Бесконтактный преобразователь перемещения 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;

3 87 опорной и переменной фаз, соединенный через соответствующие схемы И с последовательно соединенными избнрательныии схемами, триггерами, и датчик "Угол-код", выходы которого подключены к установочным входам делителя канала переменной фазы, а выходы делителя канала опорной фазы подключены к схеме совпадения, выход которой через .формирователь опроса соединен с датчиком "Угол-код" (3 1.

Однако этот преобразователь обладает низкой надежностью и помехоустойчивостью.

Цель изобретения вЂ” повышение надежности и помехоустойчивости измерения угла поворота.

Поставленная цель достигается тем что в преобразователь перемещения в код, содержащий задающий генератор, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ и со входом делителя частоты, выход которого соединен с 5-входом триггера, Q-выход которого соединен со вторым входом элемента И-HE и со входом одновибратора, выход которого соединен через элемент выделения переднего фронта со входом установки нуля счетчика, выход элемента И-НЕ соединен со счетным входом счетчика информационные выходы кото2 рого соединены с информационными входами регистра, выходы которого соединены с выходами преобразователя, и датчик перемещения, введены формирователь импульсов и излучатель ультразвуковых импульсов, датчик перемещения выполнен в виде трансформатора тока с прямоугольным сердечником, одна грань которого расположена вдоль линии перемещения и покрыта токопроводящей пленкой, которая подключена к общей шине питания, вход излучателя ультразвуковых импульсов соединен с выходом одновибратора, а выход вЂ” с одним из торцов сердечника датчика перемещения, выход трансформатора тока датчика перемещения соединен через формирователь импульсов с R-входом триггера, Q-выход которого соединен с синхрониэирующии входом регистра.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Преобразователь переиещения в код содержит задающий генератор 1, выход которого подключен ко входу делителя частоты 2, а также к первому входу элемента И-HE 3, выход делителя часто5418

5 о

ЭО

Э5

55 ты 2 соединен с S-входом триггера 4, Q-выход которого подключен ко входу одновибратора 5 и ко второму входу элемента И-НЕ 3, а выход последнего подключен к счетному входу счетчика 6, выход одновибратора 5 подключен ко входу излучателя ультразвуковых импульсов 7, а также через элемент 8 выделения переднего фронта подключен к входу установки в нуль счетчика 6, разрядные выходы которого подключены к входаи регистра 9, выходы которого подключены к выходу устройства в целом, формирователь 10 импульсов, выход излучателя 7 ультразвуковых импульсов подключен ко входу датчика 11 перемещения, который выполнен яз трансформатора 12 тока и сердечника

13, одна грань которого покрыта проводящей пленкой 14, соединенной с общей шиной 15 питания. Трансформатор 12 тока имеет механическое соединение со входои устройства. в целом, à его выход подключен через формирователь

10 импульсов к R-выходу триггера .4, Q-выход которого подключен к синхронизирующему входу регистра 9, Устройство работает следующим образом.

В начальный момент на разрядных выходах счетчика 6 и регистра 9 устанавливается нулевой код. Генератор

1. генерирует импульсы, период которых определяет точность измерения угла поворота; Эта ймпульсная последова тельность поступает на вход делителя частоты 2 и делится им таким образом, чтобы период повторения импульсов был равен времени распространения ультразвукового импульса по сердечнику 13 трансформатора 12 тока. Импульсы с выхода делителя 2 частоты поступают на S-вход триггера 4, устанавливая

его в единичное состояние. При этом потенциал единицы с Q-выхода триггера 4 поступает на вход одновибратора

5, а также открывает элемент И-НЕ 3, разрешая прохождение импульсов от задающего генератора 1 на счетный вход счетчика 6, который накапливает код угла поворота. Импульс с выхода одновибратора 5 через элемент 8 вьщеления переднего фронта поступает на вход сброса в нуль счетчика 6, а также на вход излучателя 7 ультразвуковых импульсов. С выхода излучателя 7 ультразвуковые импульсы поступают на сердечник 13. При распространении импульса по сердечнику 13 перемещения

5418

Формула изобретения

5. 87 фронта волны вдоль сердечника сопровождается перемещением по поверхности. его электрического импульса, порожденного пьезоэлектрическим эффектом. При перемещении сердечника в трансформаторе 12 в последнем происходит изменение магнитного потока и на выходе его появляется элек рический импульс, который через формирователь 10 импульсов поступает на R-вход триггера 4, переводя последний в нулевое состояние, что приводит к появлению потенциала на выходе 0 и исчезновению последнего на выходе Q, следовательно, прекращается поступление импульсов на счетный вход счетчика 6 вследствие запирания элемента И-HE 3, и потенциалом с выхода О, поступающим на синхронизирующий вход выходного регист- ра 9, осуществляется перенос кода угла поворота с разрядных выходов счетчика 6 на выходной регистр 9.

На этом цикл измерения заканчи- вается и возобновляется с поступлением с выхода делителя частоты 2 на

5-вход триггера 4 следующего тактового импульса.

Включение s схему бесконтактного преобразователя перемещения в код излучателя ультразвуковых импульсов трансформатора тока с сердечником и формирователя позволяет повысить надежность и помехоустойчивость измерения перемещения при достаточной простоте устройства.

Бесконтактный преобразователь перемещения в код, содержащий задающий генератор, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ и со входом делителя частоты, выход которого соединен с 5-входом триггера, Q-выход которого соединен со вторым входом элемента И-НЕ и со входом одновибратора, выход которого соединен через элемент выделения, переднего фронта со входом установки нуля счетчика, выход элемента И-НЕ соединен со счетным входом счетчика, информационные

>0 выходы которого соединены с информационными входами регистра, выходы которого соединены с.выходами преобразователя, датчик перемещения, о твЂ” л и ч а ю шийся тем, что, с

15 1 целью повышения надежности и помехоустойчивости, в него введены формирователь импульсов и излучатель ультразвуковых импульсов, датчик перемещения выполнен в виде трансформатора тока с прямоугольным сердечником, одна грань которого расположена вдоль линии перемещения и покрыта токопроводящей пленкой, которая подключена к общей шине питания, вход излучателя ультразвуковых импульсов соединен с выходом одновибратора, а выход вЂ” с одним из торцов сердечника датчика перемещения, выход трансформатора тока датчика перемещения соединен че30 рез формирователь импульсов с R-входом триггера, Q-выход которого соединен с синхронизирующим входом ре-гистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

В 630636, кл. G 08 С 9/08, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

У 401111 кл. 6 08 .С 9/00, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 339931, кл. G 08 С 9/00, 1970 (прототип).

8754l8

Заказ 9341/76

Тираа 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5