Преобразователь перемещения в код

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬВРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соцналистнческнк

Республик (1960882 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09. 02. 81. (21) 3247218/18-24 (51) М. Кл. с присоединением заявки М

6 08 С 9/00

9жударстзапаб квинтет

CCCP ве лвлзм взебратенв11 вщЯ (23}Приоритет

Опубликовано 23.09.82. бюллетень %35

Дата опубликования описания 23.09.82 (53) УДК 681 ° 325 (088.8) (72) Автор . изобретения

Л. Я. Новиков (7l ) Заявитель (54) 11РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕИЕЩЕНИЯ В КОД

Изобретение относится к автомати» ,ке и вычислительной технике, в частности к устройствам, преобразующим угловое или линейное перемещение в цифровой код, и может быть исполь" .зовано для контроля величины перемещения механизмов на станках и уста- .. новках, предназначенных для обработки крупногабаритных и длинномерных иэделий.

Известен преобразователь перемещения е код, содержащии генератор, делитель, фазорасщепитель, фазовращатель, нуль-орган и регистр.(1).

Недостатками, преобразователя являются ограниченный диапазон преобразуемого перемещения и ограниченная область применения. . Наиболее близким по технической сущности является преобразователь перемещения в код, содержащий генераmp, четыре делителя частота, вход .первого из которых соединен с выходом генератора и счетным входом вто2

-рого делителя частоты, а выход соединен с входом третьего делителя частоты, фаэорасщепитель, вход которого подключен к выходу третьего деS лителя частоты, фазовращатель, вход которого соединен с выходом фазорасщепителя, квантователь, первый вход которого подключен к выходу фаэовращателя, а второй вход - к выходу второго делителя частоты и счетному sxo-, ду четвертого делителя частоты, регистр, информационный вход которого соединен с выходом четвертого делителя частоты, вход синхронизации - с выходом квантователя, а выход - с кодовой виной, и .формирователь импу@ льсов, вход которого подключен к выходу третьего делителя частоты, а выход подключен к входам сброса вто-. рого и четвертого делителя частоты(2).

Недостатками преобразователя являются ограниченный диапазон преобразуемого перемещения и ограниченная область применения.

Э 96.0882

Целью изобретения является расширение диапазона преобразуемого перемещения и расширение области применения преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь перемещения в код, содержащий генератор, четыре делителя частоты, вход первого из которых соединен с выходом генератора и счетным входом второго дели- ., 16 теля частоты, а выход соединен с sxoдом третьего делителя частоты, фазорасщепитель, вход которого подключен к выходу третьего делителя частоты, фазовращатель, вход которого соединен 15 с выходом фазорасщепителя, квантователь, первый вход которого подключен к выходу фазовращателя, а второй входк выходу второго делителя частоты и счетному входу четвертого делителя частоты, регистр, информационный вход которого соединен с выходом четвертого делителя частоты, вход синхронизации- с выходом квантователя, а выход " с кодовой шиной, и первый фор- 5 мирователь импульсов, выход которого подключен к входу сброса второго делителя частоты, введены счетчик числа оборотов вала фазовращателя, запоминающее устройство, счетчик числа периодов опорного сигнала и второй формирователь импульсов„ информационный вход счетчика числа оборотов вала фазовращателя соединен с выходом третьего делителя частоты, тре" тьим входом квантователя и входом второго формирователя импульсов, вход синхронизации — с выходом квантователя, а выход - с адресным входом считывания запоминающего устрой40 ства, выход которого подключен к входу предустановки четвертого делителя частоты, вход синхронизации четвертого делителя частоты соединен с выходом второго формирователя импульсов и входом счетчика числа периодов опорного сигнала, первый выход которого подкпючен к входу первого формирователя импульсов, а также тем, что в него введен пятый делитель частоты, счет- 5В ный вход которого соединен с выходом второго делителя частоты, вход сброса - с выходом первого формирователя импульсов, а выход - c информационным входом запоминающего устрой- 55 ства, адресный вход записи которого подключен к второму выходу счетчика числа периодов опорного сигнала. ф

На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя перемещения в код; на фиг. 2 — пример структурной схемы запоминающего устройства; на фиг. 3 - диаграммы, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь перемещения в код (фиг. 1) содержит генератор 1, делители 2-4 частоты, фазорасщепитель 5, фазовращатель 6, формирователь 7 импульсов, делитель 8 частоты, квантователь 9, делитель 10 частоты, регистр 11, кодовую шину 12, формирователь 13 импульсов, счетчик 14 числа оборотов вала фазовращателя, запоминающее устройство 15, счетчик 16 числа периодов опорного сигнала, кроме того, на фиг.1 изображено звено 17 кинематической связи вала фазовращателя 6 с механизмом 18, перемещение которого преобразуется в код.

Запоминающее устройство 15 (фиг.2) содержит накопитель 19, коммутатор

20, дешифратор 21 адреса считывания ".. и дешифратор 22 адреса записи. Накопитель 19 содержит и многоразрядных регистров 23 памяти, а коммута" тор 20 - n многоразрядных ключей 24.

Первые входы регистра 23 памяти соединены с информационным входом запоминающего устройства 15, вторые входы регистров 23 памяти соединены с соответствующими выходами дешифратора 22 адреса записи,а выход каждого регистра 23 памяти подключен к первому входу соответствующего ключа

24, второй вход которого соединен с соответствующим выходом дешифратора

21 адреса считывания, выходы ключей

24 соединены с выходом запоминающего устройства 15.

Преобоазователь перемещения работает следующим образом.

Импульсы тактовой частоты поступают с выхода генератора 1 на делители 2 и 3 частоты, отношение козффициентов деления которых соответстсует передаточному отношению звена 17 кинематической связи вала фазовращателя 6 с перемещающимся механизмом

18. Выходной сигнал делителя 2 частоты используется для получения при помощи делителя 4 частоты сигналов кодовой развертки для фазорасщепителя 5„ формирующего двухфазную или трехфазную сйстему питающих напряжений для фазовращателя 6 типа вращающегося трансформатора или сельсина.

На выходе фазовращателя 6 образует5 96088 ся сигнал, фазовый сдвиг которого относительно опорного сигнала - одной из Фаз питания фазовращателя б (фиг. 3 а ) пропорционален угловому перемещению вала Фазовращателя 6, а> 5 следовательно, и перемещению механизма 18, связанного с валом фазовращателя б через звено 17. Этот сигнал поступает на первый вход квантователя 9. На второй вход кван- 0 тователя 9 приходят импульсы с выхода делителя 3 частоты, которые используются для квантования по фазе выходного сигнала фазоаращателя 6.

На выходе квантователя 9 формируются 15 узкие квантованные по фазе импульсы (фиг. 3 б ), частота которых при вращении вала фазовращателя б в сторону отставания фазы выходного сигнала ниже частоты опорного сигнала, 26 а при вращении вала фазовращателя 6 в сторону опережения фазы выходного сигнала выше частоты опорного сигнала. Сигналы, поступающие с выхода делителя 4 частоты на третий вход 25 квантователя 9, исключают появление двух каантованных по Фазе импульсов в течение одного периода опорного сигнала, когда частота сигнала на выходе фазовращателя б становится выge частоты опорного сигнала. При этом на выход квантователя 9 проходит в каждом периоде опорного сигнала только один- первый из квантованных импульсов. На фиг. 3 б пунктиром отме35 чен квантованный импульс, не прошедший на выход квантователя 9. Квантованные по фазе импульсы поступают на вход синхрожизации регистра 11 и вход синхронизации счетчика 14 числа оборотов вала фазовращателя 6.

В счетчике 14 они используются для получения сигналов направления счета. Сигналы счета вырабатываются в счетчике 14 из сигналов, поступающих

45 на его информационный вход с выхода делителя 4 частоты. Счет числа оборотов вала фазоаращателя 6 осу" щесталяется счетчиком 14 в момент прихода на его информационный вход кодовой комбинации, соответствующей началу оборота вала фазовращателя 6. Переключение счетчика 14 (фиг. 3) происходит при нулевой кодовой комбинации на его информационном входе. Выходной сигнал (фиг. 3 в ) счетчика 14 поступает на адресный вход считывания запоминающего устройства 15 (фиг. 2), в котором он управляет че2 6 рез дешифратор 21 ключами 24, осуще-; ствляющими выборку информации из соответствующих регистров 23 памяти и передачу ее на выход запоминающего устройства 15.

Информация, хранящаяся в регистрах 23 памяти, представляет собой

:коды перемещений L., соответствующие началу оборотов вала Фазовращателя 6:

L т(-1), где в - число дискрет перемещения, приходящихся на один оборот вала фазовращателя 6, целое число, изменяющее от 1 до и.

Коды перемещений L 1 используются для установки в исходное состояние кодовых разверток, соответствующих различйым оборотам вала фазовращателя 6 в диапазоне контролируемых перемещений механизма 18.

При постоянном коэффициенте масштабирования коды перемещений 1; имеют фиксированные значения и могут быть внесены в регистры 23 памяти, например, путем подключения к нулевой шине при помощи перемычек входов записи "1" и "0" соответствующих ячеек памяти регистров 23 (не показанных). В этом случае информационный вход и адресный вход записи запоминающего устройства 15 и делитель

8 частоты не используются.

В общем случае коэффициент масштабирования является величиной переменной и запоминающее устройство 15 автоматически обеспечивает изменение содержимого регистров 23 памяти при изменении коэффициента масштабирования. Это достигается формированием при помощи делителя 8 частоты кодо» вой развертки (фиг. 3 r ), соответствующей максимальному диапазону перемещений механизма 18, а при помощи делителя 10 частоты - кодовой развертки (фиг. 3 д ),соответствующей пе" ремещениям механизма 18 в пределах текущего оборота вала фазовращателя

6. На счетные входы делителей частоты 10 и 8 поступают с выхода делителя 4 частоты импульсы, имеющие вес одной дискреты перемещения. Делитель 8 частоты сбрасывается в нулевое состояние импульсами с выхода первого Формирователя 13 импульсов при нулевой комбинации в счетчике

16 числа периодов опорного сигнала, запускаемом импульсами с выхода

7 960 второго формирователя 7 импульсов.

Со второго выхода счетчика 16 числа периодов опорного сигнала посту" пает на адресный вход записи запоми« нающего устройства 15 кодовая комби-. нация, которая преобразуется дешифратором 22 в импульсы, обеспечиваю" щие выборку кодовых значений из кодовой развертки делителя 8 частоты и запись их в регистры 23 памяти накопителя 19 запоминающего устройства 15. Установка в исходное состоя" ние делителя 10 частоты производится в каждом периоде опорного сигнала по входу синхронизации импульсом с выхсда формирователя 7 импульсов. Исходное состояние делителя 10 часто" ты определяется кодовой комбинацией на его входе предустановки. Сигна лы кодовой развертки, формируемой делителем 10 частоты, поступают на информационный вход регистра 11. Выборка и перенос кода в регистр 11 осуществляется импульсами, поступающими с выхода квантователя 9 на вход синхронизации регистра 11. Характер изменения кода на выходе регистра 11 (на кодовой шине 12) отображен на фиг. 3 е.

Как видно из фиг. 3 д и Фиг. 3 е преобразование перемещений в код осуществляется однозначно и практически с периодичностью опорного сигнала независимо от числа оборотов вала фазовращателя 6.

Формула изобретения го делителя частоты, регистр, инерционный вход которого соединен с выходом четвертого делителя частоты, вход синхронизации - с выходом квантователя, а выход - с кодовой шиной, и первый формирователь импульсов, выход которого подключен к входу сброса второго делителя частоты,о т л ич а ю шийся тем,что,с целью расширения диапазона преобразуемого перемещения, в него введены счетчик числа оборотов вала фазовращателя, запоминающее устройство, счетчик числа периодов опорного сигнала и второй

Формирователь импульсов, информационный вход счетчика числа оборотов вала фазовращателя соединен с выходом третьего делителя частоты, третьим входом квантователя и входом второго формирователя импульсов, вход синхронизации - с выходом квантователя, а выход - с адресным входом считывания запоминающего устройства, выход которого подключен к входу предустановки четвертого делителя частоты, вход синхронизации четвертого делителя частоты. соединен с выходом второго формирователя импульсов и входом счетчика числа периодов опорного сигнала, первый выход которого подключен к входу первого формирователя импульсов, 2. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с це" лью расширения области применения преобразователя, в него введен пятый делитель частоты, счетный вход которого соединен с выходом второго делителя частоты, вход сброса - с выхоПреобразователь перемещения в код содержащий генератор, четыре делителя частоты, вход первого из которых соединен с выходом генератора и счетным входом второго"делителя частоты, а выход соединен с входом третьего делителя частоты, фазорасщепитель, вход которого подключен к выходу третьего делителя частоты„ фазовращатель, вход которого соединен с выходом фазорасщепителя, нвантователь, первый вход которого подключен к выходу фазовращателя,а второй вход - к выходу второго делителя. частоты и счетному входу четверто49 с

50 дом первого формирователя импульсов, а выход - с информационным входом запоминающего устройства, адресный вход записи которого подлкючен к второму выходу счетчика числа периодов опор" ного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зверев А, Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л., "Энергия", 1974, с. 156, рис. 80.

2. Авторское свидетельство СССР

И 842904/18-24, кл. Q 08 С 9/04, 1979 (прототип).

960882

Составитель Е. Бударина

Техред Е.Харитончик Корректор Г. Решетник

Редактор Т. Киселева

Тираж 642 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7289/62

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