Дискретный преобразователь угла

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. С 01 В 7/30 С 08 С 9/04 Государстненный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ДИСКРЕТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА Изобретение относится к системам автоматического контроля и измерения и может быть использовано, в частности, для дискретного преобразования угла поворота в единичный импульсный код.Известны датчики для дискретного измерения угла поворота, содержащие корпус, электроконтактные элементы, размещенные по окружности, и вал, взаимодействующий с помощью постоянного магнита с электроконтактными элементами 11.Однако разброс параметров электро- контактных элементов, а именно их 1 времени. срабатывания и отпускания, ведет к разбросу в амплитуде импульсов и временных интервалов между ними, что влияет на точность преобразователя. 2 ОНаиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является дискретный преобразователь угасла, содержащий корпус, электроконтакт-ные элементы, размещенные равномерно по ок руж ности, установленный на корпусе толкатель с площадкой, взаимодействующей с электроконтактными элементами, кулачок и ведущий вал 2, 30 Основными недостатками известногопреобразователя являются влияние наточность измерения погрешностей углового расположения толкателей вкорпусе, которые неизбежны приизготовлении и сборке деталей,а также отсутствие возможностиполучения узких электрическихимпульсов с выхода преобразователя без пропорционального увеличениярадиуса кулачка, что снижает его разрешающую способность, Последнее вызвано тем, что работоспособность кинематической пары кулачок-толкательограничена некоторой минимальной допустимой длиной дуги рабочей поверхности кулачка, следовательно, дляполучения коротких импульсов, необдитьх для уменьшения шага дискретногпреобразователя, надо увеличивать радиус кулачка,а заодно и габариты преобразователя в целом,целью изобретения является повышение разоешающей способности преобразователя,Это дос тиг ае тс я тем, ч то пре об разователь снабжен ведомым валом и зубча той передачей, связывающей ведущий и ведомый вал, концентрично расположенный с ведущим, корпус закрепленна ведущем валу, кулачок - на ведомом,а размер площадки толкателя по дугеокружности, проходящей через точкивзаимодействия площадки и электроконтактных элементов, соответствует,центральному углу, определяемому соотношением,Чцгде О( - угловая дискретность отсчета преобразователя;- фазовый угол верхнего вы Остоя кулачка;о - допуск на угловое расположение электроконтактных элементов;- передаточное число зубчатойпередачи, равноеЪьд,)где п=1, 2, 3,В последнем соотношении для передаточного числа знак плюс соответст Овует вращению валов в одну сторону,знак минус - вращению валов навстречу один другому,На фиг,1 изображен преобразователь,разрез; на фиг,2 - вид сверху на электроконтактные элементы. Преобразователь содержит ведущийвал 1, на котором укреплен корпус 2с толкателем 3Толкатель снабженплощадкой 4, которая обращена к электроконтактным элементам 5, равномерно размещенным по окружности черезуголь . На ведомом валу б установленкулачок 7, Ведущий и ведомый валысвязаны зубчатой передачей 8.Преобразователь работает следующим образом,При повороте ведущего вала 1, например, по часовой стрелке, из положения 1 на угол Х (см,фиг.2) ве Одомый нал б посредством повышающейзубчатой передачи 8 поворачиваетсяв том же направлении на угол 360 +,(.При этом передаточное число зубчатойпередачи равно 360д 6 Ор(з)45При подходе выступа кулачка 7 нтолкателя 3 к положению П кулачокперемещает толкатель в осевом напранлении и площадка.4 ноздействует на 5электроконтактный элемент 5,которыйнаходится в положении П, В электри-ческой цепи элемента возникает импульс, длящийся до момента схода тол"кателя с рабочей поверхности кулачка,Таким образом, при повороте вала скулачком на угол 360 + 4 срабатывает элемент 5 в положении 11, при по-:вороте на угол 720 + ( в положении 9и т. д.Покажем справедливость соотнсше- бОния (1), для чего определим величинуплощадки , при которой исключаетсявлияние на точность преобразователяугловой погрешности установки злектроконтактных элементов. При фиксированном размере фазового угла верхнего ныстоя кулачка Гминимально необходимый размер площадки толкателя ц, обеспечивающий нормальную работу идеального датчика (при номинальном угловом расположении злектроконтактных элементов ), должен быть равенЧ: - .Р кВ реальном преобразователе н величину 7 ясоотношения (4) для исключения погрешности от углового расположения электроконтактных элементов необходимо ввести допуск на угловое расположение электроконтак тных эле-ментов + 1, н который входят допуски на изготовление деталей преобра-, зователя, влияющие на точность углового расположения электроконтактных элементов, погрешности сборки преобразователя, установки начала его от" счета, При этом очевидно также, что величина Р не может быть больше дискретности отсчета (, т.е,1,(с Таким образом, соотношение (4) преобразуется н неравенство"- Хз (, +2 Р), Р)Реализ ация данного преобраз он а тел япозволяет получить короткие импульсыбез унеличения радиуса кулачка.Если н известном устройстве длякинематическои пары кулачок-толка- .тель минимальная величина угловойдлительности импульса определится как(80 (6)(где 1 , - минимальное значение дугивыступа кулачка, при которой обеспечивается замыкание электроконтактныхэлементон,г - радиус кулачка,то для случая предложенной конструкции ят,е, использование изобретения позво"ляет повысить точность преобразонания за счет устранения влияния погрешности углового расположения толкателей в корпусе и обеспечить возможность получения узких импульсонбез увеличения радиуса кулачка, аследовательно, повысить разрешающуюспособность преобразователя.формула из об ретени яДискретный преобразонатель угла, содержащий корпус, элек троконтактные элементы, размещекные равномерно по окружности, установленный на корпусе толкатель с площадкой, нзаимодейству" ющей с электроконтактными элементами, кулачок и ведущий нал, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности, он снабжен ведомым валом и зубчатой передачей, связывающей ведущий и ведомый2/38 тираж 801ВНИИПИ Государственного компо делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Раущск о Под писитета СССРкрытийя наб д. 4/5 49 ак Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проек тна вал, концентрично расположенный с ведущим, корпус закреплен на ведущемвалу, кулачок - на ведомом, а размерплощадки толкателя по дуге окружности, проходящей через точки взаимодей-,ствия площадки и электроконтактныхэлементов, соответствует центральномууглу, определяемому соотношением4т(" +23),где 1 - угловая дискретность отсчетаОпреобразователя;- фазовый угол верхнего выстоякулачк а; 8 - допуск на угловое расположение электроконтактных элементов 1- передаточное число зубчатойпередачи, равное . где п=1, 2, 3(;,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРР 373516, кл. 6 01 В 7/30, 1971.2. Рихтер О, и др. Детали точныхприборов, М., Машгиз, 1963, с.467