Способ преобразования перемещения в код

(19) М 1/50, 1/ ТЕНИЯ ПОСОБКОД сится к автомати ехнике, а иментениеительн о ч ке ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ ССО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТОЗЬСТВУ(56) Электромеханические преобразователи угла с электрической редукцией/11 од ред, А,А, Ахметжанова. - М.; Энергия, 1978, с. 193, рис, 67.Петропавловский В.П.,Синицын Н.В. Фазовые цифровые преобразователи угла. - М.: Машиностроение, 1984, с. 118, рис. 95.(54) С ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к способам преобразования механических перемещений в код, и может быть использовано при создании информационных и автоматизированных систем с цифровым управлением.Цель изобретения - повышение точности способа преобразования перемещения в код путем увеличения его разрешающей способности.Способ преобразования перемещения в код заключается в формировании пер-, вого линейно нарастающего кода с одной, частотой п, преобразовании этого кода в первый Оя 1 п и, с и второй Ц сояСд,г 1 гармонические напряжения, преобразова-. нии их, например, с помощью СКВТ в но к способам преобразования механических перемещений в код. С целью повьппения точности известного способаформирования кода с помощью бегущейметки, по фазному импульсу начинаютформировать дополнительные квадратурные гармонические сигналы с частотой,кратной частоте формирования временной шкалы, затем их суммируют с соответствующими основными квадратурнымигармоническими сигналами так чтобывыделить совпадающие по фазе импуль-.сы на раэностной частоте, с помощьюкоторых формируют управлянзций импульсфаза которого по сравнению с фазойгармонического сигнала частоты временной шкалы отличается на величину, непревышающую кванта измерения фазы бегущей метки. 1 ил . третье 0 яп( И, с+) и четвертое (Д 0 соя (со,С+о) гармонические напряже- ф) ния, фаза которых ю( пропорциональ- г на перемещению, преобразовании фазы третьего гармонического напряжения по сравйению с фазой первого гармонического напряжения в код 4) старших разрядов выходного кода, который отличается от перемещения а( на2 Г(д( , , формировании в момент совпа" дения первого линейно нарастакзцего кода с кодом старших разрядов выходного ффффф кода второго линейно нарастающего кода с другой частотой К, кратной частоте и, преобразовании второго линейно нарастакщего кода в пятый 0 в 1 п сд С ишестой 11 совыс гармонические йапря жения, путем вычитания попарно изпятого третьеП вдпмС-Б вы (со, с+ оЦ ю + ы "+( а. а д,. ) 2 и из четвертого шестое напряжения 1589396например, на синусно-косинусном датчике перемещения (СКВТ), формирователи 9 и 10 импульсов, аналоговые сумматоры 11 и 12, элемент И 13, цифровой компаратор 14, блоки 15 и 1 б преобразования фазы в код, шину 17 опорного напряжения,Устройство работает следующим образом, П с О 8 ( Ш 1 Й+ц П со 3 Ф ЙЮ 1 С+МЕ+ , сО С- соС+щ 20 вхп ( ----- -) в 1.п ( -- )152 2(2) Формировании седьмого напряжения по положитепьным градиентам которых формируют импульсы, йоомиооваиии по сов-мо падению их фаз управляющего сигнала, фазу которого по сравнению с "фазой первого гармонического напряже ния преобразуют в код младших разрядов выходного кода.Управляющий сигнал, полученный в,результате сравнении напряжений (1) и (2) имеет частоту, равную половине разности частот обеих пар сигналов,30 , а его фаза равна значению ,Измеряя2 Фазу управляющего сигнала по сравнению с фазой первого гармонического напряжения, формируют кодовую информаМ юцию ( - " -) пропорциональную велиг гчине Ф . Следовательно, к грубой кодовой информацииперемещения добавляется точная кодовая информация, Поскольку период дополнительной кодо вой информации (точная) в целое число меньше периода грубой кодовой информации, частота преобразования эточ части информации (без информационных потерь) принята в целое число раз кратной частоте преобразования дополнительной информации, т.е, суммарную информацию получают менее чем за два. периода основного периода гармонического напряжения, 50На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего способ преобразования перемещений в цифровой код,Устройство содержит генератор 1 импульсов (Г), два делителя 2 и 3 частоты (ДЧ 1 и ДЧ 2), функциональные цифроаналоговые преобразователи (ФЦАП) 4 - 7, фазовращатель 8, выполненньпа,При подаче питания на блоки устройства, кроме Фаэовращателя 8(СКВТ), на аналоговых входах ФЦАП 4 - 7 устанавливаются опорные напряжения, равные П , С выхода генератора на счетные входы делителей 2 и 3 поступают импульсы. С выходов разрядов. делителя 2 частоты кодпоступает на цифровые входы фЦАП 4 и 5, который с помощью опорного напряжения преобразуются на выходе ФЦАП 4 в аналоговый сигнал вида Б вп сд,Е, где и 1 Ха на выходе ФЦАП 5 в аналоговыи сигнал Б сови,1, Эти два аналоговых сигнала являются сигналами возбуждения для фазовращателя 8. На первом выходе Фазовращателя 8 (при единичном коэффициенте передачи) формируется сигнал Б вп (и,г+вО у где значение положения подвижной части Фазовращателя 8. Этот сигнал поступает на один вход блока 15, где сравнивается по Фазе с кодовым эквивалентом сигнала П впы, в качестве которого используется сигнал с выхода последнего разряда делителя 2. На Ивыходах блока 15, формируется код, пропорциональный положениюподвижной части фазовращателя 8. Код с блока 15 поступает на первую группу цифрового компаратора 14. На вторую группу входов которого поступает линейно нарастающий код с выходов делителя 2. Таким образом, один раз эа полный период изменения кодовой информации делителя 2 на выходе цифрового компаратора 14 появляется импульс в момент совпадения кодов на его входах, т.е. когда его Фазовое значение равно величине у . Этот импульс, поступая на вход установки нуля делителя 3, обнуляет делитель 3 частоты, который преобразуется ФЦАП 6 и 7 в аналоговые напряжения соответственноБ зп ( шй+) и П соз (Ш С+). В аналоговых сумматорах 11 и 12 получают напряжения с выходными напряжениями5фазовращателя 8 в соответствии с вы ражениями (1) и (2). Примем, что о 1589396 6ф+ 27, тогда на выходах сумматоров ф 12 иСформированные напряжения (3) и (4) поступают на соответствующие формирователи 9 и 1 О импульсов, .где преобразуются в импульсы, привязанные к нулевым значениям соответствующих функций. При этом при обработке одина ШС+ОЫковых функций. яп ------ Ф импуль 2сы на выходах формирователей 9 и 10 совпадают, а при обработке функции виГю,С +иМ Ю+11, Гы Ъ+иЬС да соя+- -и здп-- -+2 2-1 29+0 7+ в в -сформированные импульсы не2совпадают во времени. Следовательно, на выходе элемента И 13 .появляется импульс, фаза которого пропорциональна значению фазы одинаковых функцийГю с -оывида аж- -- , - ф, т. е. значению о, На выходе блока 1 б формируется цифровой код, пропорциональный 3, разряды которого от (п+1) до (и+К) являются продолжением разрядов 2 блока 15 и образуют с ним единый код, более точно соответствующий перемещению. Таким образом, за счет увеличения разрешающей способности повышается точность преобразования.40Формула изобретенияСпособ преобразования перемещения в код, основанный на формированиипервого линейно нарастающего кода частотой 2., преобразовании этого кода внфпервый и второй квадратурные гармонические напряжения, преобразование ихсоответственно в третье и четвертоеквадратурные гармонические напряжения,фаза каждого из которых относительнопервого и второго квадратурных гармонических напряжений соответственнопропорциональна преобразуемому перемещению, преобразовании фазы третьегогармонического напряжения в код старших разрядов выходного кода, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности способа путем увеличения его разрешающей способности,внем сравнивают первый линейно нарастающий код с кодом старших разрядов вы"ходного кода и в момент их совпадения начинают формирование второго линейно нарастающего кода с частотойкратной частоте й, преобразуютвторой линейно нарастающий код в пятый и шестой квадратурные гармонические напряжения, вычитая попарно изпятого третье и из четвертого шестоегармонические напряжения,. формируютседьмое и восьмое напряжения, по положительным градиентам которых формируют импульсы, по совпадении фаз которых формируют управляющий сигнал,фазу которого по сравнению с фазой,первого гармонического напряжения преобразуют в код младших разрядов выходного кода,1589396 еда чолинская тор О, Кравцова ное при ГКНТ осударственного комитет 113035, ИосквауЙроизводственно-издательский комбинат "Патентц, г. Ужгор Гагарина Заказ 2547ЭНИИПИ Г Составитель М, СидоровТехред Л.Сердюкова аж 672 Подпи по изобретениям и открыт Ж, Раушская наб., д. 4