Преобразователь угла поворота вала в код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистмческню

Республик »752431

Ф ф (61) Донолннтельное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 05,07.78 (21) 2673131/18 — 24 с присоединением заявки J% (23) Приоритет (51) Ч. Кл. т3 08 С 9/04

Гоаударстввииый комитет

СССР ио делан изобретений и отврнтий

Опубли кона но 30.07.80. Бюллетень .% 28

Дата опубликования описания 30,07.80 (53) УДК681.34 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. С, Говоров и А. Н. Баранов

<

1 мЬ (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к системам автоматического преобразования углового положения вала в дискретный сигнал, а именно, к преобразователям угла поворота вала в код.

Известно устройство для преобразования угла поворота вала в код во включающее

5 кодовый диск со считывающими головками и связанный с ними. блок формирователей-усилителей (1).

Недостатком этого устройства является

16 повышенная сложность, обусловленная тем, что на диск наносятся числа з коде Грея, что обуславливает необходимость дополнения устройства блоками преобразования кода Грея в цифровой двоичный код. Кроме того, 15 такому преобразователю свойственна относительно невысокая разрядность и, как следствие, относительно большая ошибка дискретности, что обусловлено сложностью выполне ния и большими габаритами кодового диска.

Наиболее близким по техническому решению к данному устройству является преобразователь угла поворота вала в код, содержа1ций кодовые диски, связанные друг с другом через редуктор, группы считывающих элементов, расположенныХ у соответствующих кодовых дисков, одна группа считывающих элементов через блок формирования сигналов и блок входных ключей подключена к первой группе входов реверсивного счетчика, другая группа считывающих элементов через формирователи-усилители подключена к второй группе входов реверсивного счетчика, выходы которого соединены с первой группой входов блока выходных ключей (2).

Недостаток этого известного устройства состоит в сравнительно низкой точности работы и в невозможности определения направления вчащения вала

Поставленная цель достигается эа счет того, что в преобразователь угла поворота вала и код введены датчик направления вращения вала и датчик импульсов считывания, вал датчика направления вращения вала связан с редуктором, выходы датчика направления вращения соединены с третьей группой входов реверсивного счетчика, первый вход датчика импульсов считывания соединен с выходом

752431

30

3 одного формирователя-усилителя, а второй вход соединен с выходом другого формирователя-усилителя и с управляющим входом блока входных ключей, выход датчика импульсов считывания соединен со второй группой входов блока выходных ключей.

На чертеже приведена блок-схема преобразователя.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит кодовые диски 1 и 2 с соответ- 10 ствующими группами считывающих элементов, редуктор 3, блок 4 формирования сигналов, блок 5 входных ключей, формирователи-усилители 6, 7 реверсивный счетчик 8, датчик 9 направления вращения вала, датчик 10 импульсов считывания, блок 11 выходных ключей.

Преобразователь работает следующим образом.

На кодовый диск 1 наносятся числа в 2О цифровом двоичном коде. Этот диск 1 вращается синхронно и синфазно с входным валом. Каждый сектор этого диска 1 соответствует Да — ошибке дискретности позиционного преобразователя.

Другой кодовый диск 2 вращается через редуктор 3. На диске 2 нанесена одна дорожка счетных импульсов, а на второй дорожке — один.

Угловое положение вала, соединенного с осью антенны, считывается с диска 1 посредством одной группы считывающих элементов.

Количество считывающих элементов равно размерности преобразователя, т.е. количеству дорожек на диске 1. Считанные с диска 1 сигналы формируются и усиливаются в блоке 4 формирования сигналов, с выхода которого угловое положение вала параллельным цифровым кодам поступает к блоку 5 входных ключей.

Передаточное число редуктора 3 между дисками 2 и 1 равно 360%, т.е. диск 2 делает полный поворот при повороте диска 1 на угол 11а Через первый считывающий элемент диска 2 на вход первого формирователя-усилителя 6 поступает серия импульсов, которая с выхода формирователя-усилителя б подводится к счетному входу реверсивного двоичного счетчика 8.

Через второй считывающий элемент диска 2 считывается один импульс, который соответствует началу каждого сектора диска 1.

Этот импульс через второй формировательусилитель 7 сбрасывает реверсивный счетчик 8

55 в нуль и поступает на вторые входы входного блока 5 входных ключей, чем достигается засылка в реверсивный счетчик 8 кода

4 углового положенйя вала в момент перехода от сектора àd к ЬФс, или от аФ;

1 к Ьа,.

С выхода датчика 9 направления вращения вала, поступают сигналы, переключающие счетчик 8 в режим суммирования или вычитания.

В результате, после засылки в счетчик 8 кода углового положения диска 1, в счетчик с выхода формирователя-усилителя 6 поступают импульсы, которые суммируются с содержимым счетчика или вычитаются из него.

Этим достигается повышение точности преобразователя углового положения вала в пределах каждого сектора ЬФ1.

Импульсы с выхода формирователей 6. и 7 подводятся к датчику 10 имгульсов считывания, чем достигается формирование импульсов считывания содержимого счетчика 8 после окончания переходного процесса в последнем.

Импульс с выхода датчика 10 подводится к блоку 11 выходных ключей и содержимое счетчика 8 через блок 11 ключей засылается в выходной регистр, (на чертеже нс показан).

Таким образом, диск 2 позволяет не только уменьшить ошибку Ьа, но и отказаться от числа в коде Грея, заменив его числом в цифровом двоичном коде, т.е. считывание углового положсния диска осуществляется за пределами перехода от Ла к Й7 .„,1 или от Ьа к ЬФ 1 °

Экономический эффект от использования предложенного преобразователя обусловлен указанными выше его техническими преимуществами. Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий кодовые диски, связанные друг с другом через редуктор, две группы считывающих элементов, расположенные у соответствующих кодовых дисков, одна группа считывающих элементов через блок формирования сигналов и блок входных ключей подключена к первой группе входов реверсивного счетчика, другая группа считывающих элементов через формирователи -усилители подключена к второй группе входов реверсквного счетчика, выходы которого соединены с первой группой входов выходных ключей, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены датчик направления вращения вала и датчик импульсов считывания, вал. датчика найравления вращения вала связан с редуктором, выходы датчика направления вращения соедиСоставитель И. Назаркина

Техред М.Петко Корректор C. Шекмар

Редактор И. Ковальчук, Тираж 682 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4771/23

Филиал ППП "Патент", г. Ужтород, ул, Проектная, 4

5 752431 иены с третьей группой входов .реверсивного счетчика, первый вход датчика импульсов считывания соединен с выходом одного формирователя-усилителя, а второй вход соединен с выходом другого формирователя-усилителя и с управляющим входом блока входных ключей, выход датчика импульсов считывания соединен со второй группой входов блока выходных ключей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Говоров В. С. Устройства сопряжения в автоматизированных системах управления с электронными цифровыми вычислительными машинами. 1967, е. 37.

2. Филиппов В. Г. Цифраторы перемещений, 1965, с. 57-61 (прототип).