Преобразователь перемещений в код

Авторы патента:

G08C9 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

ОП ИCАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ъд

< «674067

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (6f) Дополннтальное к авт. свнд-ву х«519746 (22) Заявлено 150277 (21) 2452814/18-24 (53) . Кл.2

С 08 С 9/00 с присоединением заявки Н9Государствеиный «омвтет

СССР во делам изобретений к открытка (23) ПрнорнтетОпублнковано 150779. Бюллетень Н9 26

Дата опублнковання опнсання 1507.79 (53) УДК 621. 391. .24(088.8) > и*Смуров A.ß.×åðíîãîðñêèé, Э.Л.Тихомиров изобретения * и й.r.Гольдин (7т) Заявитель (54« ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕР(БНИН В КОД3

Устройство относится к области as томатики и вычислительной техникк, может найти применение s замкнутых системах Мслового программного -утт-. равления положением подвижных элемек" тов стаийа.

Преобразователь перемещений в код по ав.св, В 519746 содержит датчик, реверсивные счетчики и цифроаналого- ° ? вый преобразователь, выход- которого через датчик соединен с усилителем, к одному входу цифроаналогового преобразователя через фильтр подключен распределитель, к другому входу 15 цифроаналогового преобразователя подклх«чен выход одного реверсивногО счетчика, вход формирователя дйката- ческнх програма соединен с выходом распределителя, выходы которого сое- 20 динены с входами блока выбора дискретности и анализатора рассогласования, второй вход анализатора рассогласования соединен с выходом усилителя, а выход - с входом блока выбора знака, выходы формирователя динами" ческих программ соединены с входами блока выбора дискретности н блока выбора знака, выхдды KoTopbUc соединвны с реверсивными счетчиками (11. . З(т t

Известный преобразователь обладает следувхакми основньэеи недостаткамихвЂ”

1. Ограниченные дикамическке ха- рактеристики, выражахкаиеся" в получении дополнительной динамической пог- решности отслеживания "переМещения подвкхтиого органа станка.

2. Недостаточная точность преобразования, так как при двйжении йри- вода с заданной скоростьх« отслежттвание будет производиться с сшибкой (величиной рассогласования), пропорциональной скорости движения.

3. Ограниченные функциональные воэможности, так как управлеике осуществляется только по величине- рассогласования.

liana изобретения - повыаение точности преобразователя за счет уменьтвения динамической погрешности-пре- образователя, повьХЫение точности и расе«ирение функциональных возможнос- тей.

Поставленная цель достигаешься тем, что в преобразователь введены блоки

Преобразования частоты в код, преобразования код,. фактической скорости . в напряжение,преобразования коде рассогласования в напри«хане, преобразования кода в опорное напряженйе, пре674067 образования кода программной скорости в напряжение и суммирующий усилитель, выход блока выбора эчака соединен с дним иэ входов первого блока преобразования частоты в код,другой нход которого соединен с выходом блока выбора дискретности, а выход через блок пре- 5 образования кода фактической скорости в напряжение подключен к первому эхо ду суммирующего усилителя, выход реверсивного счетчика через блок преобразования кода рассогласования н !О напряжение соединен со вторым входом суммирующего усилителя и через блок преобразования кода н опорное напряжение подключен к одному иэ входов блока преобразования кода программной скорости н напряжение, входы ренерсинного счетчика и второго блока преобразования частоты в код объединены и соединены с входными клеммами, ныход второго блока преобразования частоты в код соединен с другим входом блока преобразования кода программной скорости н напряжение, выход которого соединен с третьим входом суммирующего усилителя. . 25

На чертеже изображена структурная схема преобразователя перемещений в код.

Преобразователь содержит фильтр 1 (или любой другой формирователь несущего напряжения информационного сиг- ЗО нала), цифроаналогоный преобразователь 2, ренерсинные считчики 3, 4, датчик 5, формирователь динамических программ 6, усилитель 7, блок выбора дискретности 8, анализатор рассогласования 9, распределитель 10, блок выбора знака 11, первый блок преобразования частоты н код 12, блок преобразования кода фактической скорости в напряжение 13, блок преобразования 4() кода рассогласования в напряжение 14, второй блок преобразования частоты в код 15, блок преобразования кода прог" раммной скорости в напряжение 16, блок преобразования кода в опорное напряжение 17 и суммирующий усилитель

18.

Устройство работает следующим образом.

Импульсный сигнал распределителя

10 фильтром 1 преобразуется s синусо° идальный, являющийся несущим напря- жением информационного сигнала. В циФроаналоговом преобразователе 2 производится модулиронание этого напряжения по законам синуса и косинуса. Амплитуда модуляции определяется сигналом, поступающим со счетчика 3, состояние которого устанавливается . блоками выбора знака 11 и дискретнос" ти 8 в зависимости от знака сигнала, 60 поступающего с датчика 5 через усилитель 7 в анализатор рассогласования 9. Анализатор рассогласования 9 определяет знак сигнала рассогласования, Сигнал с анализатора рассогла- 65 сования 9 через блоки выбора дискрет4 ности 8 и знака 11 записывается в счетчик 3 и с противоположным знаком в счетчик 4.

Дискретность обработки сигнала рассогласования выбирается по, результату анализа тестовой программы, задаваемой формирователем динамических программ 6.Счетчик 4 является накопителем величины фактического перемещения или рассогласования между заданным значением перемещения и фактическим перемещением, Заданное значение перемещения может задаваться в виде унитарного кода с признаком веса (значения) дискретности нли в ниде абсолютного кода.

Распределитель 10 вырабатывает тактирующие импульсы. Сигнал поступающий на цифроаналоговый преобразователь 2 с Фильтра 1, преобразуется н два мо-. дулированных по законам синуса и косинуса напряжения, отношение амплитуд которых равно тангенсу угла, Пропорционально-.о величине перемещения подвижной части датчика относительно неподвижной.

Состояние цифроаналогового преобразователя 2 определяется сигналами, поступающими со счетчика 3, запись в которой производится сигналом такой величины, чтобы скомпенсировать рассогласование (ЬБ), вызванное перемещением подвижной частй датчика 5 исполнительным механизмом. та величина определяется блоком выбора дискретности 8, а знак сигнала - блоком ныбора знака 11. Этот же сигнал„ но с противоположным знаком записывается в счетчик 4.

Анализ величины рассогласования производится следующим образом, Определение истинного значения измеряемой величины осуществляется задани" ем динамической тестовой программы, имеющей переменную дискретность, сравнением и логическим анализом переходон через нуль положительного и отрицательного приращений компенсационной величины.

Дискретность программы определяется результатом анализа величины рассогласования: с увеличением рассогласования дискретность увеличивается и наоборот. Работа анализатора рассогласования 9 и блока выбора дискретности 8 тактйруется сигналами от распределителя 1,0.

Для управления приводом (иа чертеже не показан) циФровой сигнал со сМетчика 4 блоком преобразования кода рассогласования в напряжение 14 преобразуется в напряжение управления по рассогласованию, которое подается на второй вход суммирующего усилителя 18, на первый и третий входы которого ггодаются управляющие напряжения по скОрости с блока преобразования . кода фактической скорости в напряжение 13 и с блока преобразования кода программной скорости в напряжение 16.

674067

Определение кодового эквивалента управление прйводом по каналу скоросФактической скорости перемещения про- ти, что существенно расширяет возможиэводится путем преобразования час- иость преобразователя, кроме того, тоты следования импульсных сигналов применение блоков получения и преобкомпенсации рассогласонания с учетом раэования фактического значения сконеличины их дискретности блоком пре- рости перемещения и изменения коэффиобразования частоты н код 12. 5 циента преобразования управляющего

Управляющее напряжение фактической напряжения тГо каналу скорости в завискорости перемещения компенсирует симости от величины рассогласования управляющее напряжение программной . значительно повышает точность преобскорости и поэтому подается на вход раэования и уменьшает динамическую суммирующего усилителя с обратным 10 погрешность преобразователя. знаком, Экономический эффект от внедрения

Получение управляющего напряжения предполагаемого изобретения может пропорционально программируемому (за- быть получен за счет получения более данному) значению скорости производит- высоких точностйых показателей при ся с помощью блока преобразования час- 5 контурном режиме управления, что даст тоты {унитарного кода) н код 15 и лос- воэможность повысить как проиэводителедуюшему преобразованию кода скорости льность„ так и .качество управления блоком 16. Задание программной скорос- объектом и составит экономию не менее ти может производиться заданием час- 400 руб. на одно устройство. таты унитарного кода с признаком веса (значения) дискретности и.:и н внФормула. изобретения де абсолютного значения кода скорости.

При задании программной сокростк н ви- Преобразователь перемещений в код де абсолютного значения кода скорости по ант.св. М 519746, о т л и ч а ю отпадает необходимость н применениИ шийся тем, что, с целью повыше- . блока 15, т.к. ход скорости может 25 ния точности устройства и расширения быть подан непосредственно на вход его функциональных воэможностей, в блока преобразования 16 . преобразователь нведены блоки преобДля уменьшения динамических пог- раэонания частоты в код, преобраэонарешностей преобразователя вызванных нкя кода Фактической скорости н напря» переходными процессами управления и 30 жение, преобразования.кода рассогпринода производится измерение коэф- ласонаиня н напряжение, преобразонафнцнента переда ш (хоутиэны) блока ния кода н опорное напряжение, препреобразования кода программной скоРо- образования кода программной скорос-, cTB B напряжение 16 8 3QBHcHMQGTH оТ ти н напря>кение и суммирующий усиливеличины Рассогласования, сформиро" 35 тель, выход блока выбора знака соединанной н скетчи«е 4. нен с одним Нэ входон первого блока

Изменение коэффициента передачи в преобразования частоты в код, другой канале скорости возможно благодаря i вход которого соединен с выходом бло ° изменению опорного налряжения блока ка выбора дискретности,а выход через преобразования 16. Изменение опорно 40 блок преобразования кода Фактической го напряжения произвоцится блоком скорости в Напряжение подключен х лерг . преобразования кода н опорное напря- . ному входу суммирующего усилителя,ныжение 17 в зависимости от величины ход реверсивного счетчика через блок к знака кода рассогласования. . прзобразования кода рассогласованИя

При неличине рассогласования рав" в напряжение соединен со вторым вхоной нулю блок преобразования 17 фор- дом суммирующего усилителя и через мирует номинальную величину опорного блок преобразования кода в опорное напряжения, положительное рассогласо- . напряжение подключен к одному кз вхо- вание приводит к уменьшению опорного дов блока преобразования кода ЛРогнапряжения и уменьшению коэффициента раммной скорости в напряжение, входы передачи блока преобразования 16, что 50 реверсивного счетчика и второго блока способствует более быстрой обработке - преобразования частоты в код Объедине- рассогласования. Отрицательное рассог- иы к соединены с входными клеммами, ласование приводит к увеличению опор- выход -второго блока преобразования ного напряженкя к увеличению коэффи . частоты в код соединен с другим входом цкента передачи блока преобразования М блока преобразования "кода программной

16, что приводит к более быстрой об", скорости в калряЖение,, выход хоторогб работке рассогласования. : ..: ... соединен с третьим входом суммкрующегс

Аналогичное изменение коэффициента." усилителя. передачи эа счет изменения опорного напряжения возможно производить .и :" >" Источники информации, принятые блоком лреобраэонания 13. ::-"::: ::-:-:" во внкманйе лрк "Зкслерткзе

Внежение дополнительных блокоз " .- ::,::;::,:. l. Авторское свидетельство СССР позволяет проводить дололкйтжькое ".::..-",..: 9 519746, кл. G 08 С 9/ОО, 1974

Составитель И.йаэаркнна

Редактор Д.Эубов Техред A. Богдан Корректор A,1 ðèöåíêî

Эакаэ 4084/46 Тираа 709 ПоднисноеЦЯИИПИ Государственного комитета СССР: по дели иэобретений Н открытий

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

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