Преобразователь перемещение-код

0 Ц 510732 Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл. С 08 С 9/О сударственный комитет истров СССР Саве(23) ПриоритетОпубликовано 15.04,76, Б Дата опубликования опи относится к автоматике и вытехнике и может быть испольровых устройствах прецизионноугловых и линейных перемещеИзвестны преобразователи перемещение - код, содержащие датчик перемещения, выходы которого соединены с одними входами блока определения направления перемещения, другие входы которого соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, сумматор и двухполупериодный выпрямитель.Однако известные устройства отличаются недостаточно высокой точностью работы из-за сложности их схемы и большого количества последовательно-соединенных элементов. Целью изобретения является повышение точности работы преобразователя.Это достигается тем, что в предлагаемый преобразователь, введены двухполярные ограничители амплитуды сигналов, причем выходы датчика перемещения через двухполярные ограничители амплитуды сигналов подключены ко входам сумматора, выход которого соединен с третьим входом блока определения направления перемещения непосредственно, и через двухполупериодный выпрямитель - со входом аналого-цифрового преобразователя.На фиг. 1 изображена функциональная схема предложенного устроиства; на фграфики, поясняющие его работу.Преобразователь перемещение - код содержит (фиг, 1) датчик 1 перемещения, выходы ко торого соединены через двухполярные ограничители 2 амплитуды сигналов со входами сумматора 3 и непосредственно с одними входами блока 4 определения направления перемещения, другие входы которого соответственно 10 подключены к выходу сумматора 3 и выходаманалого-цифрового преобразователя 5, в остав которого входят: цифроаналоговый преобразователь 6, сравнивающее устройство 7 и реверсивный счетчик 8. Блок 4 определения 15 направления перемещения содержит дифференциальный усилитель 9 постоянного тока, пороговые элементы 10 и 11, настроенные на нулевой уровень входного сигнала, логические элементы И - НЕ 12 и 13 и логические эле.20 менты ИЛИ - НЕ 14. Выход сумматора 3через двухполупериодный выпрямитель 15 подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя 5.Работа предлагаемого устройства происхо диг следующим образом.Синусоидальные (квазисинусоидальные)электрические сигналы У и 0. (фиг, 2) с датчика 1 перемещения (фиг. 1) поступают на входы двухполярных ограничителеи 2, с вы ходов которых ограниченные сигналы Уз и К, 510732(фиг. 2) поступают на входы сумматора 3 (фиг. 1).Принцип получения линейно изменяющегося периодического сигнала треугольной формы основан на том, что синусоида на участках от - 45 до +45 и от+135 до+225, т. е. в интервале амплитуды ( - 0,7 У,+ 0,7 У,) практически линейна (У, - амплитуда синусоидальпого сигнала). Суммирование сигналов (/ и С, полученных ограничением на уровне + 0,7 с/,и - 0,7 Ксинусоидальных электрических сигналов (/ и (/ь сдвинутых один относительно другого на 1/4 периода, дает линейно изменяющийся двухполярный электрический периодический сигнал треугольной формы С/; (фиг. 2) . Выпрямление сигнала Е/,.; двтухполупериодным выпрямителем 15 (фиг. 1) позволяет получить сигнал треугольной формы (/е (фиг. 2), содержащий четыре линейных участка за период входного синусоидального сигнала, Квантование линейно изменяющегося напряжения с/; по уровню с шагом ЛС/ аналого-цифровым преобразователем 5 следящего типа, объединение импульсоз сложения с/8 (фиг. 3) и импульсов вычитания 1/9 с выходов сравнивающего устройства 7 позволяет получить на выходе преобразователя перемещение - код 4(2" - 1) импульсов за период, входного синусоидального сигнала, что равносильно делению шага растровой шкалы, которому соответствует период синусоидального сигнала, яа 4(2"- - 1) частей. На фиг, 3 приведены диаграммы напряжения для и=3.Пороговый элемент 10 осуществляет формирование сигнала перехода через нулевой уровень напряжения Г-, а пороговый элемент 11 формирует сигнал перехода через нулевой уровень разности входных напряжений У, и У. 1-1 а фиг. 3 У 1 О и 01 - сигналы с прямых выходов пороговых элементов 10 и 11. Логические элементы 12 - 14 осуществляют логическое умножение, логическое сложение и инвертирование прямых и иинверсных сигналов пороговых элементов 10 и 11. Учитывая опре деленные логические соотношения между импульсами с выходов сравнивающего устройства 7 - с/8, (/, и потенциальными сигналамис выходов логических элементов 14 - УиЕ/1 з (фиг. 3), блок 4 определения и направления перемен;ения объединяет импульсы в одну цепь и выдает их на выход У+ пли па выход / - ,Увеличение коэффициента интерполяции,10 т. е. повышение точности измерения аеремещения, возможно за счет увеличения разрядности аналого-цифрового греобразователяследящего типа, что даетУ - 4 (2" - 1),где Л - коэффициент интерполяции; п - число разрядов аналого-цифрового преобразователя. При этом следует учитывать нелинейность полученного треугольного сигнала Ь,20 (фиг. 2); необходимо выполнение условияЛ(/6(0,5 ЛУ, где Л/6 - погрешность нелинейности сигнала У,; Л(/ - шаг квантования. Формула изобретения 25 Преобразователь перемещение - код, содержащий датчик перемещения, выходы которо го соединены с одними входами блока определения направления перемещения, другие входы которого соединены с выходами аналогоцифрового преобразователя, сумматор и двух.полупериодный выпрямитель, о т л и ч а ю щий ся тем, что, с целью повышения точности работы преобразозателя, в него введены двухполярныс огрзп гчители амплитуды сигналов, прием вых,ды лапникачерез двухполярные ограничители амплитуды 40 сигналов подключены к входам сумматора,выход которото соединен с третьим входом блока определения направления перемещения непосредственно, и через двухполупериодный выпрямитель - со входом аналого-цифрового 45 преобразователя.з 1365/5ЦНИИ одписн Типография,Сапунов Изд,1346 Государственного комит по делам изобретен 13035, Москва, Ж.35, Р