Преобразователь угла поворота вала в код

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистмческиюРеспублик 1752431 Ф"ио делан изобретений и открытийОпубли кона но 30.07.80. Бюллетень .% 28Дата опубликования описания 30.07.80(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД Изобретение относится к системам автоматического преобразования углового положения вала в дискретный сигнал, а именно, к преобразователям угла поворота вала в код.Известно устройство для преобразования угла поворота вала в код во включающее5 кодовый диск со считывающими головками и связанный с ними блок формирователей-усилителей 111Недостатком этого устройства является16 повышенная сложность, обусловленная тем, что на диск наносятся числа з коде Грея, что обуславливает необходимость дополнения устройства блоками преобразования кода Грея в цифровой двоичный код. Кроме того,15 такому преобразователю свойственна относительно невысокая разрядность и, как следствие, относительно большая ошибка дискрет. ности, что обусловлено сложностью выполнения и большими габаритами кодового диска.Наиболее близким по техническому решению к данному устройству является преобра. зователь утла поворота вала в код, содержа 1 ций кодовые диски, связанные друг с другом через редуктор, группы считывающих злемен.тов, расположенныХ у соответствующихкодовых дисков, одна группа считывающихэлементов через блок формирования сигналови блок входных ключей подключена к первой группе входов реверсивного счетчика,другая группа считывающих элементов черезформирователи. усилители подключена к вто.рой группе входов реверсивного счетчика,выходы которого соединены с первой группойвходов блока выходных ключей 12).Недостаток этого известного устройствасостоит в сравнительно низкой точности ра.боты и в невозможности определения направления вращения вала,Поставленная цель достигается эа счет того,что в преобразователь угла поворота вала икод введены датчик направления вращениявала и датчик импульсов считывания, валдатчика направления вращения вала связан средуктором, выходы датчика направлениявращения соединены с третьей группой входовреверсивного счетчика, первый вход датчикаимпульсов считывания соединен с выходом752431 25 35 3одного формирователя-усилителя, а второйвход соединен с выходом другого формирователя.усилителя и с управляющим входом блока входных ключей, выход датчика импульсовсчитывания соединен со второй группой вхо.дов блока выходных ключей.На чертеже приведена блок-схема преобра.зователя.Преобразователь угла поворота вала в кодсодержит кодовые диски 1 и 2 с соответствующими группами считывающих элементов,редуктор 3, блок 4 формирования сигналов,блок 5 входных ключей, формирователи-уси.лители 6, 7 реверсивный счетчик 8, датчик 9направления вращения вала, датчик 10 импульсов считывания, блок 11 выходных ключей.Преобразователь работает следующим об.разом.На кодовый диск 1 наносятся числа в 20цифровом двоичном коде. Этот диск 1 вращается синхронно и синфазно с входнымвалом, Каждый сектор этого диска 1 соответствует Да - ошибке дискретности позицион.ного преобразователя.Другой кодовый диск 2 вращается черезредуктор 3. На диске 2 нанесена одна дорож.ка счетных импульсов, а на второй дорожке - один.Угловое положение вала, соединенного сосью антенны, считывается с диска 1 посред.ством одной группы считывающих элементов.Количество считывающих элементов равноразмерности преобразователя, т.е, количествудорожек на диске 1. Считанные с диска 1сигналы формируются и усиливаются в блоке 4 формирования сигналов, с выхода которого угловое положение вала параллельнымцифровым кодам поступает к блоку 5 вход.ных ключей.Передаточное число редуктора 3 междудисками 2 и 1 равно 360%, т.е. диск 2 дела.ет полный поворот при повороте диска 1на угол ЬаЧерез первый считывающий элемент диска 2 45на вход первого формирователя-усилителя бпоступает серия импульсов, которая с выходаформирователя. усилителя б подводится к счетному входу реверсивного двоичного счетчика 8,50Через второй считывающий элемент диска 2считывается один импульс, который соответ.ствует началу каждого сектора диска 1.Этот импульс через второй формирователь.усилитель 7 сбрасывает реверсивный счетчик 855в нуль и поступает на вторые входы вход.Мого блока 5 входных ключей,чем достигается засылка в реверсивный счетчик 8 кода 4углового положенйя вала в момент перехода от сектора . 6 а к ЬФ , или от дФ;к ЬбС выхода датчика 9 направления вращения вала, поступают сигналы, переключающие счет. чик 8 в режим суммирования илн вычитания. В результате, после засылки в счетчик 8 кода углового положения диска 1, в счетчик с выхода формирователя-усилителя б поступают импульсы, которые суммируются с содер. жимым счетчика или вычитаются из него, Этим достигается повышение точности преобразователя углового положения вала в пределах каждого сектора ЬФ 1.Импульсы с выхода формирователей 6. и 7 подводятся к датчику 10 импульсов считывания, чем достигается формирование импульсов считывания содержимого счетчика 8 после окончания переходного процесса в послед. нем.Импульс с выхода датчика 10 подводится к блоку 11 выходных ключей и содержимое счетчика 8 через блок 11 ключей засылается в выходной регистр, (на чертеже нс показан).Таким образом, диск 2 позволяет не только уменьшить ошибку Ьа, но и отказаться от числа в коде Грея, заменив его числом в цифровом двоичном коде, т.е. считывание углового положсния диска осуществляется за пределами перехода от ЛФ к ба.,1 или от Ьа к ЬФ 1Экономический эффект от использования предложенного преобразователя обусловлен указанными выше его техническими преимушествами. Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий кодовые диски, связанные друг с другом через редуктор, две группы считы. вающих элементов, расположенные у соответствующих кодовых дисков, одна группа счи. тываюших элементов через блок формирования сигналов и блок входных ключей подключена к первой группе входов реверсивного счетчика, другая группа считывающих элементов через формирователи -усилители подключена к второй группе входов реверсквного счетчика, выходы которого соединены с первой группой входов выходах ключей, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены датчик направления вращения вала и датчик импульсов счить 1 вания, вал. датчика найравления вращения вала связан с редуктором, выходы датчика направления вращения соеди., Тираж 682 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4(5Заказ 4771/23 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 пены с третьей группой входов .реверсивногосчетчика, первый вход датчика импульсовсчитывания соединен с выходом одного формирователя.усилителя, а второй вход соединенс выходом другого формирователя. усилителяи с управляющим входом блока входныхключей, выход датчика импульсов считываниясоединен со второй группой входов блокавыходных ключей. 6Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Говоров В. С. Устройства сопряжения вавтоматизированных системах управления сэлектронными цифровыми вычислительнымимашинами. 1967, е. 37. 2. Филиппов В. Г. Цифраторы перемещений,1965, с. 57-61 (прототип).