Устройство для измерения погрешности преобразователей угол- код

 

O ll, Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски а

Социалистических т еслублии

«»746679 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 1?.04.78 (21) 2604508/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.07-.80. Бюллетень № 25 .

Дата опубликования описания 17.07.80 (51) М. Кл.

G 08 С 25/04 тесударстеаллмл кемлтет сеер

«е делам лзееретеллл л втармтлй (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Доирачев, Б. С. Мейко, 1О. Т. Котов и А. Г. Сапегин (71). Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ УГОЛ-КОД

Устройство относится к автоматике и вычислительной технике и направлено на совершенствование контроля качества преобразователей угол-код.

Известено устройство для контроля преобразователей угол-код, содержащее генератор импульсов, ключевые элементы, счетчики, элементы ИЛИ, дешифраторы, элементы НЕ, блок воспроизведения результата, интеграторы, блок эталонных сигналов, блок реальных сигналов, программный блок, дифференцирующую цепь 11 .

Другим устройством, решающим подобную задачу, является устройство для измерения ошибки преобразователей угол-код, содержащее генератор импульсов, ключевой элемент, формирователь сигналов смены кода, блок начала измерений, счетчики, дешифраторы прямого и обратного кодов, цифровой блок воспроизведения, схема сравнения 12).

Наиболее близким техническим решением к данному является устройство для измерения погрешности преобразователей угол-код, содержащее генератор импульсов, шаговый двигатель, ключевые элементы, делители, счетчики, дешифраторы, триггеры, форми.рователь импульсов смены кода, блоки син хронизации и воспроизведения результатов измерения, дифференцирующую цепь 131 .

Общим недостатком указанных уст-. ройств является сложность процедуры измерения погрешности преобразователей уголкод, что связано с необходимостью определять искомую погрешность в большом числе угловых координат при большой затрате времени, особенно, для преобразователей угол-код с разрешающей способностью более 12 — 13 двоичных разрядов.

Целью изобретения является уменьше-. ние времени измерения погрешности преобразователей угол-код с повышением точности показаний.

Эта цель достигается.введением в устройство для измерения погрешности преобразователей угол-код, содержащее генератор импульсов, соединенный с делителем частоты и с первым входом первого ключевого элемента, выход которого соединен со вхо20 дом первого делителя частоты, один из выходов которого соединен с первым входом первого счетчика, шаговый двигатель, соединенный через редуктор с проверяемым преобразователем угол-код, выход первого де7466?9- "

t шифратора соединен со счетным входом пер- ным входом триггера 7 подключен к дополвого триггера, вход первого дешифратора нительному входу блока 8 формирования объединен со входом блока формирования сигналов реальной смены кода, первый вход сигналов реальной смены кода и.подключен которого присоединен ко входу дешифратора к выходу проверяемого преобразователя, у 6, а выход через счетчик 9 — йдешифратовыходы второго и третьего ключей соедине- ру 10. Выход триггера 7 соединен также со ны с первым и вторым входами блока вос- вторым входом ключевого элемента 11, перпроизведения погрешности, введены второй вый вход которого подключен к выходу геделитель частоты, три триггера, дешифра- нератора 1 импульсов, а выход-к делителю тора и счетчика, элемент ИЛИ, элемент за- 12 частоты, выход которого присоединен дерйки и шесть ключевых элементов, выход © ко входу 13 счетчика, дополнительный вход генератора импульсов через второй делитель которого подключен к выходу триггера 7, а частоты подключен к первым входам. чет- выход через дешифратор 14 — ко второму вертого и пятого ключевых элементов, вы- входу триггера 15, первый выход которого ходы которых через элементы ИЛИ подклю- соединен со вторыми входами ключевых элечены к шаговому двигателю, выход первого 1 ментов 4 и 16, а второй выход — со втотриггера соедйнен со входом блока форми- рым входом ключевого элемента 3. Первый рования Сигнала, со вторыми входами пер- вход ключевого элемента 16 подключен к вого счетчика и первого ключевого элемен- дополнительному входу делителя частоты та, выход блока формировании сигнала ре- 12, а выход — к первому входу счетчика 17, альной смены кода через последовательно выход которого присоединен через дешифсоединенные второй счетчик и второй де- Е ратор 18 к первому входу триггера 19, пер. шифратор с первыми входами второго и вый выход которого подключен к первому третьего триггера, выход первого счетчика входу ключевого элемента 20 и ко второму через третий дешифратор соединен со вто- входу ключевого элемента 21, а второй вырйм входом второго триггера, первый вы- ход — к первому входу ключевого элеменход которого соединен со вторыми входами та 22 и ко второму входу ключевого элеменпятого и шестого ключевых элементов, вто- та 23. Выходы ключевых элементов 20 и рой выход. второго триггера соединен со 22 соединены со вторым и третьим входами вторым входом четвертого ключевого эле- счетчика 17, а выходы ключевых элементов мента, другой выход первого делителя час- 21 и 23 — с первым и вторым входамн бло. тоты соединен с первым входом шестого . ка 24 воспроизведения погрешности. Первый ключевого элемента, выход которого под- зФ вход триггера 25 подключен к первому вхоключен к первому входу третьего счетчика, ду триггера 15 и к выходу дешифратора 10, выход которого соединен с первыми входа- а выход — к первому. входу ключевого элеми второго и третьего ключевых элементов мента 26, второй вход которого присоеди " и через четвертый дешифратор с йервым вхо нен к выходу генератора 2 импульсовф,а вы дом четвертого триггера, один из выходов ход ко вторым входам ключевых элементов которого подключен ко второму входу вто- 20 и 22 и ко входу счетчика 27, выход ио35 рого ключевого элемента и первому входу торого подключен ко второму входу триг седьмого ключевого элемента, а другой вы- гера 25, ко второму входу триггера 19, к ход — со вторым входом третьего ключевого третьему входу блока 24 .воспроизведения элемента и первым входом восьмого" ключе- погрешности и через элемент 28 задержки

" sorî элемента, выход блока воспроизведения и к четвертому входу счетчика 17. Выход погрешности соединен со вторымй входами элемента 5 ИЛИ соединен с шаговым двига- . третьего и четвертого триггеров и входом телем 29, кинематически связанным через элемента задержки, вторые входы седьмого редуктор 30 с преобразователем 31 угод. и восьмого ключевых элементов объедйне-. код, выходы которого подключены ко входу ны и подключены к выходу девятого ключе- дешифратора 6. вого элемента, первый вход которого сое-, Принцип работы устройства заключает45 динен с- выходом третьего триггера, а вто- ся s следующем. рой — с выходом генератора, выходы седь- Импульсы с генератора I импульсов че--мого и восьмого ключевых элементов соеди- рез делитель 2 частоты, открытый ключевой иены соответственно со вторым и третьим элемент 3 и элемент 5 ИЛИ поступают иа входом третьего счетчика, четвертый вход ре шаговый двигатель 29, приводя его во вракоторого соединен с выходом элемента за- щение. Посредством редуктора 30 шаговый . держки, вход которого соединен с выходом двигатель 29 вращает вал преобразователя четвертого счетчика. 31 угол-код; При появлении сигнала нулеСхема устройства приведена на чертеже вого кода на выходе последнего срабатыи состоит из гейератора 1 импульсов, соеди- . вает дешифратор 6, опрокидывается трнгненного со входом делителя.2 частоты, оба гер 7, открывая блок формирования сигна- . выхода которого подключены к первым вхо- лов реальной смены кода 8, ключевой эледам ключевых элементов 3 и 4, выходы ко- мент 11 и записывая в счетчик 13 число торых соединены со входами элемента 5 ЙЛЯ, пропорциональное вводиму упреждению по выход дешифратора 6 через триггер со счет- угловой координате сигналов расчетной сме

" 746679

3 ны кода по отношению к сигналам реальной смены кода.

Импульсы с генератора импульсов п11оходят через ключевой элемент 11, делитель

12 и счетчик 13, емкость которого пропорциональна разрешающей способности преобразователя угол-код, на дешифратор 14, построенный таким образом, что обеспечивает выборочное измерение значений погрешностк в соответствии с установленной про. граммой.

При появлении первого сигнала, соответствующего первому выбранному расчетному моменту смены кода, опрокидывается триггер 15, открывая ключевые элементы

4 и 16 и закрывая — 3. Импульсы с генератора импульсов l проходят на шаговый двигатель 29 с другого выхода делителя 2 через ключевой элемент 4 н элемент 5 ИЛИ, уменьшая скорость его вращения на величину, равную отношению частот на первом и втором выходах делителя 2.

Одновременно импульсы с делителя 12 поступают через ключевой элемент 16 на вход счетчика 17, емкость которого пропорциональна длительности кванта преобразователя угол-код.

Одновременно блоком формирования сигналов реальной смены кода 8 выдаются сигналы в счетчик 9 и на дешифратор 10.

Принцип построения их тот же, что и соответствующих блоков 13 и 14.

Сигнал реальнон смены кода, соответствующий ранее сформированному расчетному сигналу смены кода, возвращает триггер

l5 в исходное состояние. Прк этом ключевой элемент 3 открывается, а ключевые элементы

4 и 16 закрываются. Скорость вращения шагового двигателя возрастает до прихода сле= дующего сигнала расчетной смены кода, A в счетчике !7 будет накоплено число, рав. ное сумме упреждающего числа и числа пропорционального погрешности преобразователя угол-код.

Компенсация упреждающего числа происходит следующим образом.

С приходом сигнала с дешифратора 10 триггер 25 опрокидывается и открывает ключевой элемент 26. Импульсы с генератора 1 импульсов проходят через ключевые элементы 26 к 22 на третий вход счетчика 17, производя вычитание упреждающего числа.

При измерении погрешности преобразователя 3 угол-код в счетчике 17 может быть записано число большее, меньшее, илк равное упреждающему числу.

В первом случае импульсы, поступающие на третий вход счетчика 17, производят вычитание из записанного числа упре>кдающее число. Одновремекно число импульсов, прошедших через ключевой элемент 26, просчитывается счетчиком 2?, емкость которого пропорциональна упреждающему числу. В момент его заполнения импульс переполнения возвращает триггер 25 в исходное

Ь состоянке, ключевой элемент 26 закрывается и подается команда блоку воспроизведения погрешности 24 записать содержкмое счетчика l? со знаком, определяющим ключевым элементом 23.

Таким, образом, формируется ttorpt mность одного знака.

Во втором случае импульсы поступают на третий вход счетчика 17 до тех пор, пока последний не обнулится, т. е. во всех разрядах будут записаны нули. В этом случае срабатывает дешифратор 18, опрокидывается триггер 19, открывая ключевые элементы 20 н 21, закрывая 22 и 23. Далее импульсы поступают через ключевой элемент 20 на счетчик 17 ко второму входу, являющимся суммирующим. входдм. Суммирование происходит до тех пор, пока импульс переполнения счетчика 27 не вернет триггер

25 в исходное состояние. Таккм образом, в счетчике 1? записывается число, пропор-. циональное погрешности преобразователя угол-код. Одновременно по команде счетчика 27 это число фиксируется в блоке 24 воспроизведения погрешности с другим знаком, определяемым ключевым элементом 21.

В третьем случае, записанное в счетчике

17 число полностью вычитывается по треть2s ему входу, счетчик обнуляется, срабатывает дешифратор 18, опрокидывается триггер 19.

Но по команде записи в блоке 24 воспроизведения погрешности ничего не записывается, Погрешность в этом случае равна нулю.

Одновременно импульс переполнения через элемент 28 задержки возвращает счетчик 17 в исходное состояние. Устройство готово. к следующему измерению.

Процесс измерения заканчивается с приходом следующего импульса нулевого квакв та, возвращающего, триггер 7 в исходное состояние.

Следует, отметить, что дешифраторы 10 и 14 построены таким образом, чтобы формируемый дешифратором 14 последующий ае сигнал расчетной смены кода не вышел раньше предыдущего сигнала реальной смены кода, формируемым дешифратором 10. Выбор измеряемых точек в соответствии с установленной программой осуществляется так, чтобы они не были кратны целочисленному значению 2, N — целое положительное чиси ло).

Формула изобретекия

Устройство для измерения погрешности преобразователей угол-код, содержащее генератор импульсов, соединенный с первым входом первого ключевого элемента, выход которого соединен со входом первого делителя частоты, один из выходов которого сое- динен с первым входом первого счетчика, шаговый двигатель, соединенный через редуктор с проверяемым преобразователем угол-код, выход первого дешифратора соединен со счетным входом первого триггера, вход первого дешнфратора объединен со входом блока формирования сигналов. реальной смены кода н подключен к выходу про- веряемого преобразователя, выходы второгб и третьего ключей соединены с первым и вторым входами блока воспроизведения norpeui ности, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности уст . ройства, в него введены второй делитель частоты, три триггера, дешифратора и счетчика, элемент ИЛИ, элемент задержки и шесть ключевых элемейтов, выход генератора импульсов через второй делитель частоты подключен к первым входдм четвертого

"и йятого ключевых элементов, выходы которых через элемент ИЛИ подключены к шаговому двигателю, выход первого триггера соединен со входом блока формирования сиг.нала, со вторыми входами первого счетчика и первого ключевого элемента, выход блока формирования сигнала реальной смены кода через последовательно соединенные второй счетчик и второй дешифратор-подключен к первым входам второго и третьего триггера, выход первого счетчика через третий дешифратор соединен со вторым входом второго триггера, первый выход которого соединен со вторыми входами пятого и шестого ключевых.элементов, второй выход второго триггера соединен со вторым входом четвертого ключевого элемента, другой выход первого делителя частоты соединен с первым входом шестого ключевого элемен7466?9

8 та, выход которого подключен к первому входу третьего счетчика, выход которого соединен с первыми входами второго н треть. его ключевых элементов н через четвертый дешифратор с первым входом четвертого триггера, один из выходов которого подключен ко второму входу второго ключевого элемента и первому входу седьмого ключевого элемента, а другой выход — со вторым входом третьего ключевого элемента и первым входом восьмого ключевого элемента, выход блока воспроизведения погрешности. соединен со вторыми входамн третьего и четвертого триггеров и входом элемента задержки, вторые входы седьмого и восьмого ключевых элементов объединены и подключены к выходу девятого ключевого элемента, первый вход которого соединен с выходом третьего триггера, а второй — с выходом генератора, выходы седьмого и восьмого ключевых элементов соединены соответственно со вторым и третьим входом треть21

его счетчика, четвертый вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход которого соединен с входом четвертого счетчика.

Источники информации, ы принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 419934, кл. б 08 С 25/00, 1972, 2. Авторское свидетельство СССР

% 451120, кл, С 08 С 25/00, !973.

3. Авторское свидетельство СССР № 466534, кл. б 08 С 25/00, 1973 (прототип) .

746679

Составитель И. Назаркнна

Редактор И. Ковальчук Техред K. Шуфрнч Корректор М. Внгула

Заказ 4 l08/20 Тираж 682 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35. Раушская наб., д. 4/5

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