Преобразователь перемещения в код

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ав пн А 2 О 4 Н 03 М 1/4 ЙЦ ТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВКОД(57) Изобретение относится к автоматике и измерительной технике, можетбыть использовано для измерения перемещений рабочих органов металлорежущих станков и является усовершенствованием изобретения по авт, св.1030824. Целью изобретения является повышение точности преобразователя за счет снижения случайных погреш ностеи. Для этого в преобразователь, содержащий синусно-косинусный датчик, полосовой усилитель, фазочувствительный формирователь импульсов, реверсивные счетчики, генера ор импульсов, делитель частоты, широтно-импульсный модулятор, первый элемент задержки, триггер, дешифратор, элементы И и элементы ИЛИ, введены два Р-триггера, дополнительный элемент задержки, буферный регистр и шина логической единицы. Повышение точности достигается за счет того, что в преобразователе по импульсу, поступающему на С-вход первого П-триггера, с помощью. второ- а го В-триггера и дополнительного элемента задержки обеспечивается синхронизация начала формирования информации о перемещении синусно-ко- Св синусного датчика. 2 ил.248069 55 1 1Изобретение относится к автоматике и измерительной технике, можетбыть использовано для измерения перемещений рабочих органов металлорежущих машин и является усовершенствованием устройства по основномуавт.св. В 1030824.Целью изобретения является повышение точности преобразователя засчет снижения случайных погрешностей,На фиг.1 представлена блок-схемапреобразователя перемещений в код,на фиг.2 - временная диаграмма, поясняющая его работу.Преобразователь содержит синуснокосинусный датчик 1, полосовой усилитель 2, фазочувствительный формирователь 3 импульсов, реверсивныесчетчики 4 и 5, генератор 6 импульсов, делитель 7 частоты, широтноимпульсный модулятор 8, элемент 9задержки, реверсивный счетчик 10,триггер 11, реверсивный счетчик 12,дешифратор 13, элементы И 14, 15,элементы ИЛИ 16, 17, 0-триггеры 18и 19, дополнительный элемент 20 задержки, буферный регистр 21.Преобразователь перемещения в кодработает следующим образом,В реверсивном счетчике 4 хранится число, пропорциональное текущемуположению подвижной части синуснокосинусного датчика 1. Ширина импульсов напряжения, вырабатываемых широтно-импульсным модулятором 8 и поступающих на входные синусную и косинусную обмотки датчика 1, определяется числом, записанным в реверсивном счетчике 4. Изменение этогочисла вызывает изменение ширины синусного.и косинусного сигналов питания датчика 1, В статистически согласованном положении эти сигналытаковы, что на выходе датчика 1 величина напряжения близка к нулю.При этом триггер 11 находится в единичном состоянии, а реверсивные счетчики 10 и 12 в нулевом состоянии. При перемещении подвижной части датчика 1 на его выходе возникает сигнал рассогласования. Полосовой усилитель 2 усиливает сигнал рассогласования и вьщеляет первую гармонику этого сигнала. Усиленный сигнал рассогласования поступает на вход фазочувствительного формирователя 3 импульсов. Сигнал, поступающий с одного выхода элемента 9 задержки,5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 сдвинут на 1/4 периода Т от его начала и приходится на максимум сигналарассогласования, Если величина рассогласования больше порога срабатывания фазочувствительного формирователя 3 импульсов, то по одному извыходов (в зависимости от фазы рассогласования) выдается импульс. Так,при положительном перемещении подвижной части датчика 1 возникает положительное,рассогласование и фазочувствительный формирователь 3 импульсов выдает импульсы, которые поступают через элемент ИЛИ 17 на реверсивный счетчик 4, увеличивая хранящееся внем число. Кроме того, эти импульсы поступают на суммирующий счетный входреверсивного счетчика 10, увеличивая хранящееся в нем число. Посигналу с другого выхода элемента 9задержки (который сдвинут на 1/2 Тот начала периода) происходит перезапись числа из старших разрядов реверсивного счетчика 10 в реверсивный счетчик 12. Если это число неравно нулю, то дешифратор 13 вырабатывает единичный сигнал, разрешающий прохождение импульсов с генератора 6 импульсов через элементы И 14и 15 при единичном состоянии триггера 11, Импульсы с выхода элементаИ 15 поступают через элемент ИЛИ 17на суммирующие счетные входы реверсивных счетчиков 4 и 5. Одновременноимпульсы с выхода элемента И 15 поступают на вход вычитателя реверсивного счетчика 12, Когда число в реверсивном счетчике 12 станет нулевым,дешифратор 13 запретит прохождениеимпульсов через элементы И 14 и 15.Если число импульсов, поступающихкаждый период, соответствует величине перемещения датчика 1 за период,то на выходе датчика 1 сигнал рассогласования будет равен нулю, Приуменьшении положительной скорости перемещения датчика 1 или при отрицательном перемещении возникает отрицательное рассогласование. Фазочувствительный формирователь 3 выдаетимпульсы, которые поступают на входвычитания реверсивного счетчика 10а через элемент ИЛИ 16 на входы вычитания реверсивных счетчиков 4 и 5. Когда состояние старших разрядов реверсивного счетчика 10 станет равно нулю, а состояние реверсивногосчетчика 4 будет соответствовать по3 124ложению датчика 1, сигнал рассогласования на выходе датчика 1 будетравен нулю.При отрицательном перемещениидатчика 1 импульс переполенния реверсивного счетчика 10 устанавлива"ет триггер 11 в "0".По сигналу с выхода элемента 9 задержки число из реверсивного счетчика 10 заносится в реверсивный счетчик 12, дешифратор 13 выдает разрешение прохождения импульсов генератора 6 через элемент И 14, которыечерез элемент ИЛИ 16 поступают навходы вычитания реверсивных счетчиков 4, 5 и на суммирующий вход реверсивного счетчика 12,Когда состояние реверсивного счетчика 12 станет равным нулю, дешифратор 13 запретит прохождение импульсов через элементы И 14 и 15. Такимобразом, в старших разрядах реверсивного счетчика 10 будет записано число, соответствующее скорости перемещения датчика 1, а в реверсивном г 5счетчике 5 в каждый период Т будетзаписано число, соответствующее те кущему положению датчика 1,При появлении положительного фронта входного импульса опроса из ЧПУна входе синхронизации Р-триггера18 он устанавливается в состояние"1", Сигнал с выхода Р-триггера 18поступает на вход Р Р-триггера 19 иобеспечивает установку его по очередному положительному фронту сиг 35нала с генератора 6 импульсов. Этимобеспечивается запоминание входногоимпульса опроса и синхронизации свнутренним генератором 6 импульсовпреобразователя. Через некотороевремя, определяемое элементом 20 задержки, по сигналу с его выхода происходит перезапись информации о перемещении из реверсивного счетчика 5в буферный регистр 21. Затем по сигналу с выхода элемента 20 задержкипроизводится запись нуля в реверсивный счетчик 5, сброс Р-триггера 18 иодновременно производится запись нуля в делитель 7 частоты. После сбро 8069 4са Р-триггера 18 по очередному.положительному фронту сигнала с генератора 6 импульсов работа преобразователя продолжится с начала первоговнутреннего такта преобразователя(Фиг.2). Чтение информации с буферного регистра 21 (" выход" ) можетбыть выполнено в любое время междудвумя очередными импульсами опроса., Таким образом, в реверсивном счетчике 5 накапливается и переписываетсяв буферный регистр 21 информацияо перемещении синусно-косинусногодатчика 1 за промежуток времени между двумя очередными импульсами опроса из ЧПУ,Таким образом, осуществляется синхронизация работы преобразователяперемещения в код с работой системыЧПУ, что приводит к снижению случайной погрешности,Формула из обре тения Преобразователь перемещения вкод по авт.св. Мф 1030824, о т л и - ч а ю щ и й с я .тем, что, с целью повьшения точности преобразователя за счет снижения случайных погрешностей, в него введены буферный регистр, дополнительный элемент задержки, первый и второй Р-триггеры и шина логической единицы, первый выход дополнительного элемента задержки соединен с входами установки нуля второго реверсивного счетчика, первого Р-триггера и делителя часто- .ты, Р-вход первого Р-триггера соединен с шиной логической единицы, С- вход является входом опроса преобразователя, а выход соединен с Р-входом второго Р-триггера, выход которого соединен с входом дополнительного элемента задержки, второй выход которого соединен с входом записи буферного регистра, выход генератора импульсов соединен с С-входом второго Р-триггера, информационные входы буферного регистра соединены с выходами второго реверсивного счетчика.