Преобразователь перемещений в код

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

<>881805 (61) Дополнительное к авт. саид-ву Р 532875 (22) Заявлено 150180 (21) 2851164/18-24 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.81. Бюллетень NP 42

Дата опубликования описания 151181 р1)м. к,.з

G 08 С 9/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

{И) УДК 681.325 (088. 8) (72) Авторы (5 4 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД

Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования и предназначено для преобразования механических перемещений в дискретный сигнал.

По основному авт. св. М 532875 известен преобразователь перемещений в код, содержащий кодовый элемент, основной считывающий элемент, дополнительно считывающие элементы, установленные на дорожке младшего разряда кодового элемента, дифференциальный частотный преобразователь перемещений, блок формирования кодовых сигналов, ко входу которого подключены об- 1з мотки основного считываюшего элемента, а выход подключен к первому входу преобразователя частот — код, дополнительные чувствительные элементы сдвинуты на два кванта кодированно- 20 го элемента и подключены к колебательным контурам автогенератора дифференциального частотного .преобразователя перемещений, выход которого подключен ко второму входу преобразователя частота — код, вторую пару дополнительных считывающих элементов, дополнительный дифференциальный частотный преобразователь перемешений и блок коррекции, первый вход которого сое- 30 динен с выходом дифференциального частотного преобразователя перемещений, входы которого соединены со второй парой дополнительных считывающих элементов, которые размещены на расстоянии грубого отсчета одного кванта от дополнительных считывающих элементов, один из выходов блока коррекции соединен с входом преобразователя частота — код, а другой — с входом блока формирования кодовых сигналов (1) .

Недостатком известного преобразователя является низкая точность, обус» ловленная большой нелинейностью выходной характеристики.

Цель изобретения — повышение точности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь перемещений в код введены блок обработки кодов и дополнительный преобразователь частота — код, вход которого соединен с выходом дополнительного дифференциального частотного преобразователя пеоемещения, сигнальные выходы преобразователей частота — код соединены с первыми четырьмя входами блока коррекции, два другие входа которого соединены с выходами двух

881805 младших разрядов блока формирования кодовых сигналов, входы коррекции которого соединены с первым и вторым выхоцом блока коррекции, третий вьход которого соединен с входом коррекции блока обработки кодов, цифровые вхо- ды которого соединены с цифровыми вы5 ходами преобразователей частота — код, На Фиг. 1 приведена схема преобразователя перемещений в код, на фиг. 2 — графики, поясняющие работу преобразователя. 16

Преобразователь перемещений в код, содержит кодовый элемент 1, считывающий элемент 2, дополнительные считывающие элементы 3, дифференциальный частотный преобразователь 4 перемещений, вторую пару дополнительных считывающих элементов, дополнительный дифференциальный частотный преобразователь б перемещений, блок 7 формирования кодовых сигналов, блок

8 коррекции, преобразователь 9 астота — код, блок 10 обработки кодов, дополнительный преобразователь 11 частота — код.

Преобразователь работает следующим образом.

Измеряемый параметр перемещает связанный с его подвижной системой кодовый элемент 1 на соответствующий угол. При этом напротив неподвижногo считывающегo элемента 2 нахо†ЗО дится часть кодового элемента, соот— ветствующая измеряемому параметру, При последовательном поступлении импульсов опроса катушки индуктивности считывающего элемента 2 последователь-З5 но подключаются к автогенератору блока 7 формирования кодовых сигналов, В зависимости от наличия напротив торца ферритового стержня катушек индуктивности фольгированного или нефольгированного участка дорожки соответствующего разряда кодового элемента 1 ток генерации в автогенераторе будет

oTcóòñòâoâàòü или возникать, т.е. для данного разряда кода соответственно формируется нулевой или единичный двоичный сигнал, Таким образом, за один цикл опроса на выходе преобразователя формируется по ледовательный двоичный циклический код. Принцип действия схемы точного отсчета преобразователя, где используется промежуточное частотное преобразование квантов кодового элемента (грубого от-, отсчета), заключается в следующем:: с изменением расстояния между дополнительными считывающими элементами 3, сдвинутыми один относительно другого на два кванта кодового элемента 1 и фольгированными участками дорожки младшего разряда кодового алемента 1, о изменяются привносимые в катушки сопротивления. При этом воздействие фольгированных участков дорожки на считывающие элементы 3 происходит за счет наводимых 1в медных пластинах высокочастотного злект о аг нитного поля считывающих элементов 3 вихревых токов, воспринимающихся как увеличение активного и уменьшение индуктивного сопротивления. этих считывающих элементов 3. При изменении индуктивности считывающих элементов 3 изменяются и частоты генерации автогенераторов дифференциального частотного преобразователя 4 перемещений.

Разность частот, полученная после сложения и детектирования их выходных сигналов, является выходным параметром преобразователя 4, Принцип действия преобразователя б, считывающие элементы 5 которого сдвинуты относительно считывающих элементов 3 на один квант кодового элемента 1, аналогичен принципу действия преобразователя 4, Схема преобразователя построена так, что для точного отсчета используются участки выходной характеристики преобразователей 4, б, где нижняя частота fÄ< f < Г„верхней частоты, т, е. наиболее линейные участки этих характеристик. Для этого в преобразователях 9, 11 частота — код, входами которых являются выходы основного 4 и дополнительного б преобразователей, предусмотрена сигнализация предельных значений частот f„è

При 1 Г„ на одном, а при на другом выходе этого блока появляется единичный двоичный сигнал, а его счетчик "áðàñûâàåòñÿ в нулевое положение, А при f + f c fs на обоих сиг-. н аль ных выходах преобразователя 9 или 11 частота — код сигнал отсутствует, а набранное в счетчиках число соответствует величине частоты преобразователя 9 или 11. При этом при Г= „ число импульсов, набранных в счетчике, равно нулю, а при счетчик полностью заполняется.

Как видно из графиков на фиг. 2 в пределах 0; 4; 8, 12, ..., квантов кодового элемента faon (fн fH (focH(fB при 1; 5; 9; 13; „ ., квантах Гос

> fg fH с Гдц„< fB, при 2, б, 10, 14;...

11; 15; ..., квантах си б с fдoo < fB т. е. с пеРиоДом четыРе кванта эти соотношения повторяются.

Это говорит о том, что определив указанные соотношения и сравнивая их с результатами последних двух разрядов грубого отсчета, можно внести поправку в результат грубого отсчета. Выполнение этих операций и определение знака и величины поправки в код грубо го отсчета производится в. блоке 8 коррекции, входами которого являются сигнальные выходы блоков частота — код

9 и 11 и последних двух разрядов блока 7. В случае соответствия сравниваемых результатов код грубого отсчета передается на выход блока 7 без изменения, а в случае обнаружения не881805 соответствия грубого отсчета передается на выход блока 7 соответственно после добавления или вычитания единицы.

Из графиков на фиг. 2 видно, что при f«„) fq и удод н поступающий к блоку 10 сигнал получается прямо пропорциональным перемещению, а в остальных случаях — обратной пропорциональным этому перемещению. Поэтому к одному входу блока 10 подключен выход блока 8 коррекции, который определяет focH ) <6 и „,„(Г, или

Гдд„ f и f« < f . В первом случае выходы счетчиков преобразователей 9, 11, подключенные ко входам блока 10, передаются на выход в прямом коде, 15 а во втором случае — в обратном коде.

Таким образом, на выходе блоке 10 во всех случаях получается код, прямо пропорциональный долям квантов грубого отсчета. 20

Кроме того, такое выполне ние преобразователя позволяет в определенной степени уменьшить влияние инструментальной погрешности от неточности изготовления кодового элемента 1 и 25 чувствительных элементов 3, 5 (торроидального сердечника) на точность точного отсчета и, тем самым,в еще большей степени повысить точность преобразователя.

Формула изобретения

Преобразов атель перемещений в код по авт. св. Р 532875, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя в него введены блок обработки кодов и дополнительный преобразователь частота — код, вход которого соединен с выходом дополнительного дифференциального частотного преобразователя перемещения, сигнальные выходы преобразователей частота-код соединены с первыми четырьмя входами блока кор= рекции, два другие входа которого соединены с выходами двух младших разрядов блока формирования кодовых сигналов, входы коррекции которого соединены с первым и вторым выходом блока коррекции, третий выход которого соединен с входом коррекции блока обработки кодов, цифровые входы которого соединены с цифровыми выходами преобразователей частота код.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 532875, кл, G 08 С 9/04, 1974. х

c8) 9 5 б 7 д (н3ант

ro

Puz 2

Заказ 9979/76 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035у Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Уйгород, ул. Проектная, 4

Составитель Е. Бударина

Редактор С. Тимохина Техред Т.Маточка Корректор Г.Решетник