Преобразователь угла поворота вала в код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ - . тали,:.ч, „Со(оз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.02.77 (21) 2454272/18-24 (51) М. Кл з б 08С 9/06 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.79 (53) УДК 681.34 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Е. Тырса, О. А. Костюков и Д. А. Федотов

Харьковский институт радиоэлектроники (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД следует отнести ограниченный диапазон измерения, который не превышает 360, наличие погрешности в определении моментов начала и окончания временного интервала, 5 пропорционального угловому положению подвижного чувствительного элемента относительно неподвижного чувствительного элемента, погрешность эксцентриситета кольцевой развертки на ЭЛТ, вызываемой

>0 нестабильностью амплитуды и фазы формирующих напряжений.

Целью настоящего изобретения является увеличение диапазона измерения угла, повышение точности при измерении временно(5 го интервала, пропорционального измеряемому углу, уменьшение погрешности эксцентриситета кольцевой развертки электронно-лучевой трубки.

Поставленная цель достигается за счет

20 того, что в преобразователь угла поворота вала в код введены цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), дополнительные усилители, усредняющий блок, подключенный к выходам счетчиков, и дисковый светосбор25 ник, выход которого оптически связан с фотоприемником, расположенный неподвижно на валу соосно с дисковой диафрагмой и экраном электронно-лучевой трубки, отклоняющие пластины которой через дополни30 тельные усилители подключены к выходам

Изобретение относится к системам автоматического преобразования неэлектрических величин в электрический сигнал, а именно, к преобразователям угла поворота вала в код.

Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащие электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), дисковую диафрагму, установленную перед экраном ЭЛТ, фотоприемники, подключенные через усилители и коммутаторы к счетчикам, генератор импульсов и блок формирования развертки (11.

Недостаток известных преобразователей состоит в недостаточно высокой точности и надежности, Наиболее близким по своему техническому решению, является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий электронно-лучевую трубку с блоком питания, дисковую диафрагму, закрепленную на валу и установленную перед экраном ЭЛТ трубки, фотоприемник, соединенный через усилитель с одним входом коммутатора, к другим входам которого подключены выход генератора импульсов и выход последовательно соединенного с ним делителя, и счетчики, подключенные к выходам коммутатора (2). :=--.-"--: =.-- - -:-К недостаткам этого преобразователя (i i,) 6ЖИЯ -"- --3

ЦАП, вход которого соединен с выходом генератора импульсов.

На фиг. 1 представлена структурная схема описываемого изобретения; на фиг. 2 представлены временные диаграммы, пойсняющие работу устройства.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит ЭЛТ 1 с кольцевой разверткой, которая обеспечивается при помощи

ЦАП 2, выходы которого через дополнительные усилители 3, 4 подключены к отклоняющим пластинам ЭЛТ. Питание

ЭЛТ 1 осуществляется от блока 5 питания.

Импульсы генератора 6, кроме управления работой ЦАП 2, поступают на делитель 7 и электронный коммутатор 8, который управляет работой идентичных счетчиков 9.

Выходы счетчиков 9 подключены к усредняющему блоку 10, Непрозрачная дисковая диафрагма 11 с прозрачными оптическими щелями, размещенными равномерно по окружности диска, закреплена на входном валу 12. Дисковый светосборник 13 с торцевым оптическим входом устанавливается неподвижно соосно в параллельных плоскостях с экраном ЭЛТ 1 и дисковой диафрагмой 11. Фотоприемник 14 оптически связан со светосборником 13. Выход фотоприемника 14 через усилитель 15 подключен к электронному коммутатору 8.

Количество щелей на диске диафрагмы

11 равно N; коэффициент деления на делителе 7 выбирается таким, чтобы за полный оборот луча на экране ЭЛТ 1, что соответствует прохождению строго определенного количества импульсов генератора 6 в ЦАП

2, на выходе делителя 7 формировалось N импульсов, которые Являются 1ар оъымн сигналами. При прохождении луча по окружиости на экране ЭЛТ 1 за полный свой оборот луч последовательно проходит через

N оптических щелей дисковой диафрагмы

11 и через светосборник поступает На оптический вход фотоприемника 14. Таким образом, на выходе фотоприемника 14.за полный оборот луча на экране ЭЛТ 1 сформируется N импульсов, которые являются стоповыми. Придание индивидуальных признаков стартовым и стоповым сигналам происхбдит следуйщим образом. Из N пар стартовых и стоповых сигналов индивидуальный прйзнак присваивается только одной паре, определение остальных пар происходит при помощи электронного коммутатора 8. Для стартовой последовательности индивидуальным признаком может служить, например совпадение импульса от делителя 7 с импульсом генератора 6, формирующего положительный переход через ноль одного из напряжений, обеспечивающих кольцейу|о развертку луча. Для стоповой импульсной последовательности индивидуальным признаком Mo?KeT служить, например увелиЧение Ширины щели, что вызывает увелйчейие длительности получаемого импульса с фо845191

4 топриемника, который в электрбнйоМ коммутатбре 8 йойно выделить йри помощи схемы селектирования импульсов по длительности. Каждая пара стартовых и стопо13iIx имйульсов у11равЛяет работой соответственного счетчика 9, который заполйяется импульсами от 1Енератора 6, Состбянйя счетчиков 9 усредняются усреднйющим блоком 10, Каждый стартовый сигнал при работе устройства соответствует определенному положению луча на окружности, формируется от генератора 6 импульсов, поступает в электронную схему без дополнительных преобразований, поэтому точйость определения начала временного интервала пропорциональнбго углу, зависит только от стабильности работы генератора 6 импульсов.

Временные диаграммы работы преобразо20 вателя угол — код представлены на фиг. 2.

На рисунке показаны: 1 — последовательность импульсов генератора 6; II и I!I— напряжения У„и У„соответс1вЕййо, обеспечивающие получение кольцевой развертки

25 на экране ЭЛТ, которые полу 1еиы от LIAfI

2 и сформированы на усилителях 3 и 4;

IV — последовательность стартовых импульсов, полученных от делителя 7; (символом О отмечены импульсы, обладающие инЖ ДйвиДуальйыМН Йрйзнаками, описанными выше); V — последовательность стоповых импульсов, полученных с фотоприемника 14 (символом Л отмечены импульсы, обладающие индивидуальными признаками, описан35; VI, VII, VIII — импульсы от генератбра 6 импульсбв, прoшедшиd пб kaналам электроййбi o коммутатора 8 на соответствующие счетчики 9; 1Х вЂ” результат усреднения показаний счетчиков 9, снимае40 мый с блока 10.

Использование изобретения позволит упроетить кбнструкцйю преобразователя, повысить дйапазой измерения, так как по сравнению с йрототипом, исключена сйсте45 ма неподвижного чувСтвительного элемента.

Кроме того, применение в качестве стартовых импульсон импульсов от генер атор а значительно уменьшает погрешность выделения моментов старта. Примеиение цифроаналогового преобразбвателя, связанного с генератором импульсов, позволяет повысить точность формирования кольцевой развертки электронного луча на экране ЭЛТ, что также повьпиает точность преобразователя.

Использование усреднения по N кайалам позволяет уменьшить влияние эксцентрисйтета, новь|Жает точностные характеристики предложенного преобразователя, 60 Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий электронно-лучевую труб-ку с блокОМ питания, дйскбвую диафрагму, закрепленную на валу и установленную iie@ ред экраном электронно-лучевой трубки, фо645191

Составитель И. Назаркина

Техред А. Камышникова

Корректоры: А. Галахова и Л. Орлова

Редактор Б, Герцен

Заказ 2629/14 Изд. № 135 Тираж 726 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 топриемник, соединенный через усилитель с одним входом коммутатора, к другим входам которого подключены выход генератора импульсов и выход последовательно соединенного с ним делителя, и счетчики, подключенные к выходам коммутатора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения диапазона и повышения точности устройства, в него введены цифро-аналоговый преобразователь, дополнительные усилители, усредняющий блок, подключенный к выходам счетчиков, и дисковый светосборник, выход которого оптически связан с фотоприемником, расположенный неподвижно на валу соосно с дисковой диафрагмой и экраном электронно-лучевой трубки, отклоняющие пластины которой через дополнительные усилители подключены к выходам цифра-аналогового преобразователя, вход которого соединен с выходом генератора импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10 1. Воронцов Л, Н. Фотоэлектрические системы контроля линейных величин, 1965, с. 228 — 230.

2. Авторское свидетельство СССР № 359682, кл. G 08С 9/06, 1971.