Преобразователь угол-код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Сееетсимх

Социалистических

Республик ни 641483 (61) дополнительное к авт. свий-ву 9486343 (22) Заявлено 2001.77 (21) 2445911/18-24 с присоединением заявки Ph (И) М. Кл.

G 08 С 9/06

Государственный комитет сссР по делам ивобретеннй и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 0501,79. бюллетень,% 1

Дата опубликования описания 0501,79 (53) УДК 681.325,(088.8) (72) Авторы изобретения

В.М. Гречишников и Н.Е. Конюхов

Куйбышевский ордена Трудового Красного инстнтут им. академика С.П. Королев -» (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ вЂ” КОД

Изобретение относится к аналогоцифровым измерительным устройствам, используемым для представления в цифровой форме угловых величин, например, перемещения вала исполнительного двигателя следящей системы, и является усовершенствованием известного преобразователя, описанного в авт. свид. 9 486343.

По авт.св. 9 486343 известен многооборотный преобразователь угла поворота в код, содержащий осветитель, оптически связанный с волоконно-оптическим кодирующим устройством через отражатель, выполненный в виде многовитковой зеркальной винтовой линии, размещенной на цилиндре, который жестко связан с входным валом. Между осветителем и отражателем размещена щелевая диафрагма, жестко соединен- 20 ная с ползуном, связанным с входным валом резьбовым соединением и расположенным между параллельными направляющими.

Недостатком известного преобразователя является недостаточная разрешающая способность, обусловленная тем, что преобразователи связаны с пропорциональным уменьшением шага квантования оптико-волоконного коди34 рующего устройства и ужесточением .требований к кинематической точности

его механического узла. Вместе с тем современные требования к метрологическим свойствам преобразователя во многих случаях не обеспечиваются технологическими возможностями его изготовления, Целью дополнительного изобретения является повышение разрешающей способности известного преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь по основному авт.свид. 9 486343 введены дополнительный осветитель и.кодирующий пре образователь то тного отсчета, которые оптически связаны между собой через многовитковую зеркальную винтовую линию отражателя, интервал расположения входов кодирующего преобразователя точного отсчета и расстояние между витками отражателя выполнены в соответствии с интервалом делений опорной и нониусной шкал.

Предлагаемый преобразователь схематично представлен на чертеже.

Преобразователь содержит канал грубого отсчета, выполненный из осветителя 1, оптически связанного со входами 2 оптико-волоконного кодирующего

3 4 от многовиткового отражателя 4. При каждом повороте вала 6 на 360 шка» ла отраженных лучей совершает линейное перемещение на величину, равную межвитковому расстоянию отражателя.

При этом светопропускание каждого из входов 13 кодирующего преобразователя 14 изменяется от нуля до максимального значения, причем функции изменения оптических сигналов на соседних входах сдвинуты по пространственной фазе на величину-ф —, где: и число входов блока 14. Полученные таким образом сигналы через соответствующие фотоприемники 17 поступают в блок формирования кода 18. Это устройство путем сравнения входных сигналов с некоторым пороговым значением формирует

n — разрядный единичный позиционный код точного отсчета. Любое из и чисел в этом коде может быть представлено комбинацией (я -1), нуля и одной единицы, вес которой определяется ее положением (позицией) в последовательности цифр, изображающих кодируемое число. Для приведения кода точного отсчета к системе счисления, общей с кодом грубого отсчета, единичный позиционный код обрабатывается в преобразователе кода 19.

Важным положительным свойством описанного преобразователя является постоянство инструментальной погрешности нониусного сопряжения по каждому из входов 13. Этот вывод вытекает из того факта, что код точного отсчета в пределах каждого оборота входного вала формируется при помощи одних и тех же витков отражателя, Постоянство инструментальной погрешности делает возможной ее полную компенсацию за счет регулировки порогов сравнения блока 18 по каждому из входов.

64148 формула изобретения

Принцип получения цифрового эквивалента в точном отсчете .основан на выделении моментов геометрического 50 совмещения элементов нониусной и опорной шкал, функции которых в.данном случае выполняют входы 13 кодирующего преобразователя 14 и набор световых лучей, сформированных в результате

)8 отражения светового потока, соэ,даваемого дополнительным осветителем 12, устройства 3 при помощи отражателя, выполненного в виде многовитковой зеркальной винтовой линии 4, размещенной на боковой поверхности цилиндра 5, который жестко связан с входным валом

6. Между осветителем и отражателем в канале грубого отсчета размещена щелевая диафрагма 7, жестко соеди- 5 ненная с ползуном 8, связанным с входным валом резьбовым соединением.

Ползун расположен в параллельных направляющих-9. Выходы 10 кодирующего устройства грубого отсчета оптически 10 связаны с блоком разрядных фотоприемников 11.

Канал точного отсчета преобразователя состоит из дополнительного осветителя 12, оптически связанного со входами 13 кодирующего преобразователя точного отсчета 14, который выполнен из оптико-волоконного кодирующего устройства 15, выходы 16 которого оптич и связаны с фотоприемниками 17,„„, люченными к блоку формирования а. 18. Выходы этого блока подключе6ф «фффходам преобразователя кода-19,. ф .

Интервал расположения входов кодирующего преобразователя точного отсчета и межвитковое расстояние отражателя грубого отсчета выбраны в соответствии с интервалом делений опорной и нониусной шкал.

Описываемый преобразователь работа-30 ет следующим образом. При повороте входного вала 6 приводится во вращение укрепленный на нем цилиндр 5 с винтовым отражателем 4, что в совбкупности с пропорциональным переме- 36 щением ползуна 8, а следовательно, и диафрагмы 7 приводит к линейному перемещению светового луча, отраженного от участка зеркальной линии 4, расположенного в границах щели диафрагмы 40

7. При этом каждому повороту вала на

360 соответствует перемещение отраженного луча относительно входов 2 на величину разрешающей способности оптико-волоконного кодирующего устройства 3. В результате этого в канале грубого отсчета формируется код угло- 48 вого положения вала через каждые 360, Преобразователь угол-код по авт. свид. 9 486343, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности преобразователя, в него введены дополнительный осветитель и кодирующий преобразователь точного отсчета, которые оптически связаны между собой через многовитковую зеркальную винтовую линию отражателя, интервал расположения входов кодирующего преобразователя точного отсчета и расстояние между витками отражателя выполнены в соответствии с интервалом делений опорной и нониусной шкал.

641483

Составитель Г. Антонова

Редактор В. Лукин Техред H.Áàáóðêà Корректор Е.Дичинская

Заказ 7518/4б Тираж тоЧ Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4