Устройство для преобразования перемещение-код-фаза

(51) 4 Н 03 М 1 38 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ,Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГ)О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 670956, кл. С 08 С 9/06, 1979.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯПЕРЕМЕЩЕНИЕ - КОД - ФАЗА(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования угла поворота вала или перемещения в цифровой код в системах числового программного управления иустройствах измерения перемещенийподвьйных механизмов различного технологического оборудования. Цельизобретения - повышение точности засчет повышения устойчивости приводав статическом режиме и режиме малойскорости перемещений. Поставленная цель достигается путем перестройкиструктуры устройства в зависимостиот,скорости изменения перемещения.С этой целью в устройство по авт.св, СССР У 670956, содержащее генера.тор 1 импульсов, опорный делитель 2частоты, широтно-импульсный синуснокосинусный преобразователь 3, реверсивный счетчик 4, датчик 5, фильтр 6,блок 7 демодуляции, интегрирующийусилитель 8, преобразователь 9 напряжения в частоту, дополнительно введены элемент ИЛИ 10, элемент И 11, первый инвертор 12, второй инвертор 13,первый триггер 14, второй триггер 15,третий триггер 16, ключ 17, Вновьвведенные элементы измеряют периодсчетных импульсов, поступающих с преобразователя 9, и в зависимости отего значения с помощью ключа 17 производят закоротку конденсатора в интегрирующем усилителе 8, эа счет чегосистема становится устойчивой в статическом режиме и режиме малой скорости. 1 ил.вое положение. Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования угла поворота вала или перемещения в цифровой код в системах обработки числового программного управления и устройствах измерения перемещений по-, движных механизмов различного технологического оборудования.Цель изобретения - повышение точности путем повышения устойчивости привода в статическом режиме и режиме малой скорости изменения перемещенийНа чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство для преобразования перемещение - код-фаза содержит генератор 1 импульсов, опорный делитель 2 частоты, широтно-импульсный синусно-косинусный преобразователь 3, реверсивный счетчик 4, датчик (, фильтр 6, блок 7 демодуляции, интегрирующий усилитель 8, преобразователь 9 напряжения в частоту, элемент ИЛИ 10, элемент И 11, первый 12 и второй 13 инверторы, первый 14, второй 1( и третий 16 триггера, ключ 17.Устройство работатет следующим образом.Импульсы тактовой частоты от генератора 1 импульсов поступают на вход опорного делителя 2 частоты и заполняют его. На входы широтно-импульсного синусно-косинусного преобразователя 3 информация от опорного делителя 2 частоты поступает в прямом, а от реверсивного счетчика 4 - в прямом и обратном кодах, Широтно-импульсный синусно-косинусный преобразователь 3 формирует две последовательности чередующихся разно- полярных широтно-модулированных прямоугольных импульсов,которые поступают на входные обмотки датчика (. Выходной сигнал с датчика ( через фильтр 6 поступает на первый вход демодулятора 7, на вход которого поступают импульсы от опорного делителя 2 частоты. На выходе демодулятора 7 формируется постоянное напряжение, пропорциональное рассогласованию системы, поступающее на вход интегрирующего усилителя 8. Выходное напряжение интегрирующего усилителя 8 подается на вход преобразователя 9 напряжения в частоту,5 10 15 Р 25 30 35 40 45 50 55 на одном выходе которого формируетсяпоследовательность импульсов при положительной полярности входного сигнала, а на другом - при отрицательной полярности этого сигнала.Последовательность импульсов,сформированная преобразователем 9напряжения в частоту, поступает наодин иэ входов реверсивного счетчика 4, вследствие чего содержимое этого счетчика всегда является двоичным эквивалентом перемещения подвижной части(5),Одновременно последовательностьимпульсов с выхода преобразователя 9напряжение - частота поступает наодин из входов элемента ИЛИ 1 О. Свыхода элемента ИЛИ О последовательность и";пульсов поступает на первыйвход элемента И 11, на второй входкоторого поступает последовательность импульсов от опорного делителя 2 частоты, Так как от опорногоделителя 2 частоты на второй входэлемента И 11 поступает постояннаячастота, а на первый вход - частотаот преобразователя 9 напряжения вчастоту, которая изменяется в зависимости от скорости вращения датчика, то с выхода элемента И 11 навход С первого триггера 14 эа времяодного импульса опорного делителя2 частоты поступает определенноеколичество импульсов. Одновременнопоследовательность импульсов отопорного делителя 2 частоты поступает на первый иннертор 12.На триггерах 14 и 1( собрандвоичный счетчик. Если эа время действия одного импульса опорного делителя 2 частоты на вход С триггера14 поступает дна или больше импульса, то на 0-входе третьего триггера16 появляется единица, а на 5-входепервого триггера 14 - нуль, и двоичный счетчик остается в этом состоянии до прихода на В-вход триггеров14 и 1( заднего фронта импульса свыхода второго инвертора 13. Триггер16 передним фронтом импульса с выхода первого иннертора 12 устанавливается в "1" и ключом 17 производитраскоротку конденсатора (интегратор8 установлен в режим интегрирующегоусилителя). Задним фронтом импульсас выхода второго инвертора 13 триггеры 14 и 1( устанавливаются в нулеСоставитель М.СидороваТехред А,Кравчук Редактор А.Мановская Корректор М.Максимишинец Заказ 5200/57 Тираж 899 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 3 134Если же за время действия одного импульса опорного делителя 2 частоты на вход триггера 14 поступает менее двух импульсов, то на входе третьего триггера 16 появляется нуль и триггер 16 передним фронтом импульса с выхода первого инвертора 12 устанавливается в нуль, ключом 17 производит закоротку конденсатора в интеграторе 8 (интегратор 8 установлен в режим усилителя).Таким образом, при неподвижном вале датчика 5 или при малых скоростях измеряемого перемещения отсутствует неоднозначность преобразования перемещение - код и устройство не находится в автоколебательном режиме, что повьппает точность отсчета угла перемещения исполнительного механизма,формула и э обретения Устройство для преобразования перемещение - код-фаза по авт.св, У 670956, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности устройства, в него введены элемент 9003Ш 1 И, элемент И, два инвертора, тритриггера и ключ, входы элемента ИПИсоединены с выходами преобразователянапряжения в частоту, выход элемента 5/ИПИ соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключенк третьему выходу опорного делителячастоты и входу первого инвертора,а выход соединен с С-входом первоготриггера, инвертирующий выход которого соединен с его О-входом и С-входомвторого триггера, Инвертирующий выходкоторого соединен с его О-входом и 15 5-входом первого триггера, выход первого инвертора соединен с входомвторого инвертора и С-входом третьего триггера, О-вход которого соединен с прямым выходом второго триггеро ра, а прямой выход третьего триггерасоединен с входом ключа, первый ивторой выходы которого соединены свторым и третьим входами интегрирующего усилителя, выход второго ии вертора соединен с 2"входами первогои второго триггеров, 5-входы второгои третьего триггеров и 2-вход третьего триггера псдключены к шине логической единицы.