Преобразователь угла поворота валав код

 

О Il И С А Н И Е (842899

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

If АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлемо 09.07.79 (21) 2793899/18-24 (51 jM K с присоединением заявки М (23) йриоритет

6. 08 С 9/04

ПВ7дэратееннын KolINT6T

СССР на денни нзабретеннй н аткрытнй

Опубликовано 30 06.81. Бюллетень Рй 24 ($3) ggK 681.34 (088.8) Дата опубликования описания 30.06. 81

И.Н. Волков, В.С Киселев, Т.В. Любимова и В.А.-=Молодцов-(72) Авторы изобретения

Таганрогский радиотехнический институт:; им. -В.Д. Капиакова (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к системам автоматического преобразования перемещений в код,а именно к преобразователям угла поворота вала в код.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий вращактщийся магнитный барабан, на котором имеется две дорожки, на одной иэ которых по всей окружности барабана записаны магнитные метки, интервал меж19 ду которыми определяет погрешность дискретности преобразователя. С первой дорожкой сопряжена воспроизводящая магнитная головка. С другой дорожкой сопряжены три магнитные головкит записыванхцая Воспроизводящая и стиракщая. Записывакщая головка жестко связана с валом, угол поворота которого измеряется. По команде от управляющего (стартового) устройства головкой, связанной с валом, осуществляется запись метки на второй дорожке непрерывно вращакщегося магнитного барабана. Одновременно с этим

2 через форьырователь интервала измерения на схему совпадения подается команда начала счета импульсов, воспроизводимых с первой .дорожки барабана.

Магнитная метка перемещается вместе с барабаном и второй дорожкой и воспроизводится Второй магнитной FQlIQB кой жестко связанной с условным нур левым положением вала. Импульс, поступакщий с этой головки, дает команду о прекращении счета импульсов, поступакщих с первой дорожки. Количество импульсов, подсчитанное счетчиком импульсов в интервале между записью и воспроизведением магнитной метки на второй дорожке, прямо пропорционально углу поворота вала. По окончании цикла измерения с помощью третьей головки осуществляется стирание метки, записанной на,второй дорожке f 13.

Недостатком этого преобразователя является наличие подвижных частей, вращакщегося с большой скоростью магнитного барабана и большое количество

899 б домен 3, генератор 4 импульсов, кольцевой коммутатор 5, формирователь

6 радиального магнитного поля, формирователь 7 тангенциального магнитного поля, неподвижную магнитную головку 8, подвижную магнитную гоно выдерживаться с высокой точностью, что понижает надежность работы устройства и его точность. Недостатком такого преобразователя является также наличие двух дорожек магнитной эа- . ловку 9, связанную с валом, ключи писи, необходимость непрерывного ведения процесса записи, воспроизведения и стирания магнитной метки. Точлинию 14 задержки и счетчик 15.

10 ность и быстродействие преобраэователя также ограничены.

Наиболее близок к предлагаемому преобразователь угла поворота вала в код, содержащий неподвижную магнит- 15 ную головку, подвижную магнитную. головку, связанную с валом, кодовый элемент с маской на тонкопленочной ферромагнитной дорожке с цилиндрическим магнитным доменом, формирователь интервала времени измерения, выход которого подключен к первому входу блока совпадения, выход которого соединен со счетчиком C 21.Недостаток этого устройства состоит в сравнительно невысокой точ20

25 ности и в недостаточном быстродействии преобразователя.

35

SS

3 842 магнитных головок, Расстояние между головками и магнитным барабаном долж.Цель изобретения — повышение надежности, точности и быстродействия преобразователя угла поворота вала в код.

Поставленная цель достигается за счет того, что в преобразователь угла поворота вала в код введены генератор импульсов, кольцевой коммутатор, формирователи радиального и тангенциального магнитных полей, два ключа и линия задержки, выход генератора импульсов соединен с входом кольцевого коммутатора, с управляю щнми входами ключей и через линию задержки с вторым входом блока совпадения, выходы кольцевого коммутатора соединены соответственно с формирователями радиального и тангенциального магнитных полей, выходы неподвижной и подвижной магнитных головок подключеяа к сигнальным входам соответствуницнх ключей, выходы которых соединены с входамю формирователя интервала времени измерения. .На чертеже приведена структурная схема преобразователя угла поворота вала в код.

Преобразователь содерлыт тонкопленочную ферромагнитную дорожку 1, маску 2, цилинцрический магнитный

10 и 11 формирователь 12 интервала времени измерения, блок 13 совпадения, На дорожку 1 равномерно по всей

Ъ окружности нанесено койьцо аппликаций " маска 2. Возле одной из аппликаций путем кратковременного воздействия местным магнитным полем создан один цилиндрический магнитный домен 3, который может перемещаться по кольцу маски от аппликации к аппликации под воздействием знакопеременных радиального и тангенциального магнит-:. ных полей. Для создания упомянутых полей предназначены генератор 4 продвижения домена, кольцевой коммутатор .0

5, формирователь 6 знакопеременного радиального магнитного поля и формирователь 7 знакопеременного тангенциального магнитного поля, Генератор 4 соединен с кольцевым коммутато- ром 5, который подключен к формирователям 6 и 7, Неподвижная воспроизводящая потокочувствнтельная магнитная головка 8 нулевого положения вала и жестко связанная с валом воспроизводящая потокочувствительная магнитная головка 9 текущего положения вала.сопряжены с кольцом аппликации маски 2 и предназначены для выработки сигналов начала и конца счета импульсов продвижения цилиндрического магнитного домена 3. Головки 8 и 9 соединены через запрещающие ключи 10 и.

- ll с формирователем 12 интервала времени измерения, предназначенного для создания импульса разрешения счета импульсов продвижения, домена и соединенного с блоком !3 совпадения, Генератор 4 соединен со вторым входом блока 13 совпадения через линию 14 задержки, предназначенного для задержки поступающих от генератора. 4 импульсов на время запирания ключей 10 и

11. Упомянутые ключи, соединенные с генератором 4, предназначены для исключев я влияния импульсов продвижения домена 3, т.е. предназначена не пропускать импульсы, вырабатываете головками 8 и 9 s период действия радиального и тангенциального магнит42899

5 8 ных полей. Информация о положении вала считывается в паузу между импульсами продвижения цилиндрического магнитного домена 3. Счетчик 15, соединенный с блоком 13 совпадения, предназначен для счета импульсов продвижения домена 3, количество которых пропорционально текущему значению положения вапа.

Преобразоватепь работает следующим образом. .Импульсы продвижения цилиндрического магнитного домена 3 по кольцу аппликаций маски 2 формируются генератором 4 и поступают на кольцевой коммутатор 5, который разделяет импульсы на четные и нечетные. С кольцевого коммутатора четные и нечетные импульсы поступают поочередно на формирователи 6 и 7 знакопеременных радиального и тангенциального магнитных полей, Цилиндрический магнитный домен 3 под воздействием упомянутых полей непрерывно вращается, перемещаясь от аппликации к аппликации по дорожке 1, Скорость передвижения домена 3 зависит от частоты генератора 4 и может дос" тигать порядка единиц аппликаций в микросекунду, Головка 8 расположена неподвижно возле аппликации, соответствующей началу отсчета угла поворота вала, т,е. аппликации, соответствующей углу поворота вала, равному нулю, а головка 9 жестко связана с валом и вращается вместе с ним, оставаясь все время

t сопряженной с кольцом аппликаций, перемещаясь внутри тонкопленочной магнитной дорожки 1, проходит возле головки.8, на выходе которой при этом появляется импульс начала отсчета угла поворота. Этот импульс через эапр,ещающий ключ 10 (в момент отсутствия импульса продвижения от генератора 4) поступает на формирователь 12 интервала времени измерения, на вы/ ходе которого начинается импульс интервала измерения угла поворота. Головкой 9 при прохождении мимо нее домена 3 вырабатывается импульс окончания интервала измерения, который через запрещающий ключ (a момент отсутствия импульса продвижения) поступает на вход формирователя 12, вследствие чего импульс на выходе формирователя 12 заканчивается. Этот импульс подается в блок 13 совпадения, на другой вход которого через линию

14 задержки непрерывно подаются им6 пульсы от генератора 4. На выход блока 13 совпадения к счетчику 15 проходят только те импульсы генератора 4, которые по времени совпадают с импульсом измерительного интервала.

Количество этих импульсов, считаеьых счетчиком 15, пропорционально углу поворота вала. Нестабильность генератора не вносит дополнительной пог10 решности, поскольку каждый импульс генератора жестко связан с положением цилиндрического магнитного домена на аппликациях. Таким образом, увеличение или уменьшение частоты

1$ генератора соответственно вызывает уменьшение или увеличение длительности интервала измерения, вследствие чего дополнительная погрешность исключается. щ Исключение влияния радиального, тангенциального магнитных полей на магнитные головки осуществляется путем применения запрещающих ключей 10 . и 11 в цепи связи головок со входами ур формирователя 12 интервала времени измерения. Эти ключи имеют запрещающие входы, на которые поступают запрещающие импульсы от генератора 4, закрывающие ключи на время действия щ импульса продвижения,и не пропускают импульсы, возникающие в головках 8 и

9 под действием радиального и тангенциального магнитных полей. Таким образом, воспроизведение сигнала от домена осуществляется потокочувствительными магнитными головками в то время, когда отсутствуют магнитные поля .продвигающих импульсов, что обеспечивает повышенную надежность работы преобразователя, Быстродействие устройства обеспечивается большой подвижностью цилиндрических магнитных доменов, которые прОдвигаются с частотой в единицы мегагерц. Таким образом, по быстродействию предлагаемый преобразователь сравним с преобразоватепем непосредственно отсчета. При этом сохраняется простота устройства, свойственная

SO циклическим преобразователям. Точность достигается за счет высокой ско4 рости вращения и малой величины домена, а также малого шага квантования (небольшие по размеру пермаллоевые аппликации) °

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий неподвижную и

7 8 подвижную магнитные головки, кодовый элемент, выполненный в виде ферромагнитногб тонкопленочного кольца, на боковой поверхности которого нанесена маска и цилиндрический магнитный домен, формирователь интервала времени измерения, выход которого подключен к первому входу блока совпадения, выход которого соединен со счетчиком, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности точб ности и быстродействия преобразователя, в него введены генератор импульсов кольцевой коммутатор ° формирователи радиальногои тангенциального магнитных полей„ два ключа и линия задержки, .выход генератора импульсов соединен с входом кольцевого коммутатора, с уйравляющимн входами ключей

42899 8 и через линию задержки с вторым входом блока совпадения, выходы кольцевого коммутатора соединены соответственно с формирователями радиального и тангенциального магйитнах полей

У выходы неподвижной и подвижной магнит ных головок подключены к сигнальным входам соответствующих ключей, выходы которых соединены с входами форми10 рователя интервала времени измерения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гитис Э,И. Преобрйэователи ин- формации для электронных цифровых вы1s числительных устройств. М, "Энергия", 1972, с. 250-252.

2, Авторское свидетельство СССР

У 492901, кл 9 08 С 9/04, 1973 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 5,109/65 Тираж 691 Подписное

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