Преобразователь угла поворота вала в код

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(1 1) 643940 Союз Советских Социалистицеских Республик(51) М. С 9/06 осудератвеннын квмете СССР по делам изобретений и открытий(54) ПР ОБРАЗОВАТЕЛЬ УАЛА В КОД ОВОРО еский блок постарших разр его разряда-свходами логиче пюченыов, выдиненыих блоИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам для представления аналогичных величин в дискретной форме, и предназначено для работы в оптико-механических приборах и координатно-расточных станках в качестве грубой системы отсчета угла.Известны преобразователи угол - код, содержащие кодовый диск с нанесенной на него кодовой дорожкой, закрепленной на валу диск его считывающими щелями, импульсные источники света, подключенные через формирователь к генератору возбуждения и фотоприемники, подключенные через вентили к входам счетной схемы, кольцевой камертон с катушкой возбуждения, на котором закреплен диск со считывающими ще- лями 1 .Наиболее близким техническим решением к предложенному является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий осветитель и последовательно расположенные за ним диафрагмы, одна из которых закреплена на ножке камертона с системой возбуждения, кодовый диск, закрепленный на входном валу, и фотоприемники, выходы фотоприемников старших разрядов через соотния описания 28,01,79 ветствующии логич дк, ко входам триггеров ЯД ходы триггера младш ое с первым и вторым ск ков 2.Известные преобразователи не обладают достаточной точностью,Цель изобретения - увеличение точности путем увеличения отношения сигнал/помеха на выходе фотоприемника при сохранении мощности источника света.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь введены блок совпадения и формирователь импульсов, вход которого соединен с системой возбуждения камертона, а первые два выхода - с третьим и четвертым входами логических блоков, третий выход формирователя импульсов соединен с первым входом блока совпадения, второй вход которого соединен с выходом фотоприемника младшего разряда, а выход - с другим входом триггера младшегоразряда, диафрагмы выполнены с радиальной щелью, причем другая диафрагма закреплена на противоположной ножке камертона. При этом угловой размер щели одной диафрагмы равен угловому делению кодовой дорожкимладшего разряда, а угловой размер щели другой диафрагмы - утроенному угловому делению кодовой дорожки младшего разряда.Такое выполнение диафрагм и установка их на противоположные ножки камертона позволяют значительно увеличить ширину щелей и тем самым увеличить полезный световой поток, поступающий на фотоприемникиНа фиг. 1 показана блок-схема преобразователя; на фиг. 2 - щелевые диафрагмы,Кодовый диск 1 (с нанесенной на нем кодовой шкалой с кодовыми дорожками) закреплен на входном валу 2, угол поворота которого требуется измерить. Диафрагма 3 с радиально расположенной щелью закреплена на ножке камертона 4, Камертон 4 приводится в колебательное движение системой возбуждения, включающей в себя усилитель 5, катушки обратной связи 6 и возбуждения 7. Импульсы поступают на фор. мирователь импульсов 8, где вырабатываются из системы возбуждения электрические управляющие импульсы, отражающие при колебаниях камертона 4, пространственное положение диафрагмы 3 и диафрагмы 9, закрепленной на другой ножке (на чертеже не обозначены) камертона 4. Щели диафрагм 3 и 9 перекрывают вседорожки кодового диска 1. Оптимальный угловой размер ширины щелей с точкй зрения получения максимального отношения сигнал/помеха для щели диафрагмы 9 равен угловому размеру деления кодовой дорожки младшего разряда, .для щели диафрагмы 3 - втрое больше, причем угловая амплитуда колебания должна быть не менее полусуммы угловых размеров щелей. В статическом положении диафрагмы 3 и 9 расположены одна за другой таким образом, что осевые линии щелей совпадают. Осветитель 10 (например, лампа накаливания), фотоприемники 11 (младшего разряда) и 12 старших разрядов служат для съема информации с кодового диска 1 и преобразования ее в электрический код, который запоминается триггерами 13 младшего разряда и 14 старших разрядов. Логические блоки 15 по одному на каждый разряд, кроме младшего, состоящие из двух элементов И 16, и 16, одного элемента ИЛИ 17, служат для реализации метода двойной щетки, Управление ими производится триггером младшего разряда 13, запись информации на который производится через блок совпадения 18 и импульсами с формирователя импульсов 8.Преобразователь работает следующимобразом.Камертон 4 приводится в колебательное движение системой возбуждения, При этом щелевые диафрагмы 3 и 9, укрепленные на разных ножках камертона 4, совершают встречное колебательное движения, Амплитуда колебаний должна быть не менее полусуммы ширины щелей диафрагм 3 и 9,При колебаниях диафрагм 3 и 9 их щелибудут периодически совпадать. В моментсовпадения щелей вырабатываются световыеlимпульсы, используемые для считывания информации с кодового диска 1. В зависимостиот углового положения кодового диска 1 нафотоприемники 11 и 12 либо поступают световые импульсы, либо нет. Наличие импульсовсоответствует 1 кода, отсутствие - О,Считывание информации с фотоприемников11 и 12 производится в момент появлениякоротких импульсов на входе формирователяимпульсов 8, причем с фотоприемника младшего разряда 11 информация считывается15 в момент прохождения щелью диафрагмы 9среднего положения, а с фотоприемников12 - в момент п";".хождения щелью положения, сдвинутого от среднего на половинуцены деления младшего разряда влево иливправо. Выбор момента считывания информации с фотоприемников 12 осуществляетсяв соответствии с методом двойной щеткипо значению младшего разряда с помощьюлогических блоков 15. Управляющие импульсы с формирователя импульсов 8 разреша 25 ют прохождение сигналов с фотоприемников12 через элементы И 161 только тогда, когда диафрагма 9 сместится влево на половину цены деления младшего разряда, а черезэлементы И 16 - при смещении вправо.Для прохождения сигналов с фотоприемников 12 требуется разрешение с триггера 13младшего разряда. Если значение кода младшего разряда О, то разрешение поступаетна элементы И 16, и на запоминающие триггеры 14 с фотоприемников 12 проходят сигЗ 5 налы при левом смещении щели диафрагмы 8, если значение кода 1, то разрешениепоступает на элементы И 16 и на триггеры14 проходят сигналы с фотоприемников 12при правом смещении щели. Определениезначения кода младшего разряда осущест 40 вляется каждые полпериода в момент прохождения диафрагмой 9 среднего положения.При этом из формирователя импульсов 8на блок совпадения 16 поступает разрешающий импульс и на триггер 13 младшегоразряда записывается информация с фотоприемника 12,Установка на противоположных ножкахкамертона щелевых диафрагм увеличиваетвдвое их взаимную скорость перемещения,что, в свою очередь, позволяет увеличитьширину щели, т.е. увеличить величину светового потока поступающего на фотоприемник и тем самым повысить чувствительностьпреобразователя путем улучшения отношения сигнал-шум.55формула изобретения1, Преобразователь угла поворота валка в код, содержащий осветитель и после643940 довательно расположенные за ним диафрагмы, одна из которых закреплена на ножке камертона с системой возбуждения, кодовый диск, закрепленный на входном валу, и фотоприемники, выходы фотоприемников старших разрядов через логический соответствующий блок подключены ко. входам триггеров старших разрядов, выходы триггера младшего разряда соединены с первыми и вторыми входами логических блоков, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены блок совпадения и формирователь импульсов, вход которого соединен с системой возбуждения камертона, а первые два выхода - с третьим и четвертым входами логических блоков, третий выход формирователя импульсов соединен с первым входом блока совпадения, вторОй вход которого соединен с вы 6ходом фотоприемника младшего разряда, а выход - с другим входом триггера младше го разряда, диафрагмы выполнены с радиальной щелью, причем другая диафрагма закреплена на противоположной ножке камертона.2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что угловой размер щели одной диафрагмы равен угловому делению кодовой дорожки младшего разряда, а угловой размер щели другой диафрагмы - утроенному угловому делению кодовой дорожки младшего разряда кодового диска.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе15 1. Авторское свидетельство СССР430422, кл. Ст 08 С 9/06, 1972.2. Авторское свидетельство СССР442505, кл, б 08 С 9/06, 1973.И. На овая енко П 3035,илиал ПП РедакторД. СадомовЗа каз 8029/47ЦНИИПИ Составитель Техред О. ЛуТираж 70 Э Государственног елам изобретен сква, Ж, Р Патент, г. Уж ком й и ушск город аркинаКорректор А. ГПодписноетета СССРоткрытийя наб., д. 4/5ул. Проектная,