Преобразователь угла поворота вала в код

САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТЕЛЬСТВУ 89/2(22) (46) 0 0 (72) А.П. (71) Инст троники А (53) 681. т л. н ибух тут радиофизики АрмССР 25 (0888) е му менты виилителя умсого ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ С(56) Авторское свидетельство СССРУ 1043709, кл. С 08 С 9/06, 1983.Авторское свидетельство СССРУ 1098021, кл. С 08 С 9/00, 1983.(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий неподвижный индикаторный диск с щелями, установленный на контролируемом валу измерительный диск с кольцевой дорожкой, эксцентричной относительно оси его вращения, первый и второй источники излучения, оптически соединенные через щели индикаторного диска и кольцевую дорожку измерительного диска соответственно с первым и вторым, третьим и четвертым чувствительными элементами, установленными попарно через 90о первый дифференциальный усилитель, выход которого соединен с входом регулирующего элемента и блок пре-, образования амплитудно-модулированных сигналов в код, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения еготочности, в него введены третий и четвертый источники излучения, пятый, шестой; седьмой и восьмой чувствительные элементы, четыре суммирующих усилителя и два дифференциальных усилителя, третий и четвертый источники излучения установлены через 180 по отношеФ нию к первому и второму источникам излучения соответственно, пяый и шестой, седьмой и восьмой чувствительные элементы установлены через 180 а по отношению к первои второму, третьему и четвертому чувствительным элементам соответственно, второй, четвертый, шес той и восьмой чувствительные элеразмещены против активного участка кольцевой дорожки измерительного диска, выходы первого, третьего, пятого и седьмого чувст тельных элементов соединены с п ми входами соответствующих суммируюющих усилителей, выход шестогочувствительного элемента соединенс вторым входом первого суммирующего усилителя и с первым входомпервого дифференциального усилителя, выход восьмого чувствительного элемента соединен с вторым входом второго суммирующего усилителяи вторым входом первого дифференциального усилителя, выход второгочувствительного элемента соединенс вторым входом третьего суммирующего усилителя и с третьим входомпервого дифференциального усилителя, выход четвертого чувствительного элемента соединен с вторым вхо.дом четвертого суммирующего усилителя и с четвертым входом первогодифференциального усилителя, выходы первого и третьего суммирующих усилителей соединены с входами торого дифференциального ьтходы второго и четвертог мирующих усилителей соедин ходами третьего дифференциусилителя, выходы второго и третьего дифференциальных усилителейсоединены с входами блока преобразования амплитудно-модулированных 1184092сигнало В код езыход р е гулир ующе го элемента соединен с управляющими входами второго и четвертого источиков излучения.10 15 20 35- цо + цз 1 п 8 уЦОг Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками и радиотелескопами.Целью изобретения является повышение точности преобразователя.На чертеже приведена функциональная схема преобразователя угла поворота вала в код.Преобразователь содержит измерительный диск 1 с кольцевой дорожкой, эксцентричной относительно оси вращения, источники 2-5 излучения, индикаторный диск 6 со щелями, чувствительные элементы 7-14, суммирующие усилители 15-18, дифференциальные усилители 19 - 21, блок 22 преобразования амплитудно-модулированных сигналов в код и регулирующий элемент 23.Преобразователь работает следующим образом.При перемещении измерительного диска 1 излучения источников 2-5, модулированные щелями индикаторного диска 6 и границей кольцевой дорожки измерительного диска 1, попадают на чувствительные элементы 7-10, При этом на выходах чувствительных элементов 7 и 9 сдвинутых один относительно другого на 180 , образуются противофазныеосинусоидальные сигналы У, и Б,а на выходах чувствительных элементов 8 и 10, сдвинутых также один относительно другого на 180 а относительно чувствительныхоэлементов 7 и 9 на 90 , образуются противофазные косинусоидальные сигналы У и У 4 .Б =Ц ) +Б,создУ = Б - Б соя 6,4 04 Ф где Уо 13 о, Ц, Бо, - постоянные составляющие сигналов, зависящие от точности изготовления щелей индикаторного диска, погрешности размещения чувствительных элементов, несоосности центра индикаторного диска с осью вала преобразователя;У, - амплитуда сигналов;6 - угол поворота вала преобразователя.Так как чувствительные элементы 11 - 14 устанавливаются против активного участка кольцевой дорожки измерительного диска 1, то излучения от источников 2 - 5 не модулируются границей кольцевой дорожки. На выходах этих чувствительных элементов присутствуют постоянные напряжения, не зависящие от угла поворота вала преобразователя.При этом на выходе чувствительного элемента 11 регулировкой его положения относительно измерительного диска устанавливают напряжение, равное Уа на выходе чувствительного, элемента 13 - напряжение, равное БогАналогичным образом на выходе чувствительного элемента 12 устанавливают напряжение, равное Бо, а на выходе чувствительного элемента 14 - напряжение, равое ЦоФСигналы с выходов чувствительных элементов 7 - 10 поступают на первые входы суммирующих усилителей 15 - 18 соответственно, на вторые входы которых поступают напря жения с выходов чувствительных элементов 13 - 12 соответственно.При этом на выходах суммирующих усилителей 15 и 16 образуютсясигналы Би Бь118409а на выходах суммирующих усилителеи17 и 18 образуются сигналы 0и 13,41 о 0 ю0 -0+ 0+ 0 созе)Сигналы 05 и 0 поступают на входы дифференциального усилителя 19, а сигналы 13 и 08 - на входы дифференциального усилителя 20, на выходах которых образуются сигналы;09 0 б 0 Ь - 20,ядп 6;010-. ц- Цв= 2 П"соя 6)соответственно. Как видно, в сигналах 09 и Ую, поступающих навходы блока 22 преобразованияамплитудно-модулированных сигналов в код, отсутствуют постоянныесоставляющие сигналов.Блок 22 преобразования амплитудно-модулированных сигналов в кодможет быть выполнен на основе функциональных генераторов как по принципу следующего уравновешивания,так и по принципу последовательныхприближений,Предположим, что интенсивностьисточника 2 излучения уменьшилась вК раз по сравнению с интенсивностьюисточника 4 излучения, что можетиметь место при изменении температуры окружающей среды, старении идругих дестабилизирующих факторах.Это приводит к изменению сигналовП и ля на выходах суммирующих усилителей 15 и 16:1 О Ца, 0 ю0 =+ Ц ---- яп 9.Ь К сг Ки соответственно к изменению сигнала 0 на выходе дифференциального усилителя 19:2130 = 0 - И = Я- ядп 69 5 6 К Как видно, неодинаковое изменение интенсивностей излучения неприводит к появлению постоянной составляющей. При этом уменьшаетсяамплитуда синусоиддльного сигнала,приводящая к погрешности, обусловленная неравенством синусоидального и косинусоидального сигналов.Для устранения этой погрешностинапряжения с выходов чувствительных элементов 11 и 13 подаютсяна неинвертирующие входы дифференциального усилителя 21, а напряжения с выходов чувствительных эле ментов 12 и 14 - на инвертирующиевходы. Разностный сигнал с выходадифференциального усилителя 21,равный (П + Пг ) - (Ц + ОО 4), поО 1ступает йа вход регулирующегоэлемента 23, который изменяет интенсивность излучения источников 3и 5 таким образом, что раэностныйсигнал на выходе дифференциальногоусилителя 21 становится равнымнулю, что приводит к выравниванию 35амплитуды косинусоидального сигнала с амплитудой синусоидальногосигнала.1184092 6 Составитель Техред А.Ач отов О. Реда орректор М. Демчи ниченк каз 628 П ное/5 ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 . 5 ТиражВНИИПИ Государствпо делам иэобр3035, Москва, Ж-З 871нного комитета Стений и открытййРаушская наб.