Преобразователь угла поворота вала в код

(51) М, КлС О 8 С 9(ОО с присоединеннеч заявкиГосударственное комитет Совете Министров СССР оо долам изобретений и отирютий(45) Дата опубликования описания 28.11.78К; С. Ковтунович-Сошинский, А. А. Кучмагра,Б. М. Цыбченко, И, Н. Еогаенко и И. А. Опрышко(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОБОРОЛА БАЛАВ КОД 1Изобретение относится к автоматике и вычиспитепьной технике и может быть испопьзовано в автоматических устройствах кснтропируюших угловое положение вапа.Известны преобразователи угла поворота вала в код(11,содержашие блок формирования кода грубого и точного отсчетов, выходы которого подключены к сумматору выходного кода, счетчик, элемен- ты И и ИЛИ, оНедостатком известного устройства явлются сложность согласования точного и грубого отсчетов, вызванная применением специальных согпасуюших механических узлов (шестерен).Наибопее бпиэким решением является преобрвэоватепь 12), содержвший бпок формирования кода грубого и точного отсчетов, выходы которого подкнючены к сумматору выходного кода и бпокуформироввния знака перемешения, выходы которого подкпючены к первым входам эпементов И, выходы которых подкпючены к эпементу ИЛИ, счетчик, выход которого соединен с сумматором выходного кода.Недостатком известного преобразоватепя явпяется его неширокий диапазон работы, вызванный необходимостью согпасования копичества импут сов точного отсвета с;.одупем счета М системы грубого отсчета,Еспи модуль счета М представляет собой число, выбранное иэ ряда 2", где и = 2,3,4,5(т. е. 4,8,16,32,), то счет оборотов вала датчика угла возможен путем применения старших разрядов реверсивного счетчика грубого отсчета известного преобразователя. Однао на практике возможны случаи, когда 1 юдупь счета М в цепях упрошения кинематической связи ротор фазоврашатепя - контроспируемын вап цепесообразно выбирать из ряда действите пьных чисе и р =3,4, 5 При этом осушествить счет оборотов ввпа датчика путем применения старших разрядов реверсивного счетчика грубого отсчета известного преобразователя невозможно при единой мере измерения.Цепью изобретения является расширение диапазона работы преобрвзоввтепя.Это достигается тем, что.в него вве- фдены регистр прямого и обратного кодамодуля счета, допопнитепьные сумматори эпемент ИЛИ, выход реверсивного счетчика соединен с первым входом дополнительного сумматора, ко второму и третье-фму вхрдам которого соответственно подключены элемент ИЛИ и выход блока формирования знака перемещения,соединенного через дополнительный элемент ИЛИ спервым входом счетчика, ко второму вхо- фду которого подключен выход допопнитепьного сумматора, выход регистра прямого и обратного кода модуля. счета соеди, нен с вторыми входами эпементов И,На чертеже представпена функционапь- фная схема предложенного преобраэоватепя.Преобразователь содержит блок 1 формирования кода грубого и точного отсчетов, выходы которого подключены к сумматору 2 выходного кода и блоку 3 формирования знака перемещения, выходыкоторого подключены к первым входамэлементов И 4 и 5, выходы которых подкпючены к элементу ИЛИ 6, а входыэлементов И 5 и 4 подкпючены к регистр.ру прямого и обратноо кода модупя счета 7. Выход счетчика 8 соединен.а сум-.матором 2 выходного кода и первым входом допопнитепьного сумматора 9, ко второму и третьему входам которого соответственно подключены эпемент ИЛИ 6 ивыход блока 3 формирования знака перемещения, соединенного через допопнитепьный элемент ИЛИ 10 с первым входомсчетчика 8, ко второму входу которого фподключен выход дополнительного сумматора 9,Работа преобразователя происходитследующим образом.Бцок формирования кода грубого иточного отсчетов преобразует входнуювепичину угоп повороте контролируемоговала в код по модупю М, причем модульсчета М выбирается наиболее рационально дпя каждого конкретного случая. ОбЮраэованный в блоке 1 код угпв поворотапоступает нв вход блока 3 формированиязнака перемещения, нв,выходе которогообразуются сигналы (+) при переходеИзначения текущей координаты от Мк0 (положительное приращение) ипи (-)при переходе текущей координаты от 0к М(отрицвтепьное приращение). Сигнапы с выхода бпокв 3 поступают наодин из входов элементов 4 и 5, причемна второй вход элемента И 4 поступаетпрямой код модупя счета М (с одногоиэ выходов регистра прямого М и обратного кода М, бпок 3), на второй входсхемы совпадения И 2 поступает обратный код М (со второго выхода регистра7 прямого и обратного кода - модулясчета М). Сигналы с выхода блока 3 формирования знака перемещения управпяютэпементами И 4 ипи 5 и в зависимостиот знака приращения угловой координатынв один из входов . допопнитепьногосумматора 9 через схему ИЛИ 6 поступает прямой код М ипи обратный код М,причем в спучае поступления в сумматор9 обратного кода М нв вход единицыпереноса в младший разряд сумматора 9подается +1". Код образованный в сумматоре 9,. поступает на один иэ входовсчетчика 8, нв другой вход которогопоступает тактовый сигнал со схемы ИЛИ10. В случае прихода сигнала с выходаблока 3 формирования знака перемещенияна вход схемы ИЛИ .10 в счетчик 8 заносится содержимое сумматора 9 (прямойкод М; ипи обратный код М) причем содержимое счетчика 8 поступает на входсумматора 9, в котором суммируется смодупем М. В сумматоре 2 постоянносуммируется код текущего значения угловой координаты контролируемого вала,поступающий непосредственно с блокаформирования кода по модулю М и содержимое счетчика 8, нв выходе сумматора 2 образуется код равный сумме)( + И И где )( - текущее значение угловойкоординаты, П- число оборотов вапа первичного датчика преобраэоватепя угопкод. Рассмотрим выбор модуля счета М преобразователя на основе примера: требуется контролироватьраствор валков клети прокатного соланас дискретностью 0,01 мм, Шаг винта, регулирующий этот раствор, равен 32 мм, Диапазон регулирования раствора вапков 096 мм. Опя попучения необхс димой точности контроля нужно иметь 323200 дискрет в одном обороте вела О,ОЪпервичного датчика преобразователя.Спедоватепьно, модульсчета . преобразователя угол-код равен 3200, при этом модуль значение одной дискреты угпе поворота первичного датчика преобрезова 634338тепя соответствует требуемой дискретностй измерения, а вап первичного датчикапреооразоватепя можно непосредственно связывать с контролируемым валом без согласующего редуктора, что исключает У погрешность кинематической связи и повышает точность преобразователя. Если решать эту задачу посредством стандартного преобразователя угоп-код, работающего по модулю 4096, т. е, ближайшему ф двоичному целому числу к 3200 то необходимо предусмотреть редуктор междуконтропируемым валом и ваном первичного датчика преобразователя, передаточ 3200 25 ное число которого - что409 Ь Ъ 2 неизбежно вызовет дополнительные погрешности измерения. Образование информации в старших разрядах (при применении фор- М мироватепя по модулю 4096 - 2 ) осуК шествпяется посредством реверсивного счетчика оборотов, рвботвюшего в двоичном арифметическом позиционном коде,ИВ спучае применения формироватечя по модулю 3200 счет оборотов (дпя образования информации старших разрядов) на основе реверсивного двоичного счетчика организовать нельзя. Предлагаемое изобретение позвопяетрешить эту задачу беэ применения опциапьного редуктора. Формула изобретенияПреобразователь угла поворота волав код, содержащий бпок формирования кода грубого и точного отсчетов, выходыкоторого подключены к сумматору выходного кода и блоку формггрования знакаперемещения, выходы которого подкпгочены к первым входам элементов И, выходы которых подключены к эпементу ИЛИ,счетчик, выход которого соединен с сумматором выходного кода, о т и и ч а юш и й с я тем, что, с цепью расширениядиапазона работы преобразователя, в неговведеньг регистр: прямого и обратногокода модуля счета, дополнительные сумматор и элемент ИЛИ, выход реверсивного счетчика соединен с первым входом дополнительного сумматора, ко второму и третьему входам которого соответственно подключены элемент ИЛИ ивыход блока формирования знака перемещения, соединенного через .дополнительный элемент ИЛИ с первым входом счетчика, ко второму входу которого подключен выход дополнительного сумматора, выход регистра прямого и обратного кодамодуля счета соединен с вторыми входами элементов И,Источники информации, принятые вовнимание пои экспертизе;1. Авторское свидетельство СССР%415694, кп. Я 08 С 9/04, 1971.2. Авторское свидетельство СССР634338 Редак акаэ 6768/50 Тираж 721 1.1 НИИП Государственного комите по делам изобретени 1 13035, Москва, ЖП исноеинистров СССР а Сове т наб. д. 4 асс Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектн Составитепь И. Назаркина А, Садомов Техред 3, Катрин КорректорА, Гриценк