Преобразователь угла поворота вала в код


G08C9/06 - 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;

 

Союз Советскна

Социалистнческик

Республик

П ИСАНИЕ (>752432

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф г (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 18.07.78 (21} 2648802/18 — 24 (5t)M. Кл.

6 08 С 9/06 с присоединением заявки №

Гасударственный ке!ннтет

СССР (23} Приоритет

60 денни нзобретеннй н отнрытнй

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 30,07.80 (53) УД К681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю, Н. Алпатов, Н. А. Веселовский, Г. А. Ковалев, Б. Л. Лаура, В. И. Плющев и В. М; Филин (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к автоматике и вьг= числительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

В одних известных фотоэлектрических преобразователях угла источник освещения оптически связан через кодовую маску, выполненную в виде барабана и укрепленную на входном валу, с фотоприемником, выходы которых через формирователи подключены к регистру l 1) °

Недостатками таких преобразователей являются низкая разрешающая способность и точность.

Другие известные преобразователи содержат источники освещения оптически связанные через неподвижный индикаторный растр и измерительный растр, укрепленный иа входном валу с фотоприемниками, источник многофазного напряжения, подключенный к источникам освещения, выходы фотоприемников через сумматор подключены к цифровому фазометру (21.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий измерительный растр, укрепленный на входном валу, индикаторный растр, укрепленный на вибраторе, осветитель, оптически связанный через измерительный и индикаторный растры с фотоприемником, выходы которого подключены к первому и второму измерительным усилите-!

О лям, выходы избирательных усилителей подключены к демодуляторам, другие входы которых соединены с источниками опорнь!х напряжений, а выходы подключены к нуль-органам, выходы которых подключены к распределителю выход которого через согласующий усилитель подключен к вибратору (3).

Недостатком таких преобразователей является их ограниченная точность, Цель изобретения — повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий измерительный растр, укрепленный на входном валу, индикаторный растр, укреп752432

«t(t)«in< (a ninln1)), ф

55 ленный на вибраторе, осветитель, оптически связанный через измерительный и индикаторный растры с фотоприемником, выходы которого подключены к первому и второму изби.рательным усилителям, генератор, согласующий усилитель, подключенный к вибратору, введены два делителя частоты, фазосдвитающий элемент, умножитель частоты, сумматор и фазометр, выход генератора через первый делитель частоты подключен к первому входу фаэометра, согласующему усилителю и фазосдвигающему элементу, выход которого подключен к одному входу умножителя частоты, другой вход которого соединен с выходом первого избирательного усилителя, а выход подключен к сумматору, другой вход сумматора соединен с выходом второго избирательного усилителя, а выход через второй делитель частоты подключен к второму входу фаэометра, третий вход которого соединен с выходом генератора.

Структурная схема преобразователя представлена на чертеже.

Преобразователь содержит измерительный раст 1, укрепленный на входном валу 2, инди25 каторный растр 3, укрепленный на вибраторе 4, осветитель 5, оптически связанный через изме. рительный и индикаторный растры с фотоприемником 6, выходы которого подключены зо к первому 7 и второму 8 иэбйрательным усилителям, не достроенным соответственно на первую и вторую гармоники. 1енератор 9 через делитель 10 частоты подключен к первому входу цифрового фазометра 11, через согласующий усилитель 12 подключен к вибратору 4

35 и через фазосдвигающий элемент.13 — к одному входу умножителя 14 частоты, другой вход которого соединен с выходом усилителя 7 а выход подключен к сумматору 15, е

40 другой вход которого соединен с выходом усилителя 8, а выход через делитель 16 частоты подключен к второму входу фаэометра 11, третий вход которого соединен с выходом генератора 9.

Распределение освещенности на выходе измерительного растра 1 имеет вид

E.= 1+со — Юфана SinMt)(= о

8 где 1,(— шаг растрового сопряжения, а — амплитуда сканирования освещенности в растровом сопряжении;

43 — угловая част. та сканирования;

Š— максимальная освещенность на выхоо де растрового сопряжения; 1 — текущая фаза, определяющая положение измерительного растра 1 в пространстве.

Электрический сигнал на выходе фотоприемника 6 имеет вид

И «0 | 0 )S | — Р(Ц 5|уз — (а В(п4)1) 2)) . g$ Ъ | )О g g

- coS — Р() cos — (а SinuR)).

2 ф . 1 (2)

Избирательный усилитель 7 первой группы выделяет из сложного сигнала (2) сигнал

О =О Л (™ a) «in — Р(С) о ос>| (31 а избирательный усилитель 8 второй гармоники выделяет сигнал

О,=Um ея(а) ос«се(с) со.со,с (11 гяе J (— a) а 3 (— а) — фу«ко«я Бесселя первого рода.

Генератор 9 формирует сигнал

0 =0„, 91||(|Б из которого на выходе дели9 з теля О частоты вьщеляется сигнал

04«0 Р|)()Г КОтОРЫй ПОДастСЯ На ВХОД фаЗОСДВИ4 У |4 ) гающего элемента 13. с выхода которого сигнал !.1 - U совью подается на один вход умножителя 14 частоты, на другой вход которого поступает сигнал О, . Ha выходе умножителя 14 образуется сигнал

О-.U ll =U 1 (— а)Б1n — ее(е) о|осе|я

Х !1 COSL)t=U В)о, р() 3 (a) Ч;П Я, rb Л;1 тт 5 ь который подается на один из входов сумматора 15, на второй вход которого подается сигнал Ll с выхода избирательного усилителя 8.

На выходе сумматора 15 получают сигнал

U;-О О =О,о Б (фa) соо |г(1) сосу«ес

2 1ЯЯ а/ @п Ф! ))пгЫ, При соответствующем коэффициенте передачи

KRHSIIOS, КОГда +rp) =- ус|„,(g у

2М ;Д

75 24

1-,= Ощ sin(24)t. + — (ц1

7 где

UHHHIIH Заказ 4771/23 Тираж 682 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 напряжение 07 можно записать в виде

В делителе 16 частоты осуществляется усиление-ограничение сигнала и деление его по частоте на два. На выходе делителя 16 частоты имеют сигнал U =U 81 п gin)ddt Р(1Ц, 5i

При подаче на один из входов цифрового фазометра 11 сигнала 08, на другой вход опорного сигнала 04=U»4.81пьЛ, на третий вход сигнала высокой частоты U = U к

15 х GinNldt получают на его выходе количество импульсов М q, пропорциональное фязовому сдвигу опорной частоты 6Я»=+- g "Р() несущему информацию об угловом перемещении измерительного растра 1.

Колебание индикаторного растра 3 осуществляется с частотой ЬЗ при подаче на него через согласуюший усилитель 12 сигнала

0 =Ощ BinЫ с выхода делителя !О частоты.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вяла в код, содержяший измерительный растр, укрепленный на входном валу, индикаторный растр, укрепленный на вибраторе, осветитель, оптически

32 6 связанный через измерительный и индикаторный растры с фотоприемником, выходы кото рого подключены к первому и второму избирательным усилителям, генератор, согласующий усилитель, подключенный к вибратору, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены два делителя частоты, фазосдвигяющий элемент, умножитель частоты, сумматор и фазометр, выход генератора через первый делитель частоты подключен к первому входу фазометра, согласующему усилителю и фазосдвигающему элементу, выход которого подключен к одному входу умножителя частоты, другой вход которого соединен с выходом первого избирательного усилителя, а выход подключен к сумматору, другой вход сумматора соединен с выходом второго избирательного усилителя, а выход через второй делитель. частоты подключен к второму входу фазометра, третий вход которого соединен с выходом генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент Великобритании N 1117611, кл. G 4 Н, 1968.

2. Патент США М 3351768, кл. 250 †2, 1967.

3. Мироненко А. В. Фотометрические измерительные системы М., "Энергия", 1967, с. 213 (прототип) .

Преобразователь угла поворота вала в код Преобразователь угла поворота вала в код Преобразователь угла поворота вала в код 

 

Похожие патенты:
Наверх