Преобразователь угла поворота вала в код

(51) М К . 08 С 90 с присоединением заявкиГосударственный комитет СССР но делам изобретений и открытий45) Дата опубликован писания 30,01,7(72) Авторы изобретен В. Е. Тырса, О. А. Костюков и Д, А. федото Харьковский институт радиоэлектроникиявитель 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОДм авто- ектричегнал, а оворота следует отнести ограниченныи диапазон измерения, который не превышает 360, наличие погрешности в определении моментов начала и окончания временного интервала, пропорционального угловому положению подвижного чувствительного элемента относительно неподвижного чувствительного элемента, погрешность эксцентриситета кольцевой развертки на ЭЛТ, вызываемой нестабильностью амплитуды и фазы формирующих напряжений.Целью настоящего изобретения является увеличение диапазона измерения угла, повышение точности при измерении временного интервала, пропорционального измеряемому углу, уменьшение погрешности эксцентриситета кольцевой развертки электронно-лучевой трубки.Поставленная цель достигается за счет того, что в преобразователь угла поворота вала в код введены цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), дополнительные усилители, усредняющий блок, подключенный к выходам счетчиков, и дисковый светосборник, выход которого оптически связан с фотоприемником, расположенный неподвижно на валу соосно с дисковой диафрагмой и экраном электронно-лучевой трубки, отклоняющие пластины которой через дополнительные усилители подключены к выходам оворота но-лучефрагму, Т, фотоилители 10 тор им- звертки преобразователейсокой точности и 15 Изобретение относится к система матического преобразования неэл ских величин в электрический си именно, к преобразователям угла п вала в код.Известны преобразователи угла п вала в код, содержащие электрон вую трубку (ЭЛТ), дисковую диа установленную перед экраном ЭЛ приемники, подключенные через ус и коммутаторы к счетчикам, генера пульсов и блок формирования ра М Недостаток известныхсостоит в недостаточно вынадежности,Наиболее близким по своему техническому решению, является преобразователь углаповорота вала в код, содержащий электронно-лучевую трубку с блоком питания, дисковую диафрагму, закрепленную на валу иустановленную перед экраном ЭЛТ трубки,фотоприемник, соединенный через усилитель с одним входом коммутатора, к другим входам которого подключены выход генератора импульсов и выход последовательно соединенного с ним делителя, и счетчики, подключенные к выходам коммутатора2.:=" -: " -.К недостаткам этого преобразователя 30 01) 6 ЖИЯ-"- .3ЦАП, вход которого соединен с выходом генератора импульсов,На фиг, 1 представлена структурная схема описываемого изобретения; на фиг. 2 представлены временные диаграммы, пойсняющие работу устройства.Преобразователь угла поворота вала в код содержит ЭЛТ 1 с кольцевой разверт.кой, которая обеспечивается при помощи ЦАП 2, выходы которого через дополнительные усилители 3, 4 подключены к отклоняющим пластинам ЭЛТ, Питание ЭЛТ 1 осуществляется от блока 5 питания.Импульсы генератора 6, кроме управления работой ЦАП 2, поступают на делитель 7 и электронный коммутатор 8, который управляет работой идентичных счетчиков 9, Выходы счетчиков 9 подключены к усредняющему блоку 10, Непрозрачная дисковая диафрагма 11 с прозрачными оптическими щелями, размещенными равномерно по окружности диска, закреплена на входном валу 12. Дисковый светосборник 13 с торцевым оптическим входом устанавливается неподвижно соосно в параЛлельных плоскостях с экраном ЭЛТ 1 и дисковой диафрагмой 11, Фотоприемник 14 оптически связан со светосборником 13, Выход фотоприемника 14 через усилитель 15 подключен к электронному коммутатору 8.Количество щелей на диске диафрагмы 11 равно У; коэффициент деления на делителе 7 выбирается таким, чтобы за полный оборот луча на экране ЭЛТ 1, что соответствует прохождению строго определенного количества импульсов генератора 6 в ЦАП 2, йа выходе делителя 7 формировалось У импульсов, которые являются стартовыми сигналами. При прохождении луча по окружиости на экране ЭЛТ 1 за полный свой оборот луч последовательно проходит через У оптических щелей дисковой диафрагмы 11 и через светосборник поступает на оптический вход фотоприемника 14. Таким образом, на выходе фотоприемника 14.за полный оборот луча на экране ЭЛТ 1 сформируется У импульсов, которые являются стоповыми. Придание индивидуальных признаков стартовым и стоповым сигналам происходит следующим образом, Из У пар стартовых и стоповых сигналов индивидуальный прйзпак присваивается только одной паре, определение остальных пар происходит при помощи электронного коммутатора 8. Для стартовой последовательности индивидуальным признаком может служить, например совпадение импульса от делителя 7 с импульсом генератора 6, формирующего положительный переход через ноль одного из напряжений, обеспечивающих кольцейую развертку луча. Для стоповой импульсйой последовательности ипдйвидуальным признаком может служить, например увеличение Ширины щели, что вызывает увеличение длительности получаемого импульса с фо 645191 топриемника, который в электронйоМ коммутатбре 8 Моййо ИМделить йри помощисхемы селектирования импульсов по длительности. Каждая пара стартовых и стопо 5 Вых ияпуЛьсов у 11 равЛяет работой соответственного счетчика 9, который заполйяетсяимпульсами от 1 ейератора 6, Состбйнйясчетчиков 9 усредняются усреднйющим блоком 10, Каждый стартовый сигнал при ра 10 боте устройства соответствует определенному положению луча на окружности, формируется от генератора 6 импульсов, поступает в электронную схему без дополнительных преобразований, поэтому точйость оп 15 ределения начала временного ийтервалапропорциональнибго углу, зависит только отстабильности работы генератора 6 импульсов.Временные диаграммы работы преобразо 20 вателя угол - код представлены на фиг, 2.На рисунке показаны; 1 - последовательность импульсов генератора 6; 11 и 11 -напряжения Уи Усоответсвбййо, обеспечивающие получение кольцевой развертки25 на экране ЭЛТ, которые полу еиы бт ЦАЙ2 и сформированы на усилителях 3 и 4;1 Ч - последовательность стартовых импульсов, полученных от делителя 7; (символом О отмечены импульсы, обладающие инЖ дйвидуальйыМи прйзнаками, описаннымивыше); 7 - последовательность стоповыхимпульсов, полученных с фотоприемника 14(символом Ь отмечены импульсы, обладающие индивидуальными признаками, описан 35 ными выше); И, Ч 11, И 11 - импульсы отгенератора 6 импульсов, ПрошедШие йб МанаЛам элекТроййого коммутатора 8 нй соответствующие счетчики 9; 1 Х - результатусреднения показаний счетчиков 9, снимае 40 мый с блока 10.Использованйе изобретения позволит упростить конструкцйю преобразователя, повысить дйапазой измерепия, так как посрайненйЮ с йрототипом, исключена сйсте 45 ма неподвижного чувСтвительного элемента.Кроме того, прйменение в качестве стартовых импульсов импульсов от генераторазначительно уменьшает погрешность выделения моментов старта. Примейение цифроаналогового преобразователя, связанного сгенератором импульсов, позволяет повыситьточность формирования кольцевой развертки электронного луча на экраие ЭЛТ, чтотакже повышает точность преобразователя,Использование усреднения по У кайалампозволяет уменьшить влияние эксцейтрйсйтета, повь 1 шает точностные характеристикипредложенного преобразователя,60 Формула изобретенияПреобразователь угла поворота вала вкод, содержащий электронно-лучевую труб ку с блокОМ питания, дйсйбПую диафрагму,закрепленную на валу и установленную Ие 55 ред экраном электронно-лучевой трубки, фо645191 йа.г Составитель И. Назаринхред А, Камышникова Корректоры; А. Галахови Л, Орлов едактор Б, Герцен каз 2629/14 Изд.135 Тираж 726 НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений 113035, Москва, 5 К, Раушская наб., д. 4/5 Подписиоткрытий пография, пр. Сапунова, 2 топриемник, соединенный через усилитель с одним входом коммутатора, к другим входам которого подключены выход генератора импульсов и выход последовательно соединенного с ним делителя, и счетчики, подключенные к выходам коммутатора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения диапазона и повышения точности устройства, в него введены цифро-аналоговый преобразователь, дополнительные усилители, усредняющий блок, подключенный к выходам счетчиков, и дисковый светосборник, выход которого оптически связан с фотоприемником, расположенный неподвижно на валу соосно с дисковой диафрагмой и экраном электронно-лучевой трубки, отклоняющие пластины которой через дополнительные усилители подключены к выходам цифра-аналогового преобразователя, вход которого соединен с выходом генератора импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе10 1. Воронцов Л, Н. Фотоэлектрические системы контроля линейных величин, 1965,с, 228 - 230.2. Авторское свидетельство СССР359682, кл, Ст 08 С 9/06, 1971,