Преобразователь перемещения в код

 

Со»оэ Советскнк

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительно«к авт. саид-ву

Р2) Завалено 19. 08. 80 (21) 2974757/18-24 с присоединением заявки ре— (23) П риорнтет

Опубликовано 07.03.82. Б»оллетень М 9

Дата опубликования описания 07 . 03 . 82 (51)М. Кл.

С 08 С 9/04

ГаеудврствалкыХ квинтет

СССР до делам язобретеивХ к еткрыткХ (SS) УЙК 681,325 (088. 8) 3»" 7 г„-,-,.

Г. С. Жаунеров, Л. И. Кулис и Б. И. Минцерис " -т- ".:. т "" ейщ lа

Br i; Д„, „, ° " » (72) Авторы изобретения

Вильнюсский филиал Зкспериментального научно исследовательского инст ит ут а мет аллорежущих ст анко в (7l) Заявитель (54» ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в преобразователях угловых и линейных перемещений в цифровой код.

Известен преобразователь перемеще5 ния, содержащий синусно-косинусный датчик, фазочувствительные детекторы, модуляторы, источник напряжения, два сумматора и два фильтра E1) lO

Недостатками преобразователя являются невысокая точность и сложность.

Известен преобразователь перемещения в код, содержащий синусно-косинусный датчик, источник питания, подключенный к первичной обмотке синуснокосинусного датчика, две пары последовательно соединенных сумматоров и фильтра нижних частот и компаратора, выходы которых соединены с входами триггера, соединенного через ключ с входом реверсивного счетчика, фазочувствительные детекторы с блоком управления, формирующим опорные сигналы для детекторов (2).

Недостатками преобразователя являются сложность и невысокая точность.

Цель изобретения - повышение точности и упрощение преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь перемещения в код, содержащий источник питания, вы" ходы которого соединены с первичной обмоткой синусно=косинусного датчика, первый и второй сумматоры, два фильт" ра нижних частот, вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего сумматора, и реверсивный счетчик, введены интерполятор, четыре двухполупериодных выпрямителя, третий и четвертый сумматоры, входы которых соединены с выходными обмотками синусно-косинусного датчика и входами первого и второго двухполупериодных выпрямителей, выходы которых соединены с входами первого сумматора, выходы третьего и четвертого суммато583 4 тоте в 2 раза выше. Демодуляция этой, огибающей осуществляется обычным фильтром 14 нижних частот « сигнал после фильтрации изображен на фиг. 2е1

Аналогичные преобразования пре-терпевают сигналы синусно-косинусного датчика 2 в блоках 8, 9, 10, 11, 13 и 15. В сумматоре 10 происходит суммирование сигналов (1) и (2), поэтому сигнал на его выходе пропорционален

В сумматоре 11 (в некотором практически осуществляется вычитание, так как один из сигналов подается на инвертирующий вход) получается сигнал (Sin +- СОМ.) Sin @с = 2Sin (g45 ) Sin(gt (7)

Как видно, амплитуды суммарных р5 сигналов имеют амплитуду в- /2 раза большую, чем у входного сигнала. Подбором коэффициента усиления сумматоров 10 и 11 амплитуду этих сигналов уравновешивают с амплитудой сигналов зо (1) и (2), т. е. производят нормирование амплитуды.

В двухполупериодных выпрямителях

8 и 9 осуществляется выделение модулей сигналов (6) и (7) с выхода сумматоров 10 и 11.

Sink Sin«««/t;

Cos сс Sin«««/t (2) где cL — у гол поворот а или пе ремеще ни я подвижной част и дат чи ка 2;

«@ — угловая частота напряжения

3 питания датчика 2.

I Sin(с1.-45 )SinЮt/ и

/ Cos(о1=45 )Sin(U t/ (8) l Sin d Sin (6t /

/Cosa Sin0//t/ (3) (4) Выпрямитель 7 выполнен так, что на

его выходе получается сигнал, равный абсолютной величине сигнала (2) с об- 5 ратным знаком. Сигналы (3) и («1) суммируются в сумматоре 12, на выходе которого образует ся си гнал (фи г. 2д) Огибающая сигнала после суммирования имеет треугольную форму, а по час3 911 ров соединены соответственно с входами третьего и четвертого двухполупериодных выпрямителей, выходы которых соединены с входами второго сумматора выходы фильтров нижних частот соединены с входами интерполятора, выход которого соединен с входом реверсивного счетчика.

На фиг. 1 изображена блок-схема преобразователя перемещения в код; на фиг. 2 - временные диаграммы curHBROB °

Преобразователь содержит источник

1 питания, синусно-косийусный датчик

2 с первичной обмоткой 3 и выходными синусной 4 и косинусной 5 обмотками, двухполупериодные выпрямители 6-9, сумматоры 10-13, фильтры 14 и 15 нижних частот, интерполятор 16 и реверсивный счетчик 17.

Преобразователь работает следующим образом.

Источник 1 питает первичную обмотку 3 синусно-косинусного датчика 2.

Напряжения синусной 4 и косинусной 5 выходных обмоток соответственно пропорциональны выражениям: с

Графическое изображение этих сигналов представлено на фиг. 2а и

Фиг. 2б. Эти напряжения поступают на двухполупериодные выпрямители 6 и 7, на выходе которых образуются сигналы (Фиг. 23,2,):

/Sin mt / «Яп.с//- Cosdl) «5) (Б1п,(.+ Cos+ Sin(gt =16$1п(«45 ) л Sin(&t

В сумматоре 13 суммируются сигналы (8) и получается сигнал

/ $1П СЮС/(/Sin(g-450 ) /

Cos (aL-49 ) / (9) Фильтруя несущую частоту сигнала (9) в фильтре 15, получаем на его выходе (также как на фиг. 28) треугольный сигнал, который, однако, сдвинут относительно него на 90 о

Таким образом на выходах фильтров

14 и 15 образуются два треугольных сигнала удвоенной частоты, сдвинутых друг относительно друга на 90О. Оба сигнала поступают на интерполя ор 16, где может быть определено направление перемещения и внутришаговое деление (интерполяция). Выходные сигналы ин5 9115 терполятора 16 в виде импульсов поступают на вход реверсивного счетчика 17, в котором осуществляется счет и регистрация импульсов.

Формула изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий источник питания, выходы которого соединены с первичной обмот " кой синусно-косинусного датчика, первый и второй сумматоры, два фильтра нижних частот, вход каждого из которых соединен с выходом соответствую- 15 щего сумматора, и реверсивный счетчик, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения в него введены интерполятор, четыре двухполупериодных выпрямителя, третий 20 и четвертый сумматоры, входы которых соединены с выходными обмотками синусс

83 6 но-косинусного датчика и входами первого и второго двухполупериодных выпрямителей, выходы которых соединены . с входами первого сумматора, выходы третьего и четвертого сумматоров соединены соответственно с входами третьего и четвертого двухполупериодных выпрямителей, выходы которых соединены с входами второго сумматора, выходы фильтров нижних частот соединены с входами интерполятора, выход которого соединен с входом реверсивного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 404110, кл. G 08 С 9/00, 1971 °

2. Авторское свидетельство СССР 409263, кл, G 08 C 9/04, 1971 (прототип) .

911583

Составитель Е. Бударина

Редактор И. Тыкей Техред A. Бабинец Корректор О. Билак

Тираж Б39 Подлисное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1134/43

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