Преобразователь угла поворота вала в напряжение

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОИлкюепэкРЕСПУБ ЛИК 9) (11) А 1 51) 4 Н 03 М 1/24 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Куйбьппевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) В,С.Кочкарев(56) Авторское свидетельство СССР й, кл, С 08 С 9/06, 1980.Патент Великобритании В 1179902, кл. С 4 Н, 1970.(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В НАПРЯЖЕНИЕ(57) Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в устройствах для преобразования линейных или угловых перемещений в на-, пряжение сигнала. Целью изобретения является повьппение надежности преобразователя. Для этого в преобразователь, содержащий осветитель, индикаторный диск, фотоприемник, введены делитель напряжения, четыре компаратора, три инвертора, четыре элемента ИЛИ, четыре элемента И, триггер и три осветителя, расположенные все по окружности одного радиусаочерез 90 друг относительно друга н первого осветителя. При вращении вала преобразователя на выходе фотоприемника формируется сигнал, величина которого пропорциональна углу поворота вала. При этом компараторы поочередно переключаются и зажигают соответстующие осветители, которые освещают, определенные секторы фотоприемника, В случае отказа одного иэ осветителей срабатывает один из компараторов, опрокидывает триггер, который выдает команду о неисправности преобразователя. Работа преобразователя продолжается за счет того, что участок фотоприемника под неисправным осветителем освещается соседними осветителями. 3 ил.Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в устройствах для преобразования линейных или угловых перемещений в напряжение сигнала аЦел ь из обр ет ения - повьш ение надежности преобразователя.На Фиг. 1 представлена конструкция преобразователя, на фиг.2 - структурная схема на Аиг.З - временные диаграммы, поясняющие работу преобразов ателяПреобразователь содержит корпус 1, крьппку 2, вал 3, индикаторный диск 4, кольцевой фотоприемник 5, нанесенный на подложке 6, осветители 7, зеркальное покрытие 8, делитель 9 напряжения, компараторы 10-13, инверторы 14-16, триггер 17, элементы И 8-21, элементы ИЛИ 22-25, Делитель 9 напряжения содержит резисторы 26 и 27,На фиг.З позициями 28-36 изображены сигналы. Преобразователь работает следующим обр аз ом,При перемещении вала 3 с эакреп"ленным на нем диском 4 световой по.ток, образованный от световых потоков соответствующих осветителей 7,через радиальную щель диска 4 поступает на Фотоприемник 5. При этомодин из осветителей 7 освещает своимпотоком сектор Фотоприемника 5, ограониченный приблизительно 180, т,е.освой собственный сектор в 90 иополовины секторов в 90, принадлежащих двум соседнимосветителям. 1(ольцевой фотоприемник 5 по окружности выполнен, в частном случае, с переменной Фотопроводимостью, которая, например, линейно зависит от угла поворота вала 3, При засветке дорожки определенного сектора Аотоприемника 5 на его выходе формируется сигнал, величина которого пропорциональна углу поворота вала 3 (Фиг, 3 поэ,28), Этот сигнал одновременно подается на информационные входы компараторов 10-13, на опорные входы которых подаются сигналы Ц-Г соответственно, где 11 (1.,110 Омс,о1 гмакс - максимальное значение сигнала (Фиг,З, поз28), На участке О-сс,компараторы 10-12 находятся в исходном состоянии и высокий управляющий сигнал с инверторов 14-16 дает командуэлементу И 18 зажечь осветитель 7-1, О 15 20 25 Зб 35 40 45 который оснепает г 1 ервый сектор Фотоприемника 5 (Фиг, 3, поэ, 33),При вращении вала в интервале в,-пс,срабатывает компарапор 10, по егосигналу 29 осветитель 7-1 гаснет изажигает осветитель 7-2 ( фиг,З,поэ. 34), который освещает фотоприемник 5. При дальнейшем вращении нала3 на определенных участках аналогично срабатывают компараторы 1 и 12,на выходах которых Формируются сигналы, приведенные на Фиг,З (поэ. 30и 31), из которых формируются сигналы (Аиг. 3, поэ35 и 36) на переключение соответствующих осветителей 7,При нормальной работе всех осветителей 7 на выходе компаратора 13поисутствует низкий потенциал. На выходе предварительно установленногов нулевое состояние триггера 17 также установлен сигнал логического иО"( фиг,З, поэ, 32),В случае пропадания сигнала с фотоприемника 5 на участке Е , чтосоответствует отказу в работе осветителя 7-2 (Аиг, 3, поэ, 34), срабатывает компаратор 13,. Триггер 17 опрокидывается, и на сигнальном выходеформируется сигнал, предупреждающийо сбое в работе преобразователя. Если этот сбой случайный, то при появлении установочного сигнала работоспособность преобразователя восстанавливается, Если же из строя вьппелодин из осветителей 7 (в данном случае осветитель 7-2 ) то высокий потенциал с триггера7 не приведет кв о сст ановлению раб от о способностисхесю, что свидетельствует о необходимости замены осветителя 7-2. Еслиже высокий потенциал триггера7зажигает осветитель 7-2, то причинойсбоя работы преобразователя являетсянарушение режима работы схемы преобразователя,Случайная потеря работоспособности преобразователя возможна только в секторе ф, сс; внутри которого фо - тогглгемник 5 освещается осветителями 7-1 и 7-3.Таким образом, выход из строя од - ного иэ осветителей 7 не приводит к потере рабопоспособности преобразователя в целом, а воэможность вести контроль за его работой в процессе эксплуатации позволяет повь 1 сить надежность преобразователя.12773формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в напряжение, содержащий первый осветитель, установленный в корпусе и оптически соединенный через щель индикаторного диска, соединенного с валом преобразователя, с неподвижным кольцевым фотоприемником, выполненным с переменной по окружности проводимостью и соосно с индикаторным диском, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены второй, третий и четвертый осветители, делитель напряжения, четыре компаратора, три инвертора, четыре элемента И, четыре элемента ИЛИ и триггер, осветители расположены по окружности, центры которой совмещены 20о с осью вращения вала, через 90 один относительного другого, первый выход фотоприемника соединен с первым входом делителя напряжения, второй выход - с шиной питания преобраэовате ля, а третий выход - с вторым входом делителя напряжения , первыми входами компараторов и является ин 92 4формационным выходом преобразователя,вторые входы компараторов соединеныс источником опорных напряжений, выход первого компаратора соединен спервым входом триггера, второй входкоторого является установочным входом преобразователя, а выход соединен с первыми входами элементов ИЛИи является сигнальным выходом преобразователя, выход второго компаратора соединен через первый инверторс первым входом первого элемента Ии непосредственно с первыми входамиостальных элементов И, выход третьего компаратора соединен через второйинвертор с вторыми входами первогои второго элементов И и непосредственно с вторыми входами остальныхэлементов И, выход четвертого компаратора соединен через третий инвертор с третьими входами первого, второго и третьего элементов И и непосредственно с третьим входом четвертого элемента И, выходы элементов Исоединены с вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ, выходы которых соединены с входами соответствующих осветителей.