Устройство для контроля преобразователя угла поворота вала в код

СОЮЗ СОВЕТСНИЯСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 09) (11 8939(57) Изоб ИСТВО ДЛЯ КОНТ Г 31 А ПОВОРОТА Ц ПРЕОБРАВ КОД ретение относитс слительной техни втоматиможет ке и выч быть исп круговы Цельа усттел гл е ременн аботу.Устройс разо о для контроля пр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГННТ СССР(71) Вильнюсский филиал Экспериментального научно-исследовательского ин ститута металлорежущих станков (72) З.-А.П. Зуокас, М.-А,П, Кузмицкас, Б.И. Минцерис, С.П. Юхневич, В.Ю. Кавадяускас и Л.И. Кулис (53) 681325(088,8)(56) Авторское свидетельство СССР М 99064, кл. Н 03 М /10, 1981.Авторское свидетельство СССР К 1027749, кл, Н 03 М 1/10, 1982. льзовано для проверки точИзобретение относится к автоматие и вычислительной технике и может ыть использовано для проверки точ-,ости измерительных преобразователей пер емещении.зобретения - повышение то ности устроиства.На фиг. 1 приведена блок-схе ройства для контроля преобразов ворота вала в код; н ые диаграммы, поясни вателя угла поворота вала в код содержит эталонный преобразователь 1 у ла поворота вала, привод 2, регистри ности работы преобразователей круговых перемещений. Целью изобретенияявляется повышение точности устройства. Для этого в устройство для контроля преобразователя угла поворота вала в код, содержащее привод, эталонный преобразователь угла поворота вала, интерполятор, два делителя частоты, фазометр и регистрирующий блок,введены десятиканальный фазовращатель,блок инверторов, десять амплитудныхселекторов большего сигнала и два амплитудных селектора меньшего сигнала,Поставленная цель достигается за счеттого, что с помощью десятиканальногофазовращателя, амплитудных селекторов большего и меньшего сигнапов формируются сигналы треугольной формы смалой нелинейностью и повышенной частотой, 2 ил. рующий блок 3, блок 4 инверторов, десятиканальный фазовращатель 5, амплитудные селекторы 6-15 большего сигнала, амплитудные селекторы 16-17меньшего сигнала, делители 18 и 19частоты, фазометр 20 и интерполятор21, К устройству подключается контролируемый преобразователь 22,Устройство работает следующим образом,При вращении оси эталонного преобразователя 1 (вращение осуществляетсяприводом 2, с которым жестко связанаось контролируемого преобразователя22). На синусном и косинусном выходах эталонного преобразователя 1 образуются сигналы, сдвинутые друг отноосительно друга на 90 , поступающие наФазовращатель 5, в который также подаются сигналы, инверсные выходным сиг 5налам эталонного преобразователя 1 после блока 4 инверторов. На выходе десятиканального Фазовращателя 5 образуются сигналы со следующими опредеенными Фазами. Первые пять из них 10Формируются по Формуле:1809 9,2 п гдеи = 0,1,2,3,4, т.е. это Фазы, равныесоответственно О, 72, 144, 216 и 288(фиг. 2 а - 1,2,3,4,5). Другие пять 15". 180Фаз йормируются по йормуле: - (4 п+1):109те. это Фазы, равные соответственно18, 90, 162, 234 и 306 ф (фиг,.2 а 1, 2, 349 59).20Указанные сигналы попарно поступают на входы двухвходовых селекторов6-15 большего сигнала. На селектор 6подаются Фазы 0 и 144 (сигналы 1и 3 на Аиг. 2 а), на его выходе образуется аналоговый сигнал (Фиг. 2 б 91) - это аналоговое напряжение 9 представляющее собой большее из двух, поданных на селектор 6, На второй селектор 7 поступают сигналы с фазами 72и 288 (сигналы 2 и 5, Фиг. 2 а),образуется сигнал (фиг. 2 в, 1) .На селектор 8 подаются сигналы1 и 4 по фиг. 2 а. с Фазами 0 и 21 бф 9 -после него получается сигнал по,Фиг2 г 9 1На селектор 9 подаются сигналы 3и 5 по Фиг. 2 а с фазами 144 и 288после него получается сигнал поФиг. 2 д,40На селектор 10 подаются сигналы2 и 4 по Фиг. 2 а с фазами 72 и 216после него получается сигнал поФиг. 2 е, 1,Полученные пять сигналов поступают на пятивходовьм, селектор 16, который Формирует на своем выходе аналоговое напряжение, меньшее из пяти поданных на него. Это треугольйоенапряжение, период которого в пять разменьше (частота в пять раз выше) ис/ходного сигнала эталонного преобразователя 1. Этот треугопьный сигналпредставлен на йиг. 2 ж сплошной линией восходящие и нисходящие ветви955его, являющиеся частями основного си"нусоидального сигнала, показаны наФиг, 2 б,в,г,д,е утолщенными отрезками. Аналогично формируется треугольное напряжение, сдвинутое относительно первого на четверть периода; оно показано на йиг. 2 ж штрихованной линией. Оно образуется на селекторах 11 - 15 большего сигнала. Причем на селектор 11 поступают сигналы 1 и 3 по фиг, 2 а с фазами 18 и 162 - образуется сигнал по Фиг. 2 б, 2; на селектор 12 - сигналы 2 и 5 по фиг.2 аос фазами 90 и 306 - образуется сигнал по Аиг, 2 в, 2,: на селектор 13 - сигналы 1 и 4 по фиг, 2 а с фазами 18 и 234 - образуется сигнал по Фиг, 2 г, 2; на селектор 14 - сигналы 3 и 5 по фиг,2 а с йазами 162 и 306 - образуется сигнал по фиг, 2 д, 2; на селектор 15 сигналы 2 н 4 по фиг. 2 а с фазами 90 и 234 - образуется сигнал по фиг. 2 ео2. Указанные пять сигналов поступают на пятивходовый селектор 17, на выходе которого формируется аналоговое напряжение, меньшее из пяти поданных на него, Оно имеет треугольную форму (Фиг. 2 ж - штрихованная линия); восходящие и нисходящие ветви его 9 являющиеся частями синусоидального сигнала, показаны на Фиг. 2 б, в, г, д, е штрихованными отрезками.Нелинейность полученных треугольных сигналов составляет 09627.9 что в 6,62 раза меньше, чем в прототипе.Таким образом, после ряда преобразований выходные сигналы эталонного преобразователя 1 преобразованы в два ортогональных треугольных сигнала с пятикратным умножением по частоте и лучшим приближением к треугольной Аункции, т,.е. теперь имеет место линейная йункция угла поворота эталонного преобразователя 1, удобная для обработки в интерполяторе 21. На его выходе образуются выходные сигналы в виде последовательности импульсов, период которых в р раз меньше периода входных треугольных сигналов, где р - коэфйициент интерполяции. Наличие двух сдвинутых на 90 треугольных сигналов позволяет обеспечить интерполяцию и контроль преобразователя 22 при реверсе. Эти импульсы содержат всю информацию о перемещении (унитарный код).Если эталонный преобразователь 1 имеет при вращении за оборот И импульсов (периодов гармонического сигнала), то на выходе селектор 16 и 17 оно равно 5 И 9 а на выходе интерполятора 21 имеет последовательность им158939 пульсов в количестве за оборот 5 рИ. (неличина И в растровых фото,электрических эталонных преобразователях достигает 1 б 200, 32400). Точность эталонного преобразователя 1 выбирается исходя из точности измеряемого, который при вращении формирует и импульсов за оборот (перед контролем число п предполагается известным).10 В делителе 18 частоты это число делится на г, на выходе получается и/г, в делителе 19 частоты осуществляется деление на ш; при этом коэффициенты деления г и в выбираются так, чтобы 155 рИ и выполнялось условие --- в , т.е.ш г частоты импульсов, подаваемых на каждый вход фазометра 20, уравнены, Регистрация колебаний Фазового угла 20 между обеими последовательностями и представляет собой операцию контроля за перемещением. Если контролируемый преобразователь 22 не обладает. пог.решностью, т,е, последовательность импульсов на выходе делителя 18 равномерна, та н фазометре 20 формируются фазоные ворота в виде прямоугольных импульсов одинаковой длительности, которые через тактовый вход фазомет ра 20 и заполняются импульсами с выхода интерпалятора 21 (его выход соединен с тактовым входом Фазометра),Поэтому число тактовых импульсов, помещающихся в фазовых воротах, постоянно, оно подсчитывается счетчиком регистрирующего блока 3 и условно принимается за нулевую линию отсчета, Если контролируемый преобразователь 22 характеризуется погрешностью, то пос-АО ледовательность импульсов с выхода делителя 18 частоты неравномерна и фазовые ворота имеют вид прямоугольных импульсов переменной длительности, которая меняется пропорционально пог решности. Число тактовых импульсов в каждом импульсе последовательности подсчитывается в счетчике регистрирующего блока 3 и представляет собой точную цифровую информацию о погреш ности, которая может быть выведена в любом ниде (табло, самописец и т.д,),Формула изобретения Устройство для контроля преобразователя угла поворота вала в код, содержащее привод, вал которого сое, - динен с валом эталонного преобразава 16теля угла поворота вала и является ккнематическим входом устройства, интерполятар, выход которого соединен с тактовым входом фазаметра и входом первого делителя частоты, выход которого соединен с первым сигнальным входом фазометра, второй делитель частоты, вход которого является электрическим входом устройства, а выход соединен с вторым сигнальным входом фаэометра, выход которого соединен с входом регистрирующего блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены блок инверторав, десятиканальный фазонращатель, десять амплитудных селекторов большего сигнала и два амплитудных селектора меньшего сигнала, первый и второй квадратурные выходы эталонного преобразователя угла поворота вала соединены с первыми и вторыми входами десятиканальнога фаэовращателя и блока инверторов, первый и второй выходы которого соединены с третьим и четвертым входами десятиканальнога фазавращателя, первый выход десятиканального фазовращателя соедиУнсн с первыми входами первого и второ/га амплитудных селекторов большего сигнала, второй выход - с первыми входами третьего и четвертого амплитудны3селекторов большего сигнала, третий выход - с вторым входом первого ам 1плитуднага селектора большего сигнала и с первым входом пятого амплитудно/га селектора большего сигнала, четвертьп, выход - с вторыми входами второго и четвертого амплитудных селекторов1большего сигнала, пятый выход - с вторыми входами третьего и пятого амплитудных селекторов большего сигнала, шестой выход - с первыми входами шестого и седьмого амплитудных селекторов большего сигнала, седьмой выход - с первыми входами восьмого и девятого амплитудных селекторов большего сигнала, восьмой выход - с вто;.ым входом шестого амплитудного се лектора большего сигнала и первым входам десятого амплитудного селектора /большего сигнала, девятый выход - с вторыми входами седьмого и девятого амплитудных селекторов большего сигнала, десятый выход - с вторыми входами восьмого и десятого амплитудных селекторов большего сигнала, выходы первых пяти амплитудных селекторов большего сигнала соединены. с входами,1589391 первого амплитудного селектора меньшего сигнала, а выходы остальных пяти амплитудных селекторов большегосигнала соединены с входами второго лятора,Составитель А. Сидоренкоедактор Л. Пчолинская Техред Л.Сердюкова Ко Пожо 71о изобре35, Рауш Подписно Тира ниям и открытиям при ГКНТ СССРая наб., д. 4/5 дарственного комитета п 113035, Г 1 осква, ЖПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарин акаэ 254ВИИПИ Го амплитудного селектора меньшего сигнала, выходы амплитудных селекторовсигнала соединены с входами интерпо