Преобразователь перемещения в код

О П И б"АЙ-И Е , ИЗОБРЕТЕН ИЯ 1) аЪЛОБО 1 Со 1 оз Соеетсиих Социалистичесних Республик) Приорите Госудорстоеииый комитеСосета Министров СССРпо делом изобретенийи открытии И153) УД 1( 681.3250юллстснь Ъ ковано 23 43) О писания 14,02 45) Дата опуолнкования 2) Авторы пзоор стени я А. Н, Латышев, 1 О узеев и В, А, Чекано т 1) Заявитель 4) ПРЕОБРАЗОВА 1 ЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕИИЯ В КОД повышен и оеобразова Изобретение относится к автоматике и измерительной технике, может найти применение для измерения перемещения рабочих ор. ганов металлорекущих станков.Широкое распространение получили преобразователи перемещения в код, использующие в качестве датчика перемещения многополюсные гониометрические преобразователи масштаба угла (синусно-косинусные, вращающиеся трансформаторы, индуктосины и др.), работающие в амплитудном режиме.Устройство подобного типа состоит из датчика перемещения, входы которого подключены к выходам функционального преобразователя код в напряжен, управляемого кодом реверсивного счетчика. Выход датчика через усилитель подключен к фазочувствительному выпрямителю, управляющему работой генератора, подключенного через логическое устройство к входу реверсивного счетчика 11. Эти преобразователи не обладают высокими характеристиками.Наиболее близким техническим решением к данному является преобразователь перемещения в код, содержащий генератор импульсов, выход которого через усилитель-формирователь подключен к входам реверсивных счетчиков, выходы одного из них соединены с входами блока индикации, выходы согласующего блока подключены к входам датчика перемещения, выход которого через фильтр нижних частот соединен с входом усилителя- формирователя 21,Однако преобразователь имеет ограничен ную точность и весьма сложен, Это выз",анотем, что применяется цифро-аналоговый преобразователь, требующий для реализации большое количество прецизионных ключей и трансформаторов, изготовляемых по специ- О альной технологии.Целью изобретения являетсяеточнос:пп работы и упрощение ителя.Достигается это благодаря тому, что в 5 преобразователь введены блок сравнения кодов, формирователь импульсов, триггер, дешифраторы и дополнительный реверсивный счетчик, выходы которого подключены через блок сравнения кодов к входам формирова- О теля импульсов и через дешифраторы - ивходам триггера, выходы которого соединены с одноименньоми входами дополнительного реверсивного счетчика и с,входами формирователя импульсов, вторые входы которого 5 подключены к одним из выходов другого реверсивного счетчика, другие выходы, которого подключены к другим входам блока сравнения кодов, генератор импульсов подключен к счетному входу дополнительного реверсивно- О го счетчика.5 10 15 20 25 зо Яп Рп "и Рп)Ип РпЬ Рп)Спр (О, Р,й Р, Собр = %1Р 1%1Р) 40 45 50 55 60 На фиг. 1 приведена схема преобразователя перемещения в кад; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы преобразователя.Преобразователь перемещения в код содержит датчик 1 перомещения, типа синуснокосинусного вращающегося трансформатора или индуктосина; фильтр 2 нижних частот; усилитель-формирователь 3; генератор имвульсов 4; реверсивные счетчики б, б; блок 7 сравнения, кодов; блок 8 индикации; реверсивный счетчик 9; дешифраторы 10, 11; триггер 12; формирователь импульсов 13; согласующий блок 14.Выходная обмотка датчика перемещения 1 через фильтр 2 нижних частот подключена к входу усилителя-формирователя 3, к другому входу которого подключен выход генератора импульсов; выход усилителя-формирователя 3 подключен к входам первого и второго реверсивного счетчика 5 и б соответственно.Кодовые выходы,первага реверсивното счетчика подключены к первым входам блока 7 сравнения кодов, а кодовые выходы, второго реверсивного счетчика подключены к блоку 8 индикации. Вторые входы блока 7 сравнения кодов подключены к кодовым выходам дополнительного реверсивного счетчика 9, счетный вход которого подключен к выходу генератора импульсов 4.,Кодовые выходы дополнительного реверсивного счетчика 9, кроме того, подключены к входам первого и второго дешифраторов 10, 11, соответственно, Выход первого дешифратора,10 подключен к единичному входу триггера 12, а выход второго дешифратора 11 - к нулевому входу этого триггера. Единичный, выход триггера 12 соединен с входом установки режима сложения реверсивного счетчика 9, а нулевой выход - с входом установки режима вычитания этого реверсивного счетчика. Выходы триггера 9, .выходы блошка 7 сравнения кодов и выходы двух старящих разрядов реверсивного счетчика 5 подключены к входам формирователя импульсов 18, выходы которого через согласующий блок 14 подключены к входам датчика 1 перемещения.Преобразователь перемещения в цифровой код работает следующим образом.В реверсивном счетчике б хранится число, пропорциональное текущему положению ротора датчика 1 перемещения, Это число в прямом и обратном кодах поступает в блок 7 сравнения кодов. На вторые входы этого блока также поступает прямой .и обратный иоды числа реверсивного счетчика 9.На счетный вход реверсивного счетчика 9 постоянно поступают импульсы с генератора 4, Эти импульсы в зависимости от сигналов триггера 12 либо, вызывают увеличение числа в реверсивном счетчике 9, либо его уменьшение.Предположим, в рассматриваемый момент времени число в счетчике 9 растет. В тот момент, когда все триггеры счетчика 9 оказы,ваются в единичных состояниях на выходе дешифратора 11 появляется сигнал, который переводит триггер 12 в противоположное состояние. Триггер 12, своими выходами устанавливает,в реверсивном счетчике режим вычитания,и все последующие импульсы, поступившие на,вход этого счетчикавызывает уменьшение числа в нем до тех пор, пока все триггеры счетчика не окажутся в нулевых состояниях.,В этом случае на выходе дешифратора 10 появляемся сигнал, который переводит триггер 12 в исходное состояние и тем самым устанавливает в счетчике 9 режим сложения. Таким образом, число,в реверсивном счетчике 9 в функции времени меняется по треугольному закону, линейно нарастая от О до У и затем линейно, уменьшаясь, от М до О (см. фиг. 2,а),Блок 7,сравнения кодов имеет два канала. В первом сравнивается прямой код линейно- изменяющегося числа реверсивного счетчика 9 с прямым кодом числа реверсивного счетчика б. В момент равенства этих кодов блок 7 выдает сигнал Ср (см. фиг. 2,д), Во,втором канале прямой код линейно-,изменяющегося числа реверсивного счетчика 9 сравнивается с обратным кодом числа реверсивного счетчика б, В момент равенства этих кодов выдается сигнал С,пр (см. фиг. 2,е), Логика работы устройства сравнения кодов 9 описывается следующими булевыми выражениями: где Ср Ср - выходные сигналы блокасравнения кодов 7;Я Я, - параллельный код числа реверсивного счетчика 9;Р Р - параллельный код числа реверсивного счетчика Б,Сигналы Ср, С,р и сигналы с выходов триггера 12 поступают на входы формирователя импульсов И, Кроме того, сюда же поступают выходные сигналы двух старших дополнительных разрядов реверсивного счетчика(Рп+ Рп+). В этих разрядах хранится число, указывающее, в каком квадранте находится ротор датчика 1 положения. Формирователь импульсов 13 производит формирование двух импульсных сигналов, амплитуды первых гармоник которых меняются по синус- ному и косинусному законам в функции числа, хранящегося в реверсивном счетчике 5.С выходов формирователя импульсов сигналы (з 1 п а) и (сова) через согласующие каскады поступают на входы датчика 1 положения. Напряжение рассогласования с выходной обмотки датчика 1 положения поступает в фильтр 2 нижних частот, где происходит,выделение первой гармоники. Гармонический536501 20 ык. фигЛ сигнал далее поступает в усилитель-формирователь 3, где происходит его усиление и, в зависимости от фазы, формирование импульсного сигнала.Разностный импульсный сигнал затем поступает в реверсивный счетчик 5 и вызывает изменение числа в нем до тех пор, пока угол (а), хранящийся в счетчике Б, не станет равным углу поворота ротора датчика положения. При (а=) выходное напряжение датчика равно О и импульсный сигнал на выходе усилителя-формирователя отсутствует.Разностный .импульсный сигнал одновременно подсчитывается счетчиком 9, управляющим блоком 8 индикации.По сравнению с прототипом предлагаемый преобразователь обладает более высокими точностньгми характеристиками. Формула изобретения Преобразователь перемещения в код, содержащий генератор импульсов, выход кото,рого через усилитель-формирователь подключен к входам реверсивных счетчиков, выходы одного из них соединены с входами блока индикации, выходы согласующего блока подключены к входам датчика перемещения, выход которого через фильтр нижних частот соединен с входом усилителя-формирователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы и упрощения преобразователя, в него введены блок сравнения ко дов, формирователь импульсов, триггер, дешифраторы и дополнительный реверсивный,счетчик, выходы, которого подключены через блок сравнения кодов,к входам формирователя импульсов и через дешифраторы - к входам 10 триггера, выходы которого соединены с одноименными входами дополнительного реверсивного счетчика и с входами формирователя импульсов, вторые входы которого подключены к одним из выходов другого реверсивного 15 счетчика, другие выходы которого подключены к другим входам блока сравнения кодов, генератор импульсов подключен к счетному входу дополнительного реверсивного счетчика,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе536501 Составитель И, Назаркинаактор Е, Гончар Текред А. Камышникова Корректор И. Симки Поди исноСР ед, Патен и, Харьк. Заказ 1144/1754 ЦНИИПИзд.324 осударственного комитета по делам изобретений Москва, Ж.35, Раушская