Способ преобразования угла поворота вала в код

ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ДЕТЕЛЬСТ Н АВТОРСКОМ 43/24.86,88 Бтут радМССРЧибухчя25(088ское свкл. Н юл, В 34 иофиэики и элек 8)е ид тельство СССР 03 М 1/24, 1985. етельство СССР 03 М 1/24, 1986,ое свидкл. Н АЗОВАНИЯ УГЛА П(54) РОТА (57) тике СПОСОБ ПРЕОБВАЛА В КОДИзобретениеи вычислителиспользовано относится к автом ьцой технике и мож в системах програ станками, оптическ вления и радиотеле обретения является и способа преобраыть авления мно стемами уира ми. Целью из ение точцост вьпп ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(21) 4142 (22) 04.1 (46) 15.0 (71) Инст ники АН А (72) А.П. (53) 681. (56) Авто Мф 1182672Авторс У 1311023 зования угла поворота вала в код.Для этого в спосоое преобразованияугла поворота вала, основанном напреобразовании угла поворота вала вдва аналоговых сигнала, формированиисигнала первого разряда выходногокода, формировании логического сигнала, формировании сигнала второго раэряда выходного кода, преобразованиивеличины первого аналогового сигналав сигналы остальных разрядов выходного кода, инвертируют первый аналоговый сигнал и его величину преобразуют в сигналы остальных разрядоввыходного кода в интервале углов поворота вала от 90 до 180 и от 270до 360 , а величину аналогового сигнала преобразуют в сигналы остальныхразрядов выходного кода в интервалеуглов поворота вала от 0 до 90 и от180 до 2702 ил.1 О 50 Сигналы с выходов чувствительных элементов 4-7 поступают на входы дифференциальиъп усилителей 8, 9, на выходах которых формируются сим 5метричные относительно нуля аналоговые сигналы Б Ц , сдвинутые друг относительно друга на угол близкий к 90 (фиг. 2 а), сигнал Б, с помоИзобретение относится к автома-. - ке и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками, оптическими системами управления и радиотелескопами.Целью изобретения является повышение точности способа преобразования угла поворота вала в код.На фиг, 1 приведена структурная схема преобразователя, реализующего способ преобразования угла поворота вала в код; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие принцип его работы.Преобразователь содержит измерительный диск 1, индикаторный диск 2, источник 3 излучения, чувствительные элементы 4-7, дифференциальные усилители 8, 9, инвертирующий усилитель 1 О, коммутатор 11, компаратор 12, аналого-цифровой преобразователь (АЦП),13, регулируемые источники 14, 15 напряжений, коммутатор 16, компаратор 17 и сумматор 18 по модулю 25 два.Измерительный диск 1 содержит измерительную дорожку, представляющую собой равномерные прозрачные и непрозрачные участки с шагом И. На индикаторном диске 2 перед чувствительньии элементами нанесены щели, сдвинутые друг относительно друга на угловую величину И(п+1/4), где п - целое число.Преобразователь, реализующий предагаемый способ, работает следующим образом.При перемещении измерительного диска 1 относительно индикаторного .-иска 2 излучение источника 3, мо"40 дулированное измерительной дорожкой и щелями,попадает на чувствительньэлементы 4-7, на выходах которых формируются электрические сигналы треугольной формы, сдвинутые друг от 45оногнгельно друга на 90 , причем на вьодах чувствительных элементов 4, и 5, 6 формируются противофазные сигналы треугольной формы. щью инвертирующего усилителя 10 преобразуют в противофаэный.Прямой и инвертирующий сигналы свыходов дифференциального 8 и инвертирующего 10 усилителей поступают навходы коммутатора 11, на управляющийвход которого поступает первый разряд (старший) выходного кода, сформированный компаратором 12 путемсравнения сигнала Б, с нулевым уровнем (фиг. 2 б 1. Управление коммутатором 11 производится таким образом,чтобы на его выход проходил сигналтолько положительной полярности(фиг. 2 в), поступалций на входАЦП 13, на выходе которого формируется код, пропорциональный входномунапряжению.Из-за технологических погрешностей изготовления индикаторного диска 2 и неточности его юстировки Фазовый сдвиг между сигналами У, иБ отличен от 90 и имеет погрешность(фиг, 2 а), что соответственно приводит к погрешности лреоораэования. Поэтому при углах, равныхо90, определяют значения сигналаБ 2(Ц 2 и Б 2) и регулировкой источников 14, 15 напряжений на их выходахустанавливают напряжения, равныеи ц" (фиг, 2 а) соответственно,2которые поступают на входы коммутатора 16, на управляющий вхоп котарогспоступает первый разряд выходнс,. с к .да. Управление коммутатором 16 производится таким образом, что при наличии на управляющем входе кода0(т.е. для значения Ю,О) на выходкоммутатора 16 проходит напряжениеБ , а при наличии кода "1" (т,е. длязначения ц, ( О) на выход коммутатора16 проходит напряжение Н (фиг, 2 г),Сигналы с выходов дифференциального усилителя 9 и коммутатора 16 поступают и; входы компаратора 17, на выхое которого формнру-тся логическийсигнал (фиг.2 д) путем сравнения сигнала Б 2 с напряжением Б ри значепп 1 кода первого разряда0 и путемсравнения " 2 с напряжением 2 призначении кода первого разрядаКак видно иэ диаграммы (фиг. 2 дсрабатывание компаратора 17 происходит строго при углах 90 и 2,";),Логические сигналы с вьюов ком"параторов 12, 17 поступают на сумматор 18 по модулю два, на выходе которого формируется второй разряд выхолз 14241 ного кода (фцг, 2 е), поступающий ца управляющий вход АЦП 13.Так как в диапазоне углов 90 180, 270 - 360 треугольный сигнал на входе АЦП 13 (рис. 2 в) спадает, то для того, чтобы выходной код преобразователя линейно возрастал при перемещении измерительного диска 1 на один шаг, в этом диапазоне углов выходной код АЦП 13 необходимо инвертироватьПоэтому управление АЦП 13 производится таким образом, что когда на управляющем входе присутствует код О , то на выход АЦП 13 проходит пря мой код, когда на управляющем входе присутствует код "1", то на выход АЦП 13 проходит инвертированный код. формула из обретения20Способ преобразования угла поворота вала в код, основанный ца преобразовании угла поворота вала Р два аналоговых сигнала, период следования которых равен шагу квантования углов поворота вала и которые сдвинуты по фазе друг относительно друга на угол, близкий к и/2, одновременном инвертировании первого анало 23гового сигнала, формировании сигнала первого разряда выходного кода путем сравнения величины первого аналогового сигнала с нулевьоф уровнем, формировании логического сигнала, формировании сигнала второго разряда выходного кода путем суммирования по модулю два сигнала первого разрядавыходного кода с логическим сигналом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности способа, в нем логический сигнал формируют путем сравнения величины второго аналогового сигнала со значением второго аналогового сигнала в моменты, когда фаза первого аналогового сигнала равнаИ и 3/2 ю , преобразуют первый аналоговый сигнал в интервалах фазы от 0 до Г/2 и от п до 3/2 ю в сигналы остальных разрядов выходного кода, а в остальных интервалах фазы первого аналогового сигнала в остальные разряды выходного кода пре" образуют инвертированный первый аналоговый сигнал путем инвертирования прямого кода, соответствующего величине инвертированного первого аналогового сигнала.1424123 Составитель Е, БударинаТехред Л.Сердюкова Редактор М. Бандура ректор И,Му акаэ 4696/56 Тираж 92 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. 11 роектная,В 11 ИИГ 1 И Государственногопо делам изобретений 113035 Москва, Ж, Рауш Подписикомитета СССРи открытийкая наб д. 4/5