Преобразователь перемещения в код

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЯО 69987 М 1/3)5 БРЕТЕНИ л. 1 Ф 21 ный пол Куй быш ех еск ваолещу и С,Л.8) СССР77.ССР79. идетельство 3 М 1/50, 1 етельство С 1 В 7/ОО, 1 НИЯ измери- использ(57) Изотельнойвано в к ретение относитсяехнике и может быт естве датчика ли ных угловых Ж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРМТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ(56) Авторское сЮф 690520, кл. НАвторское свидВ 747812, кл. С 4 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕР еремещении в системах автома тического управления и контроля. Целью изобретения является повышение точности и помехоустоичивости преобразователя. Для этого в преобразователь. перемещения в код, содержащийпреобразователь 2 перемещения во временной интервал, нуль-орган 13, генератор 9 импульсов, триггеры 8, 10 исчетчик 11 импульсов, введены генератор 1 синусокдального сигнала, нульорган 12, триггер 14, регистр 15, элемент 16 задержки и 4 ормирователь 17импульсов. Цель достигается за счеттого, что в преобразователе обеспечивается расширение временного интервала накопления импульсов, пропорциональных величине перемещения, 2 з,п,1569987 3Изобретение относится к измери"тельной технике и может быть использовано в качестве датчика линейныхи угловых перемещений в системах автоматического управления и контроля.5Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости преобразователя.На фиг. 1 изображена структурнаясхема преобразователя перемещения вкод; на фиг. 2 - временные диаграммы,поясняющиеработу преобразователя.Преобразователь перемещения в кодсодержит генератор 1 синусоидальногосигнала, преобразователь 2 перемещения во временной интервал, представляющий собой линию задержки, выполненную в виде непроводящего магнитногосердечника 3, незамкнутого проводящего покрытия 4, обмотки 5 возбуждения и обмотки 6 считывания и нагрузки 7, триггер 8 генератор 9 импульсов, триггер 10,счетчик 11 импульсов,нуль-органы 12 и 13, триггер 14, регистр 15, элемент 16 задержки и формирователь 17 импульсов.Преобразователь перемещения работает следующим образом.Выходное напряжение генератора 1синусоидальных сигналов поступает навход обмотки 5 возбуждения преобразователя 2. В результате этого в обмотке 6 считывания наводится синусоидальный сигнал, Фаза которого изменяетсяпри перемещении обмотки 6 считываниявдоль обмотки 5 возбужцения.Выходноенапряжение генератора 1 поступаеттакже на вход нуль-органа 12, котороепреобразует синусоидальные сигналы в 40прямоугольные импульсы с частотой1(фиг. 2, поз, 18), поступающие на информационный вход триггера 8. На входсинхронизации триггера 8 поступаютпрямоугольные импульсы с выхода генератора 9 импульсов (Фиг, 2, поз. 19).Частота импульсов Е генератора 9несколько отличается (на приведенныхдиаграммах) от частоты Е На выходетриггера 8 форирую ругыимпульсы с частотой, равной Е- Е(фиг. 2, поз. 20). По переднему фронту выходного сигнала триггера 8 переходит в единичное состояние триггер10выходной сигнал которого поступает на вход сброса счетчика 11. Нулевой сигнал на входе сброса переводитсчетчик 11 в нулевое состояние, после поступления единичного сигнала на вход сброса счетчик 11 переводитсяв режим счета импульсов, поступающихс выхода генератора 9 импульсов. Позаднему фронту каждого импульса генератора 9 счетчик 11 переходит в следующее состояние (фиг. 2, поз. 21),т.е, единичный импульс, поступающийна вход сброса, является стартовымдля счетчика 11,Нуль-орган 13 преобразует выходные синусоидальные сигналы с обмотки6 считывания в прямоугольные импульсы(фиг, 2, поз, 22), поступающие на инФормационный вход триггера 14, навход синхронизации которого поступаютимпульсы с выхода генератора 9, В результате на выходе триггера 14 сформированы импульсы (фиг. 2, поз. 23),частота которых также равна Е -ЕТриггеры 8 и 14 могут изменять своесостояние только в дискретные моментывремени по переднему Фронту импульсовтора 9, 0 днакоф если Е Е )Я -Е,ф 1то можно пренебречь погрешностью дис-:кретизации и считать, что разностьФаз выходных сигналов триггеров 8 и14 равна (с точностью до знака приЕЕ ) разности Фаз выходных сиг-.налов нуль-органа 12 и нуль-органа 13.По переднему Фронту выходного сигнала триггера 14 осуществляется фик-,сация в регистре 15 текущего значениякода счетчика 11, который пропорционален разности фаз выходных сигналовтриггеров 8 и 14 . Сигнал с выхода триггера 14 через элемент 16 задержки посгтупает на вход формирователя 17 импульсов. Через время, достаточное дляФиксации кода счетчика 11 в регистре15, на выходе формирователя 17 сформирован короткий импульс (фиг. 2, поз.24), поступающий на вход сброса триг=гера 10. Выходной нулевой сигнал триггера 10 сбрасывает в нулевое состояние счетчик 11. Таким образом, в преобразователе в. чедствие перехода к питанию обмотки 5 возбуждения периодическими синусоидальными сигналами вместо коротких импульсов и введению новых дополнительных элементов удалось устранить необходимость измерения малых временных интерваловИзмеряемые интервалы между передними фронтами выходных импульсов триггеров 8 и 14 в Е 1/(Е -Е )1 раз больше, чем интервалы между пе5редними фронтами выходных сигналовнуль-органов 12 и 13,Обмотка 6 считывания разделенана две последовательно соединенныесекции, сдвинутые друг относительнодруга на расстояние, на котором изменение фазы считанного сигнала составляет половину периода, секции намотаны в противоположных направлениях,так что полезные сигналы в обеих секциях складываются, а сигналы помехвычитаются. 156998 формула изобретения 1. Преобразователь перемещения в код, содержащий преобразователь перемещения во временной интервал, выход которого соединен с входом первого 20 нуль-органа, генератор импульсов, два триггера, счетчик импульсов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости преобразователя, в него вве дены второй нуль-орган, третий триггер, генератор синусоидального сигнала, формирователь импульсов, элемент задержки и регистр, выход генератора синусоидального сигнала соединен с входом преобразователя перемещения во временной интервал и с входом второго нуль-органа, выход которого соединен с первым входом первого триггера, выход которого соединен со счетным входом второго триггера, выход которого соединен с установочньвк входом счетчика импульсов выход первого нуль-органа соединен с первым входом третьего триггера, выход которого соединен с входом записи регистра и через последовательно соединенные элемент задержки и формирователь импульсов - с входом обнуления второго триггера, выход генератора импульсов соединен с вторыми входами первого и третьего триггеров и счетным входом счетчика импульсов, выходы которого соединены с информационными входами регистра,2, Преобразователь по п. 1о тл и ч а ю щ и й с я тем, что преобразователь перемещения во временнойинтервал выполнен в виде линии задержки, содержащей непроводящий магнитный сердечник, незамкнутое проводящее покрытие, обмотку возбуждения,обмотку считывания и нагрузку, незамк-.нутое проводящее покрытие расположенона непроводящем магнитном сердечнике,поверх незамкнутого проводящего покрытия расположена обмотка возбуждения,поверх которой расположена обмоткасчитывания, первый выход обмотки возбуждения является входом преобразователя перемещения во временной интервал, второй вывод обмотки возбуждениясоединен через нагрузку с общей шиной, выводы обмотки считывания являются выходом преобразователя перемещения во временной интервал, незамкнутое проводящее покрытие соединено собщей шиной,3. Преобразователь по п, 2, о т -л и ч.а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, обмотка считывания выполнена в видедвух секций, сдвинутых одна относительно другой на расстояние, соответствующее полупериоду сигнала, и намотанных в противоположных направлениях.1569987 идоренк Составитель А. С октор М. Бланар Техред М.Дидык Корректо Заказ 1458 ж 6 Подписн Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород ул. Гагарина, 10 20 И Государственного комитета113035, Москва, Ж изобретени Раушская и открытиям при ГКНТ СССРаб д. 4/5