Преобразователь угла поворота вала в код

(51) С 0 НИ ЗОБРЕ ТЕЛЬСТВУ ьке строи кояна во СССР77 видетел С 9/00,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ(71) Куйбышевский инженернтельный институт им, А.И.(54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛАПОВОРОТА ВАЛА В КОД по авт,св.734772, о т л и ч а ю щ и ис я тем, что, с целью расширениядиапазона работы преобразователя,в него введены формирователь импуль сов приращений угла и реверсивныйсчетчик, один вход формирователяимпульсов приращений угла подключенк выходу нуль-органа, другой вход -к выходу предпоследнего старшегоразряда блока преобразования напряжения в код, а выходы - к входамсложения и вычитания реверсивногосчетчика.Изобретение относится к системамавтоматического контроля и регулирования неэлектрических величин.По основному ант. св. Р 734772известен преобразователь угла понорота вала в код, содержащий потенциометр, выполненный с круговой непрерывной обмоткой с тремя выводами идвумя контактными щетками, связанными с валом и соединенными с источником эталонного напряжения и блокпреобраэонания напряжения н код,соединенный с одним вынодом обмоткипотенциометра, нуль-орган и инвертор кода, первый нход которогосоединен с выходом блока преобразования напряжения в код,два другихвывода обмотки потенциометра соединены с входами нуль-органа, выходкоторого подключен к второму нходуинвертора кода (1 .Недостатком известного преобразователя является малый диапазон егоработы, только н пределах одногооборота вала,Цель изобретения - расширениедиапазона работы преобразователя,,Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователь угла поворота вала в код введены формирователь импульсов приращений угла иреверсивный счетчик, один вход формирователя импульсон приращений угла подключен к выходу нуль-органа,другой вход - к выходу предпоследнего старшего разряда блока преобразования напряжения в код, а выходык входам сложения и вычитания реверсивного счетчика.На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя; на фиг. 2 - диаграмма работы преобразователя.Преобразователь угла поворотавала в код содержит потенциометр 1,имеющий круговую непрерывную обмот-.ку с тремя отводами, выполненнымипод углом 120 О, и две скользящиеконтактные щетки 2, расположенныена одной прямой и соединенные механически с осью вращения. К скользящим .контактным щеткам 2 подключенисточник 3 эталонного напряжения,Первый отвод потенциометра 1 сое.динен с входом блока 4 преобразования напряжения в код, второй и третий отводы потенциометра 1 подключены к входам нуль-органа 5, выходкоторого соединен с вторым входоминвертора 6 кода, причем первый входинвертора 6 кода соединен с выходомблока 4 преобраэонания напряжениян код, а выход - с выходом преобразователя.На фиг. 1 показаны отводы потекциометра 7-9, где один вход формирователя 10 импульсов приращений уг.лаподключен к выходу нуль-органа 5,другой вход - к выходу предпослед преобразования напряжения в код, причем максимальному напряжению соответствуетполовина максимальногозначения кода блока 4.Одновременно происходит сравнениенапряжений, снимаемых с второго 8 и З 0 третьего 9 отводов потенциометра 1при помощи нуль-органа 5. В диапазоне углов разворота скользящих контактных щеток 2 от 0 до 180 О, напря,жение, снимаемое с второго отвода 8, 35 больше напряжения,:снимаемого стретьего отвода 9, что соответствует отсутствию сигнала на выходе нульоргана 5. При. увеличении угла разворота свыше 180 напряжение с 4 О третьего отвода 9 становится больше,чем напряжение с второго отвода 8,что соответствует изменению состояния нуль-органа 5 и появлению наего выходеединичного потенциала(фиг. 2 б) .Сигнад с выхода нуль-органа 5управляет инвертором 6 кода такимобразом, что при отсутствии потенциала на выходе нуль-органа 5 изменения кода инвертором 6 не происхо дит, а при наличии управляющего потенциала, код, снимаемый с выходаблока 4, инвертируется. За счет 55 60 65 5 30 15 20 него старшего разряда блока 4, а ныходы формирователя 10 подключены к входам сложения и вычитания ревер сивного счетчика 11,Преобразователь работает следующим образом.Преобразуемое перемещение отсчи- тывается от первого отнода 7 потенциометра 1 при движении скользящих контактных щеток 2 по обмотке. Снимаемое с первого отвода напряжение пропорционально. углу разворота скользящих контактных щеток 2 в диа пазоне углов от 0 до 180 , затемо в диапазоне от. 180 до 360 это напряжение монотонно уменьшается от максимальной величины до нуля. Напряжения, снимаемые с второго и третьего отводов, изменяются аналогичным образом со сдвигом на 120 по углу разворота (фиг. 2 а).Напряжение, снимаемое с первого отвода 7 потенциометра 1, преобразуется в пропорциональную величину двоичного кода при помощи блока 4 инвертирования кодов при увеличении угла разворота скользящих щеток 2 свыше 180 О происходит увеличение значения; снимаемого на выходе преобразователя кода, хотя входное напряжение блока 4 преобразования напряжения в код уменьшается.При этом выходная характеристика становится прямолинейной в диапазоне преобразуемых углов от 0 до 360ОЕсли преобразуемый угол превышает 360 , цикл преобразования повторяется с той лишь разницей, что1049947 Ь ИИПИ Заказ 8430/48 Тираж 618 Подписноелиал ППП Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 в реверсивный счетчик 11 при каждомпоследующем обороте поступает суммирующий импульс с.одного иэ выходовформирователя 10, а в случае реверсивного оборота - вычмтающий с дру.гого выхода формирователя 10. В 5формирователе 10 выходные сигналынуль-органа 5 дифференцируются ираспределяются. по выходам в зависимости от направления вращения. Последовательность импульсов, соответ- . 10ствующих фронтам сигнала нуль-органа 5 при вращении потенциометра 1по часовой стрелке, представленана фиг, 2 г, а прЬтив часовойна фиг. 2 д. Для распределения импульсов в формирователе 10 исполь-.зуются управляющие сигналы с выхода.предпоследнего старв 1 его разряда блока 4. Диаграмма состояний этого разряда блока 4 преобразования напряжения в код показана на фиг, 2 е, Управляющие сигналы запрещают или разрешают, выходные импульсы формирователя 10, на одном иэ выходов которого будет последовательность, соответствующая прямому. перемещению(фиг. 2 ж), на другом (фиг. 2 е)реверсивному. Результат преобразования в цифроной форме фиксируется на реверсивном счетчике 11 (старшие разряды) и на инверторе б кода (мпадшие разряды). Код в реверсивном счетчике 11 соответствует числу оборотов вала с начала преобразования. В результате диапазон мзмеряемого перемещения в таком преобразователе расширяется по сравнению с известным.