Фазовый преобразователь перемещений

50 55 60 65 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений.Известен преобразбватель перемещений, содержащий генератор, информационную линейку в форме меандра, чувствительный элемент и блок обра-" ботки информации 1 .Недостатками данного устройства являются невысокие надежность и помехозащищенность, так как при наличии сбоев и помех происходит потеря измерительной информации.Наиболее близким к предлагаемому 1 по технической сущности является фазовый преобразователь перемещений, содержащий генератор, носитель кодовой информации, подключенный к выходу генератора, магнитную головку, усилитель,. вход которого подключен к выходу магнитной головки, первый Р-триггер,два элемента И, два триггера Шмидта первый из которых включен между выходом генератора и С-входом первого Р-триггера, а второй - между выходом усилителя и Р-входом первого Р-триггера, три последовательно соединенных одновибратора, вход первого из которых подключен к выходу первого триггера Шмитта, счетчик и блок цифрового отсчета, включенный на выходе счетчика 2 .Недостатками известного устройства являются невысоКие надежность и Помехозащищенность. Цель изобретения - повышение помехозащищенности и надежности преобразователя.Поставленная цель достигается тем,что в фазовом преобразователе перемещений, содержащем генератор, носитель кодовой информации, подключенный к выходу генератора, магнитную головку, усилитель, вход которого подключен к выходу магнитной головки, первый Р-триггер, два элемента И, два триггера Шмидта, первый из которых включен между выходом генератора и С-входом первого Р-триггера, а второй - между выходом усилителя и Р-входом первого Р-триггера, три последовательно соединенных одновибратора, вход пер. вого из которых подключен к выходу первого триггера Шьп 4 дта, счетчик и блок цифрового отсчета, включенный на выходе счетчика, носитель кодовой информации разбит на секции, а преобразователь снабжен фазосдвигающими цепочками, включеннь 1 ми между секциями носителя кодовой информации, первым детектором нуля, вход которого подключен к выходу усилителя, вторым детектором нуля, вход которого подключен к выходу генератора, К 8-триггером, Я-вход которого подключен к выходу О 15 20 25 30 35 40 45 первого детектора Нуля, а К-вход к выходу второго детектора нуля, третьим и четвертым элементами И, первый вход первого из которых подключен к выходу первого Р-триггера, первые входы остальных подключены к выходу ЙЯ-триггера, а вторые входы - к выходам соответственно третьего, второго и первого одновибраторов, вторым, третьим и четвертым Р-триггерами, Р-входы которых подключены к выходам соответственно, второго, третьего и четвертого элементов И, дешифратором, входы которого подключены к выходам, соответственно второго, третьего и четвертого Р-триггеров, первый выход подключен к К-входу счетчика, С-вход которого подключен к выходу первого элемента И, остальные входы дешифратора подключены к входам блока цифрового отсчета, и элементом И-НЕ, входы которого подключены к Соответствующим выходам счетчика, а выход подключен ко второму входу первого элемента И.На чертеже приведена блок-схема фазового преобразователя переМещений.Преобразователь содержит генератор 1, носитель 2 кодовой информации, фазосдвигающие цепочки 3 - 5, включенные между секциями носителя 2, магнитную головку б, усилитель 7, подключенный входом к выходу головки б, триггеры 8 и 9 Шмидта, первый 10 и второй 11 детекторы нуля, КЯ-триггер 12, к входам которого подключены выходы детекторов 10 и 11 нуля, последовательно включенные одновибраторы 13 - 15, первый Р- триггер 16, первый элемент И 17, первый вход которого подключен к выходу Р-триггера 16, второй 18, третий 19 и четвертый 20 элементы И, второй 21, третий 22 и четвертый 23 Р-триггеры, Р-входы которых подключены к выходам элементов И 18 - 20, дешифратор 24, счетчик 25, элемент И-НЕ 26, входы которого соединены с выходами счетчика 25, и блок 27 цифровой индикации,Преобразователь работает следующим образом.При перемещении носителя 2 кодовой информации, питаемого от генератора 1, в магнитной головке б наводится ЭДС, фаза которой изменяется на 180 при прохождении одного витка носителя 2. Эта ЭДС усиливается усилителем 7 и преобразуется в прямоугольные импульсы триггером 8 Шмидта, Р-триггер 16 осу ществляет сравнение фазы сигнала с магнитной головки б с фазой генератора 1. При изменении фазы сигнала на магнитной головке состояние Р- триггера 16 изменяется, что и под 104495935 50 считывается счетчиком 25 импульсов.Для повышения надежности и помехозащищенности измерения перемещения,а также для непрерывной корректиров"ки результатов измерений используется пространственная развертка диапазона перемещений, при этом весьдиапазон измерения пЕремещення разбивается на поддиапазоны, каждый иэкоторых сдвинут на фазовый угол дотноСительно предыдущего, ПолныйФазовый сдвиг сигнала равен 1, где,к -,число поддиапазонов. Таким образом, каждый.поддиапаэон характеризуется определенным Фановым сдвигом относительно фазы напряженияпитания генератора 1. При нахождении магнитной головки 6 над одним из поддиапазонов срабатынаетдетектор 10,и ставит КБ-триггер 12в единичное состояние, сброс данного трйггера осущеСтвляется понулю сигнала с триггером 9 Шмид,та, связанного с генератором 1. Таким образом, на выходе ЙЯ-триггера 12 появляется импульс, модулированный по длительности Фазовым сдвигом в носителе 2 кодовой информации. Выход триггера 9 соединен с цепочкой трех последовательно соединенных одновибраторов 13 - 15, длительность импульсов которых выбирается пропорциональной величине фазового сдвига фаэосдвигающих цепочек относительно напряжения генератора 1При длительности импульса с выхода НЯ-триггера 12 меньше всех заданных длительностей одновибраторов на выходах элементов И 18 - 20 появляются импульсы, что позволяет записать в Р-триггеры .21 в .23 - "1", т,е. вход дешифратора 24 будет соответствовать коду "111". Если длительность импульса с выхода КЯ-триггера 12 будет больше длительности импульса однонибратора 13, то не сработает элемент И 18 и код на входе дешифратора будет "011 ф, Каждое соотношение длительностей между импульсами с ВЯ-триггера 12 и одновибраторов 13 - 15 соответствует нахождению магнитной головки в одном иэ поддиапаэонон носителя 2 кодовойинформации. Таким образом, каждыйвходной код дешифратора соответствует строго определенному поддиапазону измерения перемещения: 5 код "111" - первому поддиапазону,код "011" - второму, код "001"третьему, код "000" - четвертому.Внутри поддиапазона измерениеперемещения осуществляется по смене 10 фазы измерительного сигнала. Причем количество смен фаз внутри всехподдиапазонов равно. Поэтому припоявлении сбоя в процессе подсчета смен Фаэ внутри поддиапазона,при дальнейшем измерении появляется ложная информация. Чтобы данногоэффекта не происходило, выходысчетчика 25 соединены с элементомИ-НЕ 26, выход которого связан свходом элемента И 17. Счет импульсов по смене фазы будет осуществляться до тех пор, пока показаниесчетчика 25 не будет равно максимальному значению поддиапазона; На выходах счетчика появляются нсе единицы, которые через элемент И-НЕ 26и элемент И 17 закрывают счетный входсчетчика 25, поэтому любая помеха,пришедшая в этот период времени, небудет регистриронаться.30 Сброс счетчика 25 в нулевое состояние осуществляется от дешифратора 24. В случае, когда состояниедешифратора 24 изменится, что соответствует смене поддиапазона, науправляющем выходе дешифратора 24появляется импульс, сбрасывающийпоказание счетчика 25 в нулевое состояние. В дальнейшем измерение осуществляется внутри поддиапазона по смене фазы сигнала, снимаемого смагнитной головки, а переход от одного поддиапазона к другому осуществляется аналогично описанномувыше.Изобретение позволяет повысить 45 надежность эа счет восстановлениязначения перемещения при кратковременных сбоях, а использование вкачестве информационного параметра коррекции Фазового сдвига существенно повышает помехозащищенность/37 ВНИИПИ по 113035, Тираж 602 Государственного елаи изобретений осква, Ж, Рауш омитета . СССР открытий кая наб., д.4/