Преобразователь угол-код
(») 435122
ОПИСЛНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Уеслублик
L. (61) Дополнительное к авт. свид-ву 324642 (22) Заявлено 30.04. 74 (21) 2021855/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.09,75Бюллетень № 35 (45) Дата опубликования описания15.12.75 (51) М. Кл.
С08с 9/08
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР ао делам изобретений и QTKpblTNH (53) УДК 681.325 (088. B) (72) Авторы изобретения
Ю. С. Шарин и М. А. Лысаков (71) Заявитель Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. Я. Кирова (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ-КОД
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых следящих системах, цифровых системах, программного управления технологическим оборудованием, цифровых измерительных приборах и системах.
Известен преобразователь угол-код по основному авт. св. № 324642, содержащий герметичный корпус, заполненныМ электролитом, внутри которого размещен кодовый диск, 10 а напротив кодового диска — активные поверхности считывающих элементов.
Однако известное устройство обладает невысоким быстродействием, вызванным та большой длительностью переходного процесса в его контактах при считывании.
Целью изобретения является повышение быстродействия работы преобразователя.
Это достигается тем, что на активных поверхностях считывающих элементов и кодового диска нанесены слои полупроводникового материала.
На фиг. 1 изображен предлагаемыМ пре- образователь; на фиг. 2 - дана эквивалент-) р5 ная электрическая схема цепи считывающего элемента.
В герметичном корпусе 1 преобразователя, заполненном электролитом 2, размещен кодовый диск 3, а напротив кодового диска — считывающие элементы 4. Активные поверхности (участки 5) кодового дис-,,ка 3 выполняются в виде выступов на боковой цилиндрической поверхности кодового диска 3, пассивные участки 6 — в виде впадин. Активные поверхности 7 считываю- щих элементов 4 и активные участки 5 кодового диска 3 покрывают тонкими слоями полупроводникового материала 8 и 9.
Преобразователь работает следующим образом.
Между кодовым диском 3 и считываюшими элементами 4 приложено переменное
1 напряжение Ц . Ток с в цепи каждого считывающего элемента определяется расстоянием между ним и кодовым диском.
Когда у считывающего элемента 4 находятся пассивный участок 6 кодового диска 3 (впадина), ток в цепи относительно мал,,когда же у считывающего элемента распо485122 лагается активный участок 5 (выступ) кодового диска 3, ток aего пепи относитель- но велик, Электрический ток 6, протекающий между считывающим элементом 4 и кодовым диском 3, определяется (при фиксированном значении напряжения Ц ) актив, ным сопротивлением раствора электролита 2, находяшегося между этими двумя электродами и емкостями С, и С„электрических слоев полупроводникового материала.
Эквивалентная электрическая схема цепи считываюшего элемента представлена на фиг. 2. В ней емкости С и С заме- 15
2С1С иены конденсатором с емкостью СС +С
Считывающий элемент находится в состоянии "1, когда у него располагается выступ кодового диска, и в состоянии "0", когда у него располагается впадина кодового диска. Первому состоянию считываюmего элемента соответствует эквивалентная схема (см. фиг. 2) с относительно малым по величине сопротивлением R = R, второму — та же схема с сопротивлением
)(= Я, в несколько раз большим.
Предположим, что качество участка ко- щ довой дорожки меняется мгновенно, т. е. мгновенно меняется выступ кодового диска на впадину. В эквивалентной схеме это будет выражено мгновенным изменением величины сопротивления К в несколько ВВ раз. Так как величина питающего напряжения / остается неизменной, поэтому ток в цепи считывающего элемента должен измениться пропорционально изменению сопротивлении в ней. 40
Переходный процесс в такой цепи описывается уравнением вида
i Rq+ С fid. =U ) где $ — ток в переходном процессе;
R> - сопротивление раствора элект- 45 ролита при считывании "0"; — время, отсчитываемое от начала переходного процесса;
- напряжение между считывапокчим элементом и кодовым диском. 50
Решением этого уравйения будет функ
1 = пр+ св (ОМ е с в1 "св(0)= const > пр (Сб а скорость переходного процесса определяется показателем степени экспоненты.
Постоянная времени данного переходного процесса Т= Р, С.
Фт
3а время переходного про есса 1 может быть принята величина, равная 3Т (й = зт).
Аналогично описывается и обра тны и ему переходный процесс между состояниями 0" и 1". При этом получается, что его постоянная времени примерно на поря- док ниже, чем постоянная времени при переходе считываюшего элемента из состояния "1 " в coc тояние "0 . Ясно, что быстродействие электролитического считывания определяется скоростью первого переходного процесса.
Из выражения для постоянной времени видно, 1то скорость переходного процесса определяется, во-первых, величиной Я а, во-вторых, величиной С. Чем меньше указанные величины, тем выше скорость переходного процесса (меньше Т). Однако нельзя уменьшать сопротивление раствора электролита, так как это повлечет за собой резкое увеличение тока утечки и ухудшение отношения сигнал-помеха. Поэтому увеличивать быстродействие электролитического считываюшего элемента можно только за счет уменьшения емкости конденсатора С в его эквивалентной схеме, что достигается применением слоя полупроводникового материала.
Предмет изобретения
Преобразователь угол-код по авт. св. М 324642, отличающийся тем, ч то, с целью повьпн ения быстр одейс твия его работы, на активных поверхностях считываюших элементов и кодового диска нанесены слои полупроводникового материала.
485122
Заказ Я (+)
U (-) Составитель И. Наеаркина
Редактор 1
1. Фадеева
Те ред Е.Митрофанова Корректор д.црахнина
Изд. K 1020 Тираж 496 Подписное
HHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 1l3035, Раушская наб., 4
Предприятие сПатент», Москва, Г-59, Бережковская наб.. 24
Г+) и (-)
