Преобразователь угол-код

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ111) 506889 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 05.03.7 1) Ч. Кл.з 6 08 С и е п висоедицениек аяв 23) Приоритет Государственный комите Совета Министров СССР по делам изобретений етень М 3) УДК 681.325(088.8) и открытий 1 я 06.05.76 вторызобретепия В. Б. Корбут, Л, Т.Яковлев ск Л,ле,(71) Заявите Институ матик 54) П Р ЕОБРАЗО ВА УГОЛ-КО Э 0 публиковано 15.03,76. Вюл ата опубликования описа А. Анпилогов, С. ф. Кома Г, В. СаловИзобретение относится к области измерительной техники и может применяться в системах автоматики для определения положения механизмов, а также в цифрсвых следящих система, и цифровых позиционных регуляторах, информационных системах и др.Известен преобразователь угол-код, содержащий кодовую маску, считывающие элементы, формирователи, схему определения направления вращения, реверсивцый счетчик и блок поразрядного сравнения.Недо:татком преобразователя является недостаточно высокая надежность работы - отсутствие гарантии соответствия его выходного сигнала положению контролируемого механизма ввиду трудности быстрого обнаружения неисправности влюбом цз разрядов работающего преобразователя.Целью изобретения является повышение надежности работы известного устройства - обеспечение автоматического контроля соответствия выходного сигнала преобразователя положеншо подвижного элемента с кодовой маской.Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены дублирующие считывающие элементы, сдвинутые относительно основных считывающих элементов на 180, инвертор, ключи и блок установки, причем входы ключей соединены с выходами формирователец сигналов основных и дублирующих считывающих элементов, кроме формирователя сигналов дублирующего считывающего элемента старшего разряда, который соединен со входом соответствующего ключа через цнвертор, управляющие входы ключей подключены к,выходу блока поразрядного сравнения, первые входы которого соединены с выходами соответствующих ключей, вторые входы - с выходамц реверсивного счетчика, входы сложения и вычитания которого подключелы к выходу блока определения направления вращения, входы установки реверсивного счетчика подключены к выходам блока установки, входы которого соединены с выходами ключей и источником напряжения питания. Выходные сигналы соответствующих разрядов преобразователя и реверсивного счетчика поступают на блок поразрядного сравнения, выходной сигнал которого используется для определения соответствия выходного сигнала преобразователя угол-код положению подвижного элемента с кодовой маской. Выходной сигнал преобразователя соответствует при наличии совпадения с выходными сигналами реверсивного счетчика во всех разрядах. Если хотя бы на одной из схем поразрядного сравнения совпадение отсутствует, это является признаком неисправности преобразователя, а следовательно, говорит о несоответстзпп Выходпо;о сигнала преобразователя положени 10 ПОдвижпОГО элемента с колОВОймаской. Если использовать з качестве Выходного сигнала кодового датчика только сигналс реверсивного счетчика, Го появится недостаток - Отстствпе ВосстапОВлепи 51 показании преобразователя при крагкозременномИсЕЗПОВС 11 Ч 1 И Н 2 ПР 51 ЖЕП)151 ПИГ 2 Н 151, Т, Е, ТЕР 51 ется СВОЙ "тзО пОзициоп ности. ЗтОт педост 21 Окустраняетс 51 тем, 1 то в этом случае изп ПО)1 Вленин напряжения питания в резерсивныйсчеГчик (вписываОт позиционный сиГнал ссоотзетсгзлощих разрядоз кодовой маекп.Для гозышеппя надежпост;1 преобразователя в целом предусмотрено дублированиесчитываюгцих элементов всех разрядоз путемих установки со смещением:) г;ространстве 112половину периода нанесения меток старшегоразряда кодовой маски;1 зкл)оче п 151 пнвсртора з цепь считывания старшего разряда,ДбЛИр 10 щнд С:1 итЫВаЮщПЕ ЭЕМЕНГЬ 1 Прнработе преобразователя могут находиться зхолостом резерве и Вкл)012 ться вмес 10 ОсновНЫХ СЧИтЫВаЮЩПХ ЭЛЕМСНтОЗ ПРИ Нс)Л)1)ИИ НЕсовпадения по о 1 ною из разрядоз.МО)кет Оыть пред 1 съ 10 т 1)ен и Второй 11)е)к)1 мработы дублирующих счигыгающих элементов - ,параллельная рабога совместно с основными считывающими элементами.В этом случае па блок сравнения Вместосигналов реверсивного счетчика поступаютсигналы с дублирую)ц)1 х считывающп.; эле)еенто.ППр поразрядном совпадении их с сигналами основных считывающих элементоввыходной сигнал преобразователя сооп)етствует положению подвижного элемента с кодовой маско 11, а появление несовпадения позволяет обнаруж)ггь Отказ преобразователя,На фиг. 1 а изображен общий вид описываемого преобразователя угол-код; на фиг. 1 -размещение дублирующих элемсентов счи гывания и элементов считывания для определения направления вращения; па фиг. 2 - функциональная электрическая схема преооразователя,Преобразователь угол-код И)иг. 1 а) включает в себя кодовую маску 1, основные считывающие элементы 2, вал 3, связывающий кодову 1 о маску с контролируемым механизмом. Основные считывающие элементы 2 всех разрядов, кроме младшего, установлены по два на каждый разряд на расстоянии друг от друга, разном примерно четзерти периода нанесения меток младшего разряда кодовой маски, что позволяет применить метод двойной щетки и использовать в качестве кода, нанесенного па кодовую маску, позиционный двоичный код. Со сдвигом на 180 относительно основых считыза)ощих элементов установлены дублиру)ощие с 111 тываюгцие элементы 4 (фиг. 1, 0), со сдВиГОм на 90 От ОспОВных считывающих элементов установлены считывающие элементы 5, 6 для опреддленпя направления вращения. Функиопальп 251 элскрическ 251 схема преООРЯЗОВ 2 ТЕ 51 СО"1 ОПТ ИЗ СЧИТызс 1 К)ЩПХ ЭЛЕ- ментов 7, 8 для определен)151 направления вращения, выходы которых подключены к входу олока 9 определепи 51 направления Вращения.11 ыходы блока 9 подключепь и вход 5 рсвер- СИВНОГО С)СТП 1 кс 1д. ВЬХОД 1 ОСНОВНЫХ С 1 ИТЫ- зс 111)П 1 их элементов 11, 2 подклк)чепы и входам фор)1 проватслси 13, 4, а ыходы дублиП ру 11 ицих сс 151 тыван)1 цих элеменгов 15, 6- -к Входам формирователей 17, 18.Выход форм)1 рователя 8 подключен к входу и пвертора 19. Вьходы формирователей 13, 14 через ключи 20 подключены к входам бло 15 ка 21 поразрядного сравнения, к другим вхоДЗМ КОТОРОГО ПОДКЛЮЧЕНЫ ВЫХО;Ы РВЗРЯДОВ реверс;п)ного счетчика 10. Выходы формирователя 17 и ипвертора 19 через ключи 20 могут быть подключены к Входам блока 21, Вы 20 ХОДЫ клк)чей 20 подкл)очен)я так)1 ке к зхОДамблока установки 22, осу)цестзл 5 по)цей сброс показаний и запись в рсверспвный счетчик 10 сигналов с формирователей 13, 14 или формирователя 17 и пнзертора 19.25 С 1 ить 1 за)он 1 ис элементы 7 - -16 срабатываютВ зависимости от нанесенных кодовых меток па кодовой маске 23.1.1, Г Выход 1 ые сигналы преобразователя, К, -- сигнал неисправности преобразо зателя.Работа устройства происходит следующимобразом.Г 1 рп зращеш)и вала 3 (см. фиг, 1 а) сочле 1)е.)ного с контролируемым механизмом, враЗ 5 1 ц;1 стся кодовая маска 1. Код с кодовой маскиСч;1 тызаЕт Я ПРП ПОМОЩИ СЧИтЫЗаЮЩИХ ЭЛЕ- ментов 2, и на их выходах появляется позицио;1 ный код, соответствуяций положению 1 ЮПтр;)ЛнруЕМОГО МЕХаНИЗМа. БЫХОднОй СПГ- с 1) на,1 считываюп 1 их элементов 7, 8 (см. фиг,2) по тупает па Вход блока 9 определения ндпразлепн 51 ВРВЩЕНН 51, П 15 ЗаьиСиМОСТИ ОТ напр а аления зр а ГцеИ я выходной сигнал блока 9 Г)оступает на суммирующий или вычи тающий входы реверсивного счетчика 10, Выходные сигналы осно.пых сч;1 тызающих элементов 11, 12, 15, 16 по;тупают на входы формирователей 3, 14, 17, 18.Выходной сииал формироьателя 18 пода ется на вход и,;зертора 19. Выходные сигналысче)чика 10 и формирователей 13, 14 В этом случае через К.1 юч)1 20 поступают па блок 21 поразрядного сравнения и В виде сигналов Ь 1.С -- на выход преобразователя. Быход-.55 ной сигнал К, блока 21 выдается з случаенесовпадения хотя бы в одном из разрядов, и этот сигнал используется для переключения ключей 20 з положение, при котором на блок 21 поразрядного сравнения и на Выход 9) преобразователя вместо выходных сигналовформирователей 13, 1 с 1 о тупают сигналы с фог)мирователя 17 и инвергора 9, т. е. вместо основных считывающих элементов автоматиче:ки подключаются дублирующие считыва)о щие элементы.В момент подачи на преобразователь напряжения питания или после кратков 1;евенноГо исчезновени 5 Напрженя питапи 5 прп помощи олока установки 22 сбрасываотся показания реверсивного счетчика 10, и в зависимости от положения ключей 20 в реверсивнй счетчик записывается код с форхироватсле 13, 14 плп формирователя 17 инвертора 19. Формул а изобретенияПреобразователь угол - код, содержащий кодовую маску., с итывающие элементы, формирователи сигналов считьвающ х элементов, схему определения направления вращения, реверсивный счетчик, блок поразрядного сравнения и источник напряжения питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы преобразователя, в него введены дублирующие считывающие элементы, сдвинутые отно ительпо основных счптваогнях элементов на 180, инвертор; кгпочи; блок установки, причем входы клоче соединены с выходамп формирователей д сигналов основных и дублирующих считывающих элементов, кроме формирователя сигпалоз дублпруощего считывающего элемента старшего разряда, который соединен со входом соответствующего ключа через инвертор, 10правдиощпе входы ключей подключены квыходу блока поразрядного сравнения, первые в.:оды которого соединены с выходами соответствующих ключей, вторые входы - с выходами реверсивного счетчика, входы сло жения и вычитания которого подключены квыхоз,у блока определения направления вращения, входы установки реверсивного счет;пка годкгпочены к выходам блока установки, входы которого соединены с выходами клю чей и источником напряжения питания.506889 фЧ 2. Я Составитель И. Назаркинаактор С. Хейфиц Техред Т. Писакина Корректор Е. Рожкова Тираж 830 Подписноекомитета Совета Министров СССРбретений и открытий-35, Раушская паб., д. 45 аказ 988,4 пография, пр, Сапунова, 2 Изд Хе 1185 ИИПИ Государственног по делам из 113035, Москва, 7 К