Преобразователь угла поворота вала в код

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()643940

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву

2 (51) М. Кл.

G 08 С 9/06 (22) Заявлено 04.06.76 (21) 2368003/18-24 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 25.01.79. Бюлле-.ень № 3

Дата опубликования описания28.01.79 (53) УДК 681.325 (088,8) (72) Авторы изобретения P. И. Волков, В. П. Кудинов, В, И. Бондаренко (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА B КОД

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам для представления аналогичных величин в дискретной форме, и предназначено для работы в оптико-механических приборах и координатно-расточных станках в качестве грубой системы отсчета угла.

Известны преобразователи угол — код, содержащие кодовый диск с нанесенной на него кодовой дорожкой, закрепленной на валу диск его считывающими щелями, импульсные источники света, подключенные через формирователь к генератору возбуждения и фотоприемники, подключенные через вентили к входам счетной схемы, кольцевой камертон с катушкой возбуждения, на котором закреплен диск со считывающими щелями (1).

Наиболее близким техническим решением к предложенному является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий осветитель и последовательно расположенныеза ним диафрагмы, одна из которых закреплена на ножке камертона с системой возбуждения, кодовый диск, закрепленный на входном валу, и фотоприемники, выходы фотоприемников старших разрядов через соответствующий логический блок подключены ко входам триггеров старших разрядов, выходы триггера младшего разряда соединены" с первым и вторым входами логических блоков (2) .

Известные преобразователи не обладают достаточной точностью.

Цель изобретения — увеличение точности путем увеличения отношения сигнал/помеха на выходе фотоприемника при сохранении мощности источника света.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь введены блок совпадения и формирователь импульсов, вход которого соединен с системой возбуждения камертона, а первые два выхода — с третьим и четвертым входами логических блоков, третий выход формирователя импульсов соединен с первым входом блока совпадения, второй вход которого соединен с выходом фотоприемника младшего разряда, а выход — с другим входом триггера младшего разряда, диафрагмы выполнены с радиальной щелью, причем другая диафрагма закреплена на противоположной ножке камертона. При этом угловой размер щели одной диафрагмы равен угловому делению кодовой дорожки

643940

4 младшего разряда, а угловой размер щели другой диафрагмы — утроенному угловому делению кодовой дорожки младшего разряда.

Такое выполнение диафрагм и установка их на противоположные ножки камертона позволяют значительно увеличить ширину щелей и тем самым увеличить полезный световой поток, поступающий на фотоприемники

На фиг. 1 показана блок-схема преобразователя; на фиг. 2 — шелевые диафрагмы.

Кодовый диск 1 (с нанесенной на нем кодовой шкалой с кодовыми дорожками) закреплен на входном валу 2, угол поворота которого требуется измерить. Диафрагма 3 с радиально расположенной щелью закреплена на ножке камертона 4. Камертон 4 приводится в колебательное движение системой возбуждения, включающей в себя усилитель 5, катушки обратной связи 6 и возбуждения 7. Импульсы поступают на фор. мирователь импульсов 8, где вырабатываются из системы возбуждения электрические управляющие импульсы, отражающие при колебаниях камертона 4, пространственное положение диафрагмы 3 и диафрагмы 9, закрепленной на другой ножке (на чертеже не обозначены) камертона 4. Щели диафрагм 3 и 9 перекрывают все дорожки кодового диска 1. Оптимальный угловой размер ширины щелей с точкй зрения получения максимального отношения сигнал/помеха для щели диафрагмы 9 равен угловому размеру деления кодовой дорожки младшего разряда, .для щели диафрагмы 3 — втрое больше, причем угловая амплитуда колебания должна быть не менее полусуммы угловых размеров щелей. В статическом положении диафрагмы 3 и 9 расположены одна за другой таким образом, что осевые линии щелей совпадают. Осветитель 10 (например, лампа накаливания), фотоприемники 11 (младшего разряда) и 12 старших разрядов служат для съема информации с кодового диска 1 и преобразования ее в электрический код, который запоминается триггерами

13 младшего разряда и 14 старших разрядов. Логические блоки 15 по одному на каждый разряд, кроме младшего, состоящие из двух элементов И 16, и 16, одного элемента

ИЛИ 17, служат для реализации метода

«двойной щетки». Управление ими производится триггером младшего разряда 13, запись информации на который производится через блок совпадения 18 и импульсами с формирователя импульсов 8.

Преобразователь работает следующим образом.

Камертон 4 приводится в колебательное движение системой возбуждения. При этом щелевые диафрагмы 3 и 9, укрепленные на разных ножках камертона 4, совершают встречное колебательное движения. Амплитуда колебаний должна быть не менее полусуммы ширины щелей диафрагм 3 и 9.

При колебаниях диафрагм 3 и 9 их щели будут периодически совпадать. В момент совпадения щелей вырабатываются световые

l импульсы, используемые для считывания информации с кодового диска 1. В зависимости от углового положения кодового диска 1 на фотоприемники 11 и 12 либо поступают световые импульсы, либо нет. Наличие импульсов соответствует «1» кода, отсутствие — «О».

Считывание информации с фотоприемников

11 и 12 производится в момент появления коротких импульсов на входе формирователя импульсов 8, причем с фотоприемника младшего разряда 11 информация считывается в момент прохождения щелью диафрагмы 9 среднего .положения, а с фотоприемников

12 — в момент п„";".хождения щелью положения, сдвинутого от среднего на половину цены деления младшего разряда влево или вправо. Выбор момента считывания информации с фотоприемников.12 осуществляется в соответствии с методом «двойной щетки» по значению младшего разряда с помощью логических блоков 15. Управляющие импульсы с формирователя импульсов 8 разреша2S ют прохождение сигналов с фотоприемников

12 через элементы И 16 только тогда, когда диафрагма 9 сместится влево на половину цены деления младшего разряда, а через элементы И 16> — при смещении вправо.

Для прохождения сигналов с фотоприемников 12 требуется разрешение с триггера 13 младшего разряда. Если значение кода младшего разряда «О», то разрешение поступает на элементы И 16, и на запоминающие триггеры 14 с фотоприемников 12 проходят сигЗ налы при левом смещении щели диафраг...мы 8, если значение кода «1», то разрешение поступает на элементы И 16 и на триггеры

14 проходят сигналы с фотоприемников 12 при правом смещении щели. Определение значения кода младшего разряда осущест40 вляется каждые полпериода в момент прохождения диафрагмой 9 среднего положения. При этом из формирователя импульсов 8 на блок совпадения 16 поступает разрешающий импульс и на триггер 13 младшего разряда записывается информация с фотоприемника 12.

Установка на противоположных ножках камертона щелевых диафрагм увеличивает вдвое их взаимную скорость перемещения, что, в свою очередь, позволяет увеличить ширину шели, т.е. увеличить величину светового потока поступающего на фотоприемник и тем самым повысить чувствительность преобразователя путем улучшения отношения сигнал-шум.

Формула изобретения

1. Преобразователь угла поворота валка в код, содержащий осветитель и после643940

Puz. 2

Составитель И. Назаркина

Техред О. Луговая Корректор А. Грипенко

Тираж 709 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

РедакторД. Садомов

3aказ 8029 47 довательно расположенные за ним диафрагмы, одна из которых закреплена на ножке камертона с системой возбуждения, кодовый диск, закрепленный на входном валу, и фотоприемники, выходы фотоприемников старших разрядов через логический соответствующий блок подключены ко входам триггеров старших разрядов, выходы триггера младшего разряда соединены с первыми и вторыми входами логических блоков, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены блок совпадения и формирователь импульсов, вход которого соединен с системой возбуждения камертона, а первые два выхода— с третьим и четвертым входами логических блоков, третий выход формирователя импульсов соединен с первым входом блока совпадения, второй вход которого соединен с вы6 ходом фотоприемника младшего разряда, а выход — с другим входом триггера младше го разряда, диафрагмы выполнены с радиальной щелью, причем другая диафрагма закреплена на противоположной ножке камертона.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что угловой размер щели одной диафрагмы равен угловому делению кодовой дорожки младшего разряда, а угловой размер щели другой диафрагмы — утроенному угловому делению кодовой дорожки младшего разряда кодового диска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

15 1. Авторское свидетельство СССР № 430422, кл. G 08 С 9/06, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 442505, кл. G 08 С 9/06, 1973.