Преобразователь угла поворота вала в код

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

О П И С А Н И Е ()955155

ИЗЬ6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.01.81 (21) 3241908/18-24 (51) М. К . с присоединением заявки №вЂ” б 08 С 9/04

Гесударстееиимй комитет (23) Приоритет— (53) УДК 681.325 (088.8) Опубликовано ЗО.О8.82. Бюллетень №32

Дата опубликования описания 05.09.82 йв делам изабретеиий и еткрмтий (72) Автор изобретен ия у Ц-();. ) З»,,.1

В. Э. Орел (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕ.ЛЬ УГ,ЛА ПОВОРОТА ВА,ЛА В КОД

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

Известено устройство для преобразования перемещений в электрический сигнал, содержащее источник когерентного монохроматического света, модулятор, оптическую систему и магнитный носитель, кювету, . включающую разделительные ферромагнитной зеркальной стенкой магнитополяризуемое вещество и магнитный носитель (1) .

В этом устройстве воспроизведения магнитной записи информация на магнитном носителе может быть испорчена в результате воздействия высоких или низких температур, повышенной влажности, статической электризации, вследствие воздействия размагничивающих полей и механических повреждений. Все это приводит к неточностям при воспроизведении информации.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий кодовый барабан с токосъемником, расположенный в светонепроницаемом корпусе и связанный с валом реверсивного двигателя, реверсом которого управляет реле с кольцевыми переключателями, источник света и фотоприемники, расположенные по разные стороны кодирующих дорожек кодового барабана, и следящие датчики, несущие информацию о состоянии сое5 диненного с ними объекта, регулируемого приводом (21.

Недостаток известного преобразователя состоит в сравнительно низкой точности изза использования в нем протяженного источника света и большого количества фотоприемников.

Цель изобретения — повышение точности преобразователя угла поворота вала в код..

Поставленная цель достигается за счет

15 того, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий расположенный в светонепроницаемом корпусе кодовый барабан с кодирующей дорожкой и с токосъемником, связанный с валом двигателя, соединенного через реле с концевыми переключателями, источник света и фотоприемник, расположенные соответственно с противоположных сторон кодового барабана на первой и второй направляющих линейного перемещения, и следящие датчики и привод, 955155

Интенсивность люминесценции имп/с

Материал носителя

+30 С -196 С

760

1539

Си

2672 78693

3274 243463

5500 303325

6476 416428

А9

3 связанные с объектом управления, введены криостат и электромагнит с третьей направляющей линейного перемещения, соединенный с первым следящим датчиком и расположенный внутри кодового барабана, на торце которого размещен криостат, соеди- 5 ненный с вторым следящим датчиком, третий следящий датчик соединен с источником света, фотоприемник связан с приводом, а четвертый следящий датчик через токосъемник соединен с кодирующей дорожкой кодового барабана, выполненной в виде спиральной канавки с покрытием из металлов и сплавов с различной интенсивностью люминесценции.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя угла поворота вала в код.

Преобразователь содержит кодовый барабан 1 с кодирующей дорожкой 2, источник 3 света, фотоприемник 4, направляющие 5, 6 и 7 линейного перемещения, концевые переключатели 8 и 9, реле 10, двига20 тель 11, электромагнит 12, криостат 13, токосъемник 14, светонепроницаемый корпус

15, следящие датчики 16 — 19, закрепленные на объекте 20 управления, и привод 21.

Кодирующая дорожка 2 барабана 1 покрыта в соответствии с жесткой программой последовательностью металлов и сплавов, имеющих различные свойства по интенсивности люминисценции.

Преобразователь работает следующим образом.

При вращении двигателя 11 крутящий момент передается на барабан 1, при этом его внешняя информационная дорожка 2 сканируется возбуждающим источником 3 света, который перемещается по спирали барабана 1 и направляющей 5 линейного перемещения, ограничение его движения и возврат в исходное состояние осуществляют двигателем 11 с помощью концевых переключателей 8 и 9 и реверсного реле 10, фотоприемником 4, который перемещается 40

4 по внешней спирали барабана 1 г направляющей 6 линейного перемещения, электромагнитом 12, расположенным против источника 3 света с внутренней стороны барабана 1, и перемещается по его внутренней спирали и направляющей 7 линейного перемещения. В результате облучения светом носителя информации кодирующей дорожки 2 возникают возбужденные электронные состояния на сканируемом участке, которые вызывают лиминесценцию металлов или сплавов, интенсивность которой зависит от их атомного номера, состава сплавов и механического состояния. Люминесценция регистрируется при подходе возбужденного участка к фотоприемнику 4 по заранее составленной последовательности команд, требуемой жесткой программой для регулирования приводом 21, воздействующим на объект 20 управления. При этом проводят одновременный контроль параметров объекта 20 управления и вносят корректировку жесткой программы в результате воздействия факторов, изменяющих величину возбужденного светом электронного состояния носителя, т. е. интенсивности его люминесценции: датчиком 16 через токосъемник 14 измеряют величину электрического поля; датчиком

17 с помощью электромагнита 12 изменяют величину магнитного поля, датчиком 19 модулируют интенсивность возбуждающего источника света 3; датчиком 18 с помощью криостата 13, используя пары жидкого азота или гелия, продувая их через внутренню полость барабана 1, регулируют температуру дорожки 2.

В таблице приведены примеры ряда носителей информации через 10 с после возбуждения мощностью 3 Вт)см, которые могут быть использованы для набора команд управления.

Преобразователь для защиты от посторонней засветки помещен в светонепроницаемый корпус 15.

Температура носителя

955155

Продолжение таблицы

Интенсивность люминесценции имп/с

Материал носителя

Температура носителя

+30 С -196 C

9297 2426015

Pb при прохождении по нему электрического тока 1А

8500 1970000

3500 380000

Сталь высокоуглеродистая

Сталь малоуглеродистая с величиной неровности поверхности

0,05 мкм

2505 298519

Сталь малоуглеродистая с величиной неровности поверхности 3 мкм 8381

315542

Сталь малоуглеродистая с величиной неровности поверхности

0,05 мкм при воздействии магнитного поля с напряженностью 500 Э

46665

2300

Дюралюминий 7530

12070

Дюралюминий при механическом напряжении 5 Кг/мм 30460 52240

Формула изобретения

Использование преобразователя угла поворота вала в код обеспечивает следующие преимущества: уменьшает погрешности З5 в записанной информации, возникающие в носителях под действием внешних факторов; обладает более высокой механической прочностью; повышает эффективность использования записанной программы; может быть использован в электронных машинах непрерывного и дискретного действия, а также для непосредственного управления установками-автоматами; может быть использован для дефектоскопии поверхностей металлов и сплавов. 45

Экономический эффект от использования предлагаемого технического решения обусловлен отмеченными выше его техническими преимуществами.

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий расположенный в светонепроницаемом корпусе кодовый барабан с кодирующей дорожкой с токосъемником, связанный с валом двигателя, соединенного через реле с концевыми переключателями, источник света и фотоприемник, расположенные соответственно с противоположных сторон кодового барабана на первой и второй направляющих линейного перемещения, следящие датчики и привод, связанные с объектом управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены криостат и электромагнит с третьей направляющей линейного перемещения, соединенный с первым следящим датчиком и расположенный внутри кодового барабана, на торце которого размещен криостат, соединенный с вторым следящим датчиком, третий следящий датчик соединен с источником света, фотоприемник связан с приводом, а четвертый следящий датчик через токосъемник соединен с кодирующей дорожкой кодового барабана, выполненной в виде спиральной канавки с покрытием из металлов и сплавов с различной интенсивностью люминесценции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 476593, кл. G 11 В 11/10, 1973, 2. Орнатский П. П. Автоматические измерения и приборы. Киев, «Выща школа», 1973, с. 355 — 357 (прототип).

955155

Составитель В. Рыгалин

Редактор М. Янович Техред А. Бойкас Корректор Г. Решетник

Заказ 6443 58 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4