Преобразователь перемещения в последовательность импульсов

 

(il! 600589

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.04.73 (21) 1913202/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень ¹ 12 (45) Дата опубликования описания 05.04.78 (51) Ч. Кл. - 6 08С 9,04

Государственный комитет

Совета Министров СССР ла делам изобретений . и открытий (53) УДК 681.34(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Д. Кравченко и 3. Л. 1т1апиро (71) 3 аявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах дискретного контроля положения или скорости исполнительного органа, например промышленного механизма, когда перемещение необходимо представить в виде последовательности импульсов (унитарного двоичного кода).

Известны преобразователи перемещения в последовательность импульсов (1), содержащие многоканальный датчик перемещения с однофазным питанием, выходы которого подключены к сигнальным входам фазочувствительных усилителей, фильтры, пороговые элементы.

Недостатком известных преобразователей является их невысокая точность, вызванная трудностью размещения большого количества обмоток (сигнальных фаз) статора и ротора датчика.

Известен также наиболее близкий по технической,сущности к изобретению преобразо ватель (2), содержащий многоканальный датчик перемещения, выходы которого подключены к,сигнальным входам фазочувствительных усилителей, опорными входами подсоединенных к выходам источника опорного напряжения, фильтры и элементы неравнозначности, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ.

Такой п реобразователь также не обеспечивает высокой точности из-за ограннчен ых возможностей дискретизации его каналов.

Цель изобретения — повышение точности преобразователя.

Это достигается тем, что в него введены амплитудные селекторы и дополнптельныс элементы неравнозначности, выходы фазочуBствительных усилителей подключены и сигнальным входам амплитудных селекторов, опорныс входы которых соединены с выходамп источника опорного напряжения, а выходы амплитудных селекторов через фильтры— к соответствующим входам дополшгтельных элементов неравнозначности, вы оды которых попарно подключены к входам элементов перавнозначности.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого преобразователя на основе двухканального датчика перемещения (ивдуктосина) и четырехканального амплитудного селектора; на фиг. 2 — диаграмма сго работы.

По указанному принципу может быть построена структурная схема и диаграмма работы с любым числом каналов.

Выход генератора 1 возбуждения соединен с входом многоканального датчика 2 перемещения и через источник 3 опорного напряжс30 ния (например трансформатор) с опорных1) 600589

65 входами фазочувствительных усилителей 4 и амплитудных селекторов 5. Выходами источника S опорнсго напряжения являются два конца однои обмотки б, поэтому опорные сигналы с них находятся в противофазе. Сигнальные входы фазочувствительных усилителси 4 соединены с входами каналов (фаз) 7 многоканального датчика перемещения, а выходы фазочувствительных усилителей 4 — с сигнальными входами амплитудных селекторов 5, выходы которых через фильтры 8 подключены в каждой группе попарно через один по порядку следования к входам дополнительных элементов 9 неравнозначности. Выходы элементов 9 подсоединены попарно к входам элементов 10 неравнозначности, выходы которых объединены элементом ИЛИ

11.

Сигнальные обмотки, образующие каналы

7 многоканального датчика 2 перемещения, пространственно смещены на величину, соответствующую пространственной электриче180 ской фазе, где и — число каналов амm плитудного селектора, в каждой группе одинаковое. Обмотка 12 возбуждения многоканального датчика перемещения находится на подвижной части, сочлененной с контролируемым органом (на фиг. 1 не показан).

Работает преобразователь следующим образомм.

При подаче напряжения высокой частоты от генератора 1 возбуждения на вход многоканального датчика 2 перемещения на выходе его индуктируется ЗДС взаимной индукции, промодулированная перемещением проводников обмотки возбуждения по амплитуде, с изменяющейся по знаку электрической фазой через .промежуток времени, соответствующий перемещению проводников обмотки 12 возбуждения многоканального датчика перемещения на величину полюсного деления т — — половины шага т между полюсами. На

2 выходе фазочувствительных усилителей 4 в моменты совпадения знаков фаз опорного напряжения источника 3 и напряжения на сигнальных входах фазочувствительных усилителей (см. диаграмму фиг. 2) выделяются сигналы U> и U>, ловторя1ощие по форме напряжение на сигнальных обмотках многоканального датчика перемещения, совпадающие по фазе с опорным напряжением, Напряжения U< и U сдвинуты по пространственной

180 фазе на 1.80 +

Эти напряжения поступают на сигнальные входы амплитудных селекторов 5, где значения амплитуд напряжения Ug u Ug сравниваются со значениями опорного напряжения с выхода источника 3 и, в зависимости от их текущего значения, подаются на выход одного из каналов. Селектирование,по амплитуде происходит таким образом, что ступени селектирования U« 712 ". 71т 721 22 " U3m

4 (первые индексы обозначают группу, а вторые — канал) соответствуют одинаковым перемещениям, равным — . Диаграмма фиг. 2

2т выполнена в предположении, что контролируемый орган перемещается с неизменной скоростью, т. е. одинаковым перемещениям т соответствуют равные промежутками времени г.

На выходах фильтров 8 выделяются огибающие импульсных сигналов У«, У, ..., У, 721 022 "° >> 3т>> которые поступают на входы элементов 9 неравнозначности. Фронты импульсных сигналов U«, а, ", U>m, 4» Un> °" т

U через один смещены на —, поэтому на т выходах элементов 9 .неравнозначности в моменты несовпадения сигналов выделяются сигналы Н«, Н1, Н, Н (индексы после букв обозначают первые — группу, вторые— пару каналов амплитудного селектора), шиi рина которых соответствует—

На выходах элементов 10 неравнозначности в канале каждой группы Н«Н ширина импульсных сигналов укорачивается Hi становится равной — ". С выходов элементов 10

2m неравнозначности сигналы Н и Н> поступают на входы элемента ИЛИ 11, который осуществляет объединение информации в один канал,и заполнение образующихся промежутков между сигналами. Выходные сигналы U представляют собой чередующиеся импульсы

«1» и «О», скваяность которых равна двум при неизменной скорости перемещения, что соответствует унитарному двоичному коду.

По количеству импульсов, поступающих в регистрирующее устройство (на фиг. 1 не показано), можно, таким образом, определить положение контролируемого органа с фиксируемого момента начала перемещения, а по частоте и ширине импульсных сигналов — скорость перемещения контролируемого органа.

Так как число каналов при некотором усложнении амплитудного селектора может быть достаточно большим, согласно данному предложению возможна дискретизация .перемещения без увеличения каналов и фаз датчика перемещения, что позволяет значительно расширить область применения данных преобразователей.

Формула изобретения

Преобразователь перемещения в последовательность импульсов, содержащий многоканальный датчик перемещения, выходы которого подключены к сигнальным входам фазочувствительных усилителей, опорные входы которых подключены к выходам источника опорного напряяения, фильтры, элементы неравнозначности, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, о т л и ч а ющи и ся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены амплитудные селекторы и дополнительные элемеи600589

Ti ji;:! ГТыЛБ

Н77 г 1 И ПП ты неравнозначности, выходы фазочувствительных усилителей подключены к сигнальным входам амплитудных селекторов, опорные входы которых подключены к выходам источника опорного напряжения, а выходы амплитудных селекторов через фильтры подключены к соответствующим входам дололнительных элементов неравнозначности, выходы которых попарно подключены к входам элементов нер авнозначности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 386418, кл. G 08C 9/04, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР №447736, кл. G 08С 9/00, 1973.