Измерительный преобразователь электрических величин в цифровой код

Союз Соеетскик Социалистические РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваявлено 05,Ч.1971 ( 1643179/18-2рисоединением заявкис 9/а 6 Комитет по аслам зобретений и открыти при Совете Министров СССРПриоритетОпубликован ДК 621,314,2 2.Ч.1973. Бюллетень22 ата опубликования описания 15,Ч 111.1973 лян и В. И. Сааков Авторыизобретения нститут рмянский н о-исследователь энергетики явитель МЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕ ВЕЛИЧИН В ЦИФРОВОЙ КОД 2 Предлагаемый измер ль предназначен для ческих величин (м ка и др.) в цифрово ельный преобразовареобразования электщности, напряжения, код. Изве электри ний эл преобр стемы тны устройства, основанные на фоточеском способе кодирования показактроизмерительных приборов путем зования угла поворота подвижной сиизмерительного механизма в цифровой 10 Цель предложенного изобретения - повышение точности преобразования относительно простыми средствами и обеспечение преобразования с учетом нелинейной зависимости уг ла поворота подвижной системы измерительного механизма от входной электрической величины.Предлагаемый преобразователь отличается тем, что в него введены сектор, насаженный 20 на валу, соосно расположенный с валом измерительного механизма, на торце которого укреплена дугообразная пластина с кодирующей маской, выполненной из прозрачного материала с нанесенными на нее непрозрач ными рисками, приводной механизм, насаженный на вал сектора, фотоэлемент, расположенный под одним из торцов дугообразной пластины и жестко скрепленный с сектором, и фотодатчик импульсов, фотоэлементы которо го расположены в зоне перемещения дугообразной пластины.На чертеже приведена схема преобразователя.Измерительный механизм 1 электромеханического прибора с зеркальцем 2 на подвижной части присоединяется к измеряемому объекту, От источника света 8 с оптической системой на зеркальце 2 направлен луч, фокусированный в виде узкой полоски. Фотоэлемент 4 закреплен к сектору 5, насаженному на вал б, соосный с осью подвижной части механизма 1. К торцу сектора 5 прикреплена дугообразная пластина 7, под одним из торцов которой расположен фотоэлемент 4. В вырез пластины 7 устанавливается счетная маска 8, выполненная из тонкого прозрачного материала с непрозрачными рисками, нанесенными в соответствии с зависимостью угла поворота подвижной системы измерительного механизма от входной величины. Счетная маска 8 охвачена неподвижным фотодатчиком 9 импульсов. Сектор 5 качается вокруг своего вала б с помощью приводного механизма 10.Работа преобразователя происходит в следующей последовательности.Исходным положением является нулевое (крайнее) положение сектора 5 (со счетной маской 8 и фотоэлементом 4) по отношению к фотодатчику 9. Ппи этом отсутствию входной величины соответствует нулевое отклонение луча, отраженного зеркальцем 2, и его попадание точно в щель фотоэлемента 4. При наличии входной величины луч от зеркальца 2,отклоняется на соответствующий угол, Для преобразования этого угла в цифровой код запускается приводной механизм 10 на один цикл, в течение которого сектор 5 совершает поворот вокруг оси на угол, соответствующий максимальному отклонению луча, и обратно возвращается в исходное положение. С момента движения сектора 5 начинается выдача импульсов с помощью фотодатчика 9 в соответствии со счетной маской 8. Импульсы поступают на счетчик импульсов, подключенный к фотодатчику 9 через электронный переключатель. При пересечении луча щелью фотоэлемента 4, в последнем .появляется сигнал, под воздействием которого электронный переключатель приостанавливает подачу импульсов от фотодатчика 9 в счетчик. При обратном ходе сектора 5 фотоэлемент 4 снова пересекает луч и своим повторным сигналом с помощью электронного переключателя возобновляет продолжение счета импульсов счетчиком. Счет прекращается по возвращении сектора 5 в исходное положение.Пуск преобразователя в каждом цикле начинается с установки счетчика в нулевое состояние.Повышение точности в предлагаемой конструкции достигается увеличением числа импульсов, посылаемых в счетчик, на единицу измеряемой величины посредством; сложения импульсов, соответствующих углу отклонения луча, получаемых в процессе прямого и обратного хода сектора 5, и увеличения длины счетной маски благодаря удвоению угла отклонения луча по сравнению с углом поворота отражающего зеркальца и увеличения радиуса сектора 5. Компенсация погрешности преобразования угла в код обусловлена конечными толщинами щели фотоэлемента 4 и пересекающего ее луча благодаря возвратно- вращательному движению сектора 5. Недобор количества импульсов в результате остановапосылки импульсов в счетчик при совпадении щели фотоэлемента 4 и луча при прямом ходе сектора 5 восполняется перебором такого 5 же количества импульсов при обратном ходеблагодаря возобновлению посылки импульсов при совпадении щели и луча. Вследствие этого может быть применена простейшая оптическая система без снижения точности преоб разования, так как отпадает необходимостьфокусирования луча в очень тонкую полоску.В предлагаемом устройстве соответствиечисла импульсов входной электрической величине, нелинейно связанной с углом отклоне ния подвижной системы измерительного механизма, обеспечивается весьма простым средством - вставной маской 8 простейшей конструкции с расположением темных полос по такому же нелинейному закону.20 На работу преобразователя не влияет изменение скорости движения сектора 5 в течение цикла преобразования.25 Предмет изобретенияИзмерительный преобразователь электрических величин в цифровой код, содержащий измерительный механизм с зеркальцем, ук репленным на его подвижной части, и источник света, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены сектор, насаженный на вал, соосно расположенный с валом измерительного ме ханизма, на торце которого укреплена дугообразная пластина с кодирующей маской, выполненной из прозрачного материала с нанесенными на нее непрозрачными рисками, приводной механизм, насаженный на вал сектора, 40 фотоэлемент, расположенный под одним изторцов дугообразной пластины и жестко скрепленный с сектором, и фотодатчик импульсов, фотоэлементы которого расположены в зоне перемещения дугообразной,пла стины.382126 Корректор Н. Ау Редакт емено ипография, пр. Сапунова ставитель М, Черенкова Техред Т. Ускова Заказ 2195(8 Изд.1581 Тира ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб602 Подписнои Совете Министров ССС4/5