Преобразователь угла поворота вала в код

 

< >881807

Союз Советсиик

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 I ) Дополиитсльиое к а вт. с вид-ву— (22) Заявлено 23.01. 80 (21) 2873456/18-24 с присоединением заявки %в (23) Йриоритет—

Опубликовано 15.11.81. Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 17 . 1 l .81

Р1)) 1 в.

G 08 С 9/06

1ЪВуАэретеенны11 квинтет

СССР аа данаи нзевретеннй н отерытнй (53) УДК 681,325 (088.8) (72) Автор изобретения

Б. И, Волков (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений s дискретный электрический сигнал, а именно к преобразователям угла поворота вала в код.

Известно устройство.для измерения линейных перемещений объектов путем измерения смещения линейчатой измерительной меры, содержащее электроннолучевой фотоприемник с отклоняющими катушками., генератор развертки луча, 1О соединенный с одной из отклоняющих катушек, усилитель считывания, вход которого соединен с выходом фотоприемника, а выход - с одним из входов демодулятора, второй вход которого

15 через фазовращатель соединен с соответствующим выходом генератора раз.— вертки луча, триггер, выходы которого соединены с входами счетчика, два

20 пороговых элемента, включенные между выходами демодулятора и входами дизьюнктора, соединенными с входами триг гера выход дизъюнктора соединен с коI довым входом основного счетчика, выходы разрядов которого соединены с входами дополнительного счетчика, вто» рая отклоняющая катушка подключена к выходу преобразователя код-напряжение (I).

Недостатком этого устройства является возможность измерения только очень малого диапазона перемещения объекта; кроме того, точность измерения в устройстве достигнута только при малых перемещениях значительным увеличением объема аппаратуры, за счет введения в устройство модулятора, фазовращателя, двух пороговых схем, дизъюнктора, преобразователя код-напряжение, Наиболее близким к предлагаемому является двухканальный преобразователь перемещений с передающими электроннолучевыми трубками, подключенными к блокам разверток, задающий генератор, связанный с блоками раэверток и с счетчиками, перед экранами

1807 электроннолучевых трубок грубого и точного отсчета установлены маски линейчатого растра (2 ).

Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не позволяет измерять угловые перемещения с высокой точностью в широком диапазоне.

Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона преобразователя.

Поставленная цель достигается за счет того, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий задающий генератор, первый выход которого через делитель частоты подклю-, чен к входам блоков круговой развертки грубого и точного отсчетов, первый выход блока круговой развертки грубого отсчета подключен к входу телевизионной передающей трубки грубого отсчета, а второй выход — к счетчику грубого отсчета, выход телевизионной трубки грубого отсчета соединен с входом первого импульсного усилителя, первый выход блока круговой развертки точного отсчета подключен к входу телевизионной передающей трубки точного отсчета, а второй выход — к счет-чику точного отсчета, выход телеви— зионной передающей трубки точного отсчета соединен с входом второго импульсного усилителя, выход счетчика точного отсчета и первый выход счетчика грубого отсчета подключены к пер-вому и второму входам блока записи, перед фотокатодом телевизионной передающей трубки грубого отсчета расположен первый оптический датчик угла поворота, связанный с входным валом, перед фотокатодом телевизионной передающей трубки точного отсчета расположен второй оптический датчик угла поворота, связанный с входным валом через редуктор, введены два вентиля, счетчик полных оборотов и блок совпадения, первый вход первого вентиля соединен с выходом первого импульсного усилителя, а второй вход - с выходом делителя частоты, третий вход пер вого вентиля соединен с выходом блока круговой развертки грубого отсчета, выход первого вентиля подключен ко второму входу счетчика грубого отсчета, первый вход второго вентиля соединен с выходом второго импульсного усилителя, а второй вход — с вторым выходом задающего генератора, третий вход второго вентиля соединен с выходом блока круговой развертки

5 !

О

4 точного отсчета, выход второго вентиля соединен с вторым входом счетчика точного отсчета, второй выход счетчика грубого отсчета подключен через блок совпадения к первому входу счетчика полных оборотов, к второму входу которого подключен выход блока круговой развертки грубого отсчета

У выход счетчика полных оборотов соединен с третьим входом блока записи, На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя угла поворота вала в код; на фиг, 2 — перемещение световой щели по фотокатоду телевизионной передающей трубки; на фиг, 3 подключение блока совпадения, выполненного на элементах И, к счетчику грубого отсчета.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит (фиг. 1) задающий генератор 1, делитель 2 частоты, блок 3 круговой развертки грубого отсчета

3 телевизионную передающую трубку 4 грубого отсчета, первый и второй оптические датчики 5 и 6 угла поворота

I первый и второй импульсные усилители

7 и 8, телевизионную передающую труб« ку 9 точного отсчета, блок 10 круго— вой развертки точного отсчета, первый и второй вентили ll и 12, счетчик 13 грубого отсчета, счетчик 14 точного отсчета, блок 15 совпадения, выполненный на элементах И, счет чик 16 полных оборотов, блок 17 записи. Кроме того, на фиг. 1 показаны входной вал 18 и редуктор 19.

Оптические датчики 5 и 6 угла поворота установлены перед фотокатодами передающих телевизионных трубок 4 и

9 грубого и точного отсчетов и связаны с входным валом 18, причем датчик 5 связан с входным валом 18 непосредственно, а датчик 6 — через прецезионный редуктор 19.

Преобразователь работает следующим образом, Перед проведением измерений входной вал 18 соединяется переходным устройством с валом, угловые перемещения которого предстоит измерять

Для проведения измерений включается питание устройства, Задающий генератор 1 начинает вырабатывать синусоидгльное напряжение с частотой 1,08МГц и стаоильностью 0,5 ° 10 с. Его колебания делятся делителем 2 частоты для канала точного преобразования 1800:1 и для канала грубого преобразования

120:! с выхода 600 Гц. Частота 5 Гц

1807

Формула изобретения

5 88 поступает на вход блока 3, а 600 Гцна вход блока 10, Оба блока формируют сигналы начала периода 04 и Ug, которые открывают вентили li и 12. Вентиль 11 пропускает колебания 600 Гц

1 вентиль 12 1,08 МГц. Электронные счетчики 13 и 14 начинают счет отрицательных полупериодов, Блоки 3 и !О производят круговые развертки электронных лучей в трубках 4 и 9. При включении питания включаются и источники света датчиков 5 и 6, которые проектируют на фотокатоды трубок 4 и 9 световые щели своих диафрагм, При вращении вала 18 вращаются и оптические датчики 5 и 6, При коммутации лучами трубок световых щелей импульсные усилители 7 и 8 выдают импульсы U, U q которые закрывают вентили 11, 12. Электронные счетчики

13, 14 заканчивают счет. Импульсы

U и U выдают результаты измерений в блок 17 записи. При этом точность о грубых измерений —..„1,5 угл,, импульсы выдаются с частотой 5 Гц, точность о точных измерений +3 угл., импульсы выдаются с частотой 600 Гц. Счетчик

16 ведет счет полных оборотов вала 18 и выдает результаты в блок 17 с частотой 5 Гц. С блока 17 измерения выдаются в раельном масштабе времени в

6 устройства обработки информации.

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий задающий генератор, первый выход которого через делитель частоты подключен к входам блоков круговой развертки грубого и точного отсчетов, первый выход блока круговой развертки грубого отсчета подключен к входу телевизионной передающей трубки грубого отсчета, а второй выход — к счетчику грубого отсчета, выход телевизионной трубки грубого отсчета соединен с входом первого импульсного усилите ля, первый выход блока круговой развертки точного отсчета подключен к входу телевизионной передающей труб ки точного отсчета, а второй выход— к счетчику точного отсчета, выход телевизионной передающей трубки точного отсчета соединен с входом второго импульсного усилителя, выход . счетчика точного отсчета и первый вы ход счетчика грубого отсчета подключены к первому и второму входам блока записи, перед фотокатодом телевизионной передающей трубки грубого

10 отсчета расположен первый оптический датчик угла поворота, связанный с входным валом, перед фотокатодом, телевизионной передающей трубки точного отсчета расположен второй опти Б ческий датчик угла поворота, связанный с входным валом через редуктор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона преобразователя,в що него введены два вентиля, счетчик полных оборотов и блок совпадения, первый вход первого вентиля соединен с выходом первого импульсного усилителя, а второй вход — с выходом делителя частоты, третий вход первого вентиля соединен с выходом блока круговой, развертки грубого отсчета,. выход первого вентиля подключен ко второму входу счетчика грубого отсчета, первый вход второго вентиля соединен с выходом второго импульсного усилителя,а второй вход — с Вторым выходом задающего генератора, третий вход второго вентиля соединен с выходом

35 блока круговой развертки точного отсчета, выход второго вентиля соединен с вторым входом счетчика точного отсчета, второй выход счетчика грубого отсчета подключен через блок совпаде4О ния к первому входу счетчика полных оборотов, к второму входу которого подключен выход блока круговой развертки грубого отсчета, выход. счетчика полных обортов соединен с тре- тьим входом блока записи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 573709, кл. G 01 В 11/02, 1974, 2. Воронцов Л. Н. Фотоэлектричес10 кие системы контроля линейных величин

М,, "Машиностроение", 1965, с, 212223(прототип), 881807

Составитель В. Рыгалин

Редактор С. Тимохина Техред Т,Маточка Корректор Н. Стец

Закав 9980/77 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Il3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4