Преобразователь угол—код

 

8сесс юз :ал аат тио- ехн ч ли ни

404ll5

О П 3@3LE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 25.1.1971 (№ 1616784/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.Х.1973. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 18.Ш.1974

M. Кл. G 08с 9/06

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 681 34(088 8) Автор изобретения

Л. Н. Бутенко

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ вЂ” КОД

Изобретение относится к дискретным системам автоматического контроля, управления и регулирования.

Известны преобразователи угол †к, содержащие в каждом разряде датчики угла, кинематически соединенные между собой редукторами и выполненные в виде статора, в который вмонтированы чувствительные элементы, и кодового барабана со щелями, кинематически соединенного с валом преобразователя. Одни выходы чувствительных элементов датчиков угла нулевого разряда подключены к пороговому устройству, а другие выходы подключены через логические элементы

«ИЛИ вЂ” НЕ» и «НЕ» к чувствительным элементам датчика угла первого разряда.

Описываемое устройство отличается тем, что в нем в статоре датчика угла каждого разряда установлены дополнительные чувствительные элементы, а против них на кодовом барабане выполнены дополнительные щели, причем в первом разряде установлен один дополнительный чувствительный элемент, а в каждом последующем — по два дополнительных чувствительных элемента. Это позволяет повысить точность преобразователя в работе.

На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя (на примере двух разрядов); на фиг. 2 изображен датчик угла; на фиг. 3 приведены развертка кодового элемента датчика младшего нулевого разряда и развертка кодового элемента датчика ненулевого разряда.

Преобразователь угол — код содержит датчи5 ки угла 1 и 2, логические схемы «НЕ» 3 — 5 и

«ИЛИ вЂ” НЕ» 6, пороговое устройство 7 и редукторы 8, чувствительные элементы 9, дополнительные чувствительные элементы 10 и 11 (1 — Х вЂ” номера чувствительных элементов в

10 каждом разряде). Кроме того, датчик угла, входящий в каждый разряд, содержит обойму 12, кодирующий элемент 13 со щелями а, б и источник 14 возбуждения.

Передаточное число каждого из редукторов

15 8, осуществляющих связь между валами двух соседних датчиков 1, 2 угла, равно числу чувствительных элементов 9 датчика старшего разряда (из двух соседних), т. е. числу, равному основанию системы счислений, в которой

20 работает датчик старшего разряда.

На кодирующем элементе 13 в одном сечении (см. фиг. 2) имеется щель а, а в другом и сечении — — щелей б (и — основание систе2

25 мы счисления данного разряда, например

n=10). Против щели а в обойме 12 установлено п чувствительных элементов 9, а против щелей б — чувствительные элементы 10 и 11.

Угловой размер b щели а лежит в пределах:

+A(b(2 — — Л, угловой размер

360 и и

404115

25 элементу 10.

З0

Таким образом, на вход схемы 4 поступит

Зб0 щели о — а=, где Л вЂ” угловой размер и диафпагмы чувствительных элементов.

Датчик 1 младшего разряда отличается от датчика 2 тем, что содержит только один чувствительный элемент 10. Чувствительныс элементы 9 каждого датчика объединены в

llBe группы (четных и нечетных) . Каждая и группа имеет — выходов и общую шину к

У которой подключается напряжение питания.

К общим шинам Ао и Ао, объединяющим одноименные концы (в фотоэлектрическом датчике ими, например, могут быть аноды фотодиодов) соответственно нечетных и четных чувствительных элементов 9 датчика 1, подается питание с помощью порогового устройства 7, управление которым осуществляется дополнительным чувствительным элементом 10.

Последний может находиться в возбужденном состоянии, когда против него находится одна из щелей б, или в невозбужденном состоянии, когда он от воздействия источника 14 перекрыт кодирующим элементом 13, В первом случае, устройство 7 подводит питание только к шине Ао и, следовательно, только на одном из выходов I, III, V,... появляется сигнал одного из возбужденных нечетных чувствительных элементов 9, а во-втором случае — к шине Ац, благодаря чему только на одном из четных выходов О, II, IV ... появляется сигнал возбужденных чувствительных элементов 9. Взаимное расположение щелей а и б таково, что, если возбужден элемент 10, то в возбужденном состоянии обязательно находится и один из нечетных чувствительных элементов.

Таким образом, при возбужденном чувствительном элементе 10 на одном из нечетных выходов нулевого разряда появляется полезный сигнал, условно «1», в то время как на остальных выходах будут отсутствовать полезные сигналы, т. е. будут сигналы, условно равные

«О». Если чувствительный элемент 10 невозбужден, то сигнал «1» появляется на одном из четных выходов, в то время как на остальных выходах будут «О». С точностью до единицы номер выхода, на котором должен появиться сигнал «1», определяется положением щели а относительно чувствительных элементов 9.

Точный номер выхода (уже из возможных двух) выявляется устройством определения нечетности выходного сигнала, которое состоит из чувствительного элемента 10 устройства

7 и кодирующего элемента 13 со щелями б, Роль определителя нечетности номера выхода в каждом старшем разряде играют логические схемы 3, 6, 4, 5, дополнительные чувствительные элементы 10 и 11 совместно с кодирующим элементом 13 своего датчика, в котором выполнены щели б. Например, для первого разряда признак нечетности, сформированный в виде сигнала «1», появляется на вы5

55 б0 ходе схемы 5 (на выходе схемы 4 в это время соответственно «О») в следующих случаях: а) если вал датчика первого разряда повернут так, что через одну из щелей б источник

14 возбуждает дополнительный чувствительный элемент 10 и угол поворота вала датчика предыдущего (в данном случае нулевого) разряда относительно своего нулевого положения не превышает 180, т. е. когда HB каком-либо из выходов чувствительных элементов О, I, II... (1) датчика предыдущего разряда

2 имеется сигнал «1»; б) если в возбужденном состоянии находятся оба дополнительных чувствительных элемента 10 и 11; в) если в возбужденном состоянии находится дополнительный чувствительный элемент 11 и угол поворота вала датчика предыдущего разряда относительно своего нулевого положения превышает или равен 180 . и

В первом случае на один из — входов схег мы «ИЛИ вЂ” НЕ» 6 будет поделан сигнал «1», что вызовет появление сигнала «О» на ее выходе и сигнала «1» на выходе схемы 3, благодаря чему питание будет переключено от чувствительного элемента 11 к чувствительному сигнал «1» от возбужденного чувствительного элемента 10, который вызовет появление сигнала «О» на выходе схемы 4 и сигнала «1» на выходе схемы 5. При этом питание будет подано только к нечетной шине А . Во втором случае, независимо от положения вала датчика предыдущего разряда, на один из возбужденных чувствительных элементов 10 или 11 будет подано питание, так как на выходе одной из схем 3 или 6 имеется сигнал «1», и следовательно, так же как в предыдущем случае к нечетной шине будет подведено питаи ние. В третьем случае на все — входов схег мы 6 поступают сигналы, равные «О», что приводит к появлению сигнала «1» на выходе схемы 6 и сигнала «О» на выходе схемы 3. В этом случае питание будет подключено к чувствительному элементу 11, который находится в возбужденном состоянии. На вход схемы 4 будет опять подан сигнал «1», и следовательно, к шине А подключено питание.

При всех других положениях вала датчика первого разряда и при прочих сочетаниях выходных сигналов схем 3 и 6 возбужденных состояний чувствительных элементов 10 и 11 на вход схемы 5 поступает сигнал, равный «0», так как либо не будет подано питание на возбужденные чувствительные элементы 10 или

11, либо не будут возбуждены сами чувствительные элементы. Поэтому на выходе схемы

4 будет сигнал «1», а на выходе схемы 5— сигнал «О», т. е. питание будет подано на четную шину А .

Предмет изобретения

Преобразователь угол — код, содержащий в каждом разряде датчики угла, кинематически соединенные между собой редукторами и выполненные в виде статора, в который вмонтированы чувствительные элементы, и кодового барабана со щелями, кинематически соединенного с валом преобразователя, причем одни выходы чувствительных элементов датчиков угла нулевого разряда подключены к пороговому устройству, а другие выходы подключены

404135 через логические элементы «ИЛИ вЂ” НЕ» и

«НЕ» к чувствительным элементам датчика угла первого разряда, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя в работе, в нем в статоре датчика угла каждого разряда установлены дополнительные чувствительные элементы, а против них на кодирующем элементе выполнены дополнительные щели, причем в первом разряде установлен

lO один дополнительный чувствительный элемент, а в каждом последующем — по два дополнительных чувствительных элемента.

Выа3ы пгрВип разрв0а

О I E Z ZF К ЫХК

Вымя нулебаьа раьрйба

0 I ZZ ЮХГЮХГХ

404115

Составитель В, Рыгалии

Техред Т. Миронова

Корректоры: Л. Новожилова и 3. Тарасова

Редактор Е. Кравцова

Заказ 564/16 Изд. № 169 Тираж 602 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2