Преобразователь углового положения вала в код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п> 477438

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.12.73 (21) 1973856/18-24 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 15.07.75. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 10.10.75 (51) Ч. Кл. б 08с 9, 04

Государствеиимй комитет

Совета Мииистров СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 531.71(088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Б. Попов, В. А. Печенко и К, К. Волошин (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВОГО ПОЛОЖЕН ИЯ

ВАЛА В КОД

Устройство относится к дискретным системам автоматического контроля и регулирования.

Известны преобразователи углового положения вала в код, содержащие кодовый датчик грубого отсчета, вал которого соединен со входным валом и через редуктор с валом .кодового датчика точного отсчета, блок памяти, подключенный,к выходам кодового датчика грубого отсчета, и блок согласования.

К недостатку известных устройств следует отнести сложность их конструктивного выполнения.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем блок согласования содержит логические элементы «И», «НЕ» и линию задержки, причем вход логического элемента «НЕ» соединен с выходом старшего разряда кодового датчика точного отсчета, а выход логического элемента «НЕ» соединен с первым входом логического элемента «И», второй вход которого подключен к шине опроса кодового датчика точного отсчета через линию задержки; выход логического элемента «И» соединен с шиной опроса кодового датчика грубого отсчета.

Такое выполнение позволило упростить преобразователь углового положения вала в код, имеющего одностороннее направление вращения.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг. 2 показано взаимное расположение масок кодовых датчиков грубого и точного отсчетов в процессе рабо5 ты преобразователя.

Преобразователь содержит кодовый датчик

1 грубого отсчета, кодовый датчик 2 точного отсчета, редуктор 3, блок памяти 4, входной вал 5,:блок согласования 6, содержащий, в

10 свою очередь, логический элемент «И» 7, логический элемент «НЕ» 8 и линию задержки

9. Кроме того, на фиг. 1 обозначены выходные клеммы 10 канала точного отсчета, выходные клеммы 11 канала грубого отсчета и

15 шина опроса 12 кодового датчика точного отсчета.

Кодовые датчики 1 и 2 предназначены для преобразования углов поворота валов грубого и точного отсчетов в и-разрядные парал20 лельные коды, например в коды Грея.

Редуктор 3 предназначен для обеспечения угла поворота вала кодового датчика точного отсчета в соответствии с заданным передаточ25 ным отношением между каналами грубого и точного отсчетов.

Блок памяти 4 служит для хранения кода грубого отсчета.

Входной вал 5 является валом механизма, 30 угол поворота которого необходимо предста477438 вить в виде параллельного т-разрядного кода.

Выходные клеммы 11 и 10 служат для выдачи из преобразователя кодов грубого и точного отсчетов соответственно.

Шина 12 предназначена для .подачи импульсов опроса на кодовый датчик точного отсчета.

Блок 6 согласования информации каналов грубого и точного отсчетов предназначен для формирования импульсов опроса кодового датчика 1 грубого отсчета.

Логический элемент «НЕ» 8 является инвертором сигнала, поступающего с выходной шины старшего разряда кодового датчика 2 точного отсчета.

Логический элемент «И» 7 является ключевым элементом в цепи формирования импульсов опроса кодового датчика 1 грубого отсчета.

Линия задержки 9 играет вспомогательную роль в работе преобразователя.

Входной вал 5 соединен с валом кодового датчика 1 грубого отсчета, который черсз редуктор 3 соединен с кодовым датчиком 2 точного отсчета. Выходы разрядов кодового датчика 1 соединены с информационными входами блока памяти 4, выходы которого подключены к выходным клеммам 11. Выходы разрядов кодового датчика 2 соединены с выходными клеммами 10, причем выход старшего разряда датчика подключен также ко входу элемента «НЕ» 8. Шина 12 опроса, кодового датчика точного отсчета соединена со входом опроса кодового датчика 2 точного отсчета непосредственно и первым входом элемента «И» 7 через линию задержки 9. Второй вход элемента «И» 7 подключен к выходу элемента «НЕ» 8, а выход соединен с шиной опроса кодового датчика 1 грубого отсчета.

Работа преобразователя заключается в следующем.

При поступлении на шину 12 импульса опроса кодовый датчик 2 точного отсчета формирует параллельный и-разрядный код, соответствующий углу поворота его вала, который поступает на выходные шины 10 и представляет собой младшие разряды кода угла поворота входного вала 5 (старшие разряды этого кода поступают на выходные клеммы 11 из блока памяти 4). При наличии в старшем разряде кода точного отсчета «О» элемент

«НЕ» 8 формирует разрешающий сигнал на одном из входов элемента «И» 7, на второй вход, которого через линию задержки 9 с шины 12 поступает импульс опроса (величина линии задержки определяется временем формирования выходного кода кодовым датчиком

2 при поступлении на него импульса опроса).

Схема «И» 7 формирует импульс, который поступает на шину опроса кодового датчика 1.

Кодовый датчик 1 формирует параллельный и-разрядный код, соответствующий углу поворота его вала и,представляющий собой старшие разряды кода угла поворота входно4 го вала 5, который записывается в блок памяти 4 и с его выходов поступает на выходные клеммы 11. При записи информации в блок памяти 4 ранее записанная в него информация сбрасывается.

При наличии в старшем разряде кода точного отсчета «1» элемент «И» 7 в течение текущего цикла опроса кодового датчика 2 точного отсчета остается закрытым, и опрос кодового датчика 1 грубого отсчета не производится. На выходные, клеммы 11 поступает ранее записанное в блоке памяти 4 значение кода грубого отсчета.

Необходимость нулевой установки кодового датчика грубого отсчета со сдвигом в сторону направления вращения входного вала поясняется фиг. 2, где показано примерное расположение масок кодовых датчиков грубого и точного отсчетов при их нулевой установке для кодирования углового положения входного вала, вращающегося в сторону увеличения кода (I вариант) и вращающегося в сторону уменьшения кода (П вариант). В качестве примера на фиг. 2 изображены маски

25 4-разрядных кодовых датчиков, выполненные в коде Грея. Для удобства пояснения работы преобразователя маски кодовых датчиков изображены в развернутом виде, причем элементы масок кодового датчика грубого отсче30 та показаны в цене соответствующих элементов маски кодового датчика точного отсчета.

Точками на дорожках масок указаны места установки чувствительных элементов. Направление движения масок указано стрел35 ка ми.

При установке кодовых датчиков грубого и точного отсчетов в их действительные нулевые положения съем истинного значения .кода с кодового датчика грубого отсчета в районе

40 завершения кодовым датчиком точного отсчета полного оборота требует полного отсутствия рассогласования между валами этих датчиков, что практически выполнить не представляется возможным. Устранение же ошиб45 ки при съеме кода с кодового датчика грубого отсчета требует применения специальных узлов согласования информации грубого и точного отсчетов, что ведет к усложнению схемы преобразователя.

При необходимости кодирования угла поворота вала, имеющего одностороннее направление вращения, значительное упрощение схемы преобразователя достигается при нулевой установке кодового датчика грубого отсчета со сдвигом в сторону направления вращения на угол, эквивалентный не более 0,,25 оборота кодового датчика точного отсчета.

В этом случае код, считанный с кодового

50 датчика грубого отсчета в районе завершения кодовым датчиком точного отсчета полного оборота, не будет искажен за счет рассогласования кодовых датчиков грубого и точного отсчетов при величине рассогласования, не превышающей величины установленного сдвига.

477438

Предмет изобретения

71! ! !

Фиг.1

/руй р omc gem — (Гй хв; m) /О и п,з,c<;c,7, фануз 7

Составитель В. Рыгалин

Техред М, Семенов

Корректор Л. Орлова

Редактор Б. Нанкина

Заказ 2699/4 Изд. № 1604 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-Ç5, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр Сапунова, 2

Структурная схема преобразователя, приведенная на фиг. 1, обеспечивает возмо>кность получения, неискаженного значения кода угла поворота вала, вращающегося в сторону увеличения кода.

Преобразователь углового положения вала в код, содержащий кодовый датчик грубого отсчета, вал .которого соединен со входным валом и через редуктор с валом кодового датчика точного отсчета, блок памяти, подключенный к выходам кодового датчика грубого отсчета, и блок согласования, о т л и ч а ющи и ся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, блок согласования содержит логические элементы «И», «НЕ» и линию

5 задержки, причем вход логического элемента

«НЕ» соединен с выходом старшего разряда кодового датчика точного отсчета, а выход логического элемента «НЕ» соединен с первым входом логического элемента «И», вто10 рой вход которого подключен к шине опроса кодового датчика точного отсчета через линию задержки, выход логического элемента «И» соединен с шиной опроса кодового датчика грубого отсчета.