Преобразователь перемещений в код

О П И С АН"ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ьди 674067 Союз Советских Сфцналнстнческнх РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(5)м. Кл, С ОВ С 9 УОО с присоединением заявки ЙоГосударственный омитет СССР но делам изобретений и открытий(23) ПрнорнтетОпубликовано 150779.Бюллетень ЙУ 26 Дата опубликования описания 15,07,79(54) пРБОВРАЗОВАтель пеРеме(чБний В код. Устройство относится к области ав, томатики и вычислительной техникк,может найти применение в замкнутымСистемах Числового программногоутт-.равления положением подвижных элемек"товстаийа.Преобразователь перемещений в кодпо ав.св, вт 519746 содержит датчик,реверсивные счетчики и цифроаналоговый преобразователь, выход которогочерез датчик соединен с усилителем,к одному входу цифроаналоговоголреобраэователя через фильтр подклхзчен распределитель, к другому входу1%цифроаналогового преобразователяподкаочен выход одного реверсивногосчетчика, вход Формирователя дйкее-ческнх программ соединен с выходомраспределителя, выходы которого соедннены с входами блока выбора дискретности и анализатора рассогласования, второй вход анализатора рассогласования соединен с выходом усилителя, а выход - с входом блока выборазнака, выходы Формирователя динами"ческий программ соединены свходамиблока выбора дискретности н блокавыбора знака, выхдды которых соединвны с реверсивными счетчиками 111. . ЗО% Известный преобразователь обладает следувмаими основньеи аедостаткамих -1. Ограниченные динамическке ха-рактеристики, вырааахххиеся" в получении дополнительной динамической пог-решности отслеживания "перейещенкяподвижного органа станка,2. Недостаточная точность преобразования, так как прн двйжении йри-"вода с заданной скоростьто отслежттвание будет пр,эизводиться с сшибкой1 величиной рассогласования), пропорциональной скорости движения.3, Ограниченные функциональныевозможности, так как управлеике осуществляется только по велйчике- рассогласования.Цель изобретения -. повышение точности преобразователя за счет уменьтэения динамической погрешности-пре"образователя, повьХЫение точности ирасщирение Функциональных возможнос-тей.Поставленная цель достигается тем,что в преобразователь введены блокиПреобразования частоты в код, преоб"разования хода,: Фактической скорости .в напряжение,преобразованиякоде рассогласования в иапряа .ние, преобразования ода в опорное напряженйе, преобразования кода программной скорости в напряжение и суммирующий усилитель, выход блока выбора эчака соединен с дним иэ входов первого блока преобразования частоты в код,другой нход которого соединен с выходом блока выбора дискретности, а выход через блок пре образования кода фактической скорости в напряжение подключен к первому эхо ду суммирующего усилителя, выход реверсивного счетчика через блок преобразования кода рассогласования н О напряжение соединен со вторым входом суммирующего усилителя и через блок преобразования кода н опорное напря" жение подключен к одному иэ входов блока преобразования кода программной скорости н напряжение, входы ренерсинного счетчика и второго блока преобразования частоты в код объединены и соединены с входными клеммами, ныход второго блока преобразования частоты в код соединен с другим входом блока преобразования кода программной ско" рости н напряжение, выход которого соединен с третьим входом суммирующего усилителя.. 25На чертеже изображена структурная схема преобразователя перемещений в код.Преобразователь содержит фильтр 1 (иуги любой другой Формирователь несущего напояжения информационного сиг О нала), цифроаналогоный преобразователь 2, ренерсинные считчики 3, 4, датчик 5, формирователь динамических программ 6, усилитель 7, блок выбора дискретности 8, анализатор рассогла" сования 9, распределитель 10, блок выбора знака 11, первый блок преобразования частоты н код 12, блок преобразования кода Фактической скорости в напряжение 13, блок преобразования 40 кода рассогласования в напряжение 14, второй блок преобразования частоты в код 15, блок преобразования кода прог" раммной скорости в напряжение 16, блок преобразования кода в опорное напряжение 17 и суммирующий усилитель 18.Устройство работает следующим обре"эом.Импульсный сигнал распределителя 10 фильтром 1 преобразуется в синусо идальный, являющийся несущим напря"жением информационного сигнала. В циФроаналоговом преобразователе 2 производится модулирование этого напряжения по законам синуса и косинуса, Амплитуда модуляции определяется сигналом, поступающим со счетчика 3,состояние которого устанавливаетсяблоками выбора знака 11 и дискрбтнос"ти 8 в зависимости от знака сигнала, 60поступающего с датчика 5 через усилитель 7 в анализатор рассогласования 9. Анализатор рассогласования 9 определяет знак сигнала рассогласования, Сигнал с анализатора рассогласования 9 через блоки выбора дискретности 8 и знака 11 записывается всчетчик 3 и с противоположным знакомв счетчик 4.Дискретность обработки сигналарассогласования выбирается по, результату анализа тестовой программы, задаваемой формирователем динамических программ 6.Счетчик 4 является накопителем величины Фактического перемещения или рассогласования между заданным значением перемещения и фактическим перемещением, Заданное значение перемещения может задаваться ввиде унитарного кода с признакомвеса (значения) дискретности нли вниде абсолютного кода,Распределитель 10 вырабатывает так"тируюшие импульсы. Сигнал поступающийна цифроаналоговый преобразователь 2с фильтра 1, преобразуется н два мо-.дулированных по законам синуса и косинуса напряжения, отношение амплитудкоторых равно тангенсу угла, рропорци"онального величине перемещения подвижной части датчика относительно неподвижной,Состояние циФроаналогового преобразователя 2 определяется сигналами,поступающими со счетчика 3, запись вкоторой производится сигналом такойвеличины, чтобы скомпенсировать рас"согласование (ЬБ), вызванное перемещением подвижной частй датчика 5 исполнительным механизмом. Эта величина определяется блоком выбора диск"ретнссти 8, а знак сигнала - блокомныбора знака 11, Этот же сигнал нос противоположным знаком записываетсяв счетчик 4.Анализ величины рассогласованияпроизводится следующим образом, Определение истинного значения измеряемой величины осуществляется задани"ем динамической тестовой программы,имеющей переменную дискретность, сравнением и логическим анализом переходончерез нуль положительного и отрицательного приращений компенсационнойвеличины.Дискретность программы определяется результатом анализа величинырассогласования; с увеличением рассогласования дискретность увеличиваетсяи наоборот. Работа анализатора рассогласования 9 и блока выбора дискретности 8 тактируется сигналами от распределителя 10.Для управления приводом (иа чертежене показан) цифровой сигнал со сМетчика 4 блоком преобразования кодарассогласования в напряжение 14 преобразуется Ь напряжение управления порассогласованию, которое подаетсяна второй вход суммирующего усилителя 18, на первый и третий входы которого ггодаются управляющие напряженияпо скОрости с блока преобразованиякода Фактической скорости в напряжение 13 и с блока преобразования кодапрограммной скорости н напряжение 16.6740676Определение кодового эквивалента управление прйводом по каналу скоросФактической скорости перемещения про- ти, что существенно расширяет возможиэводится путем преобразования час- иость преобразователя, кроме того, тоты следования импульсных сигналов применение блоков получения и преобкомпенсации рассогласования с учетом раэования фактического значения сковеличины их дискретности блоком пре- рости перемещения и изменения коэффиобразования частоты в код 12. Б циента преобразования управляющегоУправляющее напряжение фактической напряжения тГо каналу скорости в завискорости перемещения компенсирует симости от величины рассогласования управляющее напряжение программной . значительно повышает точность преобскорости и поэтому подается на вход раэования и уменьшает динамическую суммирующего усилителя с обратным 10 погрешность преобразователя, знаком, Экономический эффект от внедренияПолучение управляющего напряжения предполагаемого изобретения может пропорционально программируемому (за- быть получен за счет получения более данному) значению скорости производит- высоких точностйых показателей при ся с помощью блока преобразования час-)5 контУрном Режиме УправлениЯ, что даст тоты (унитарного кода) в код 15 и пос- воэможность повысить как производителедуюшему преобразованию кода скорости льность так и качество управления блоком 16, Задание программной скорос" объектом и составит экономию не менее ти может производиться заданием час" 400 руб, на одно устройство. таты унитарного кода с признаком веса (значения) дискретности и. и в внФормула изобретения де абсолютного значения кода скорости.При задании программной сокрости в ви- Преобразователь перемещений в код де абсолютного значения кода скорости по авт.св. М 519746, о т л и ч а юотпадает необходимость в применениИ щ и й с я тем, что, с целью повыше- . блока 15, т.к. ход скорости может 25 ния точности устройства и расширения быть подан непосредственно на вход его функциональных воэможностей, в блока преобразования 16, преобразователь введены блоки преобДля уменьшения динамических пог- раэования частоты в код, преобраэоварешностей преобразователя вызванных ния кода Фактической скорости в напря переходными процессами управления и 30 жение, преобразования.кода рассогпривода проиэцоднтся измерение коэф- ласоваиня в напряжение, преобразоваФицнента передави (хоутиэны) блока нил кода в опорное напряжение, препреобразования кода программной скоро- образования кода программной скорос-, сти в напряжение 1 б в зависимости от ти в напряжение и суммирующий усиливеличины рассогласования, сформиро" 35 тель, выход блока выбора знака соедиванной в си.тчихе 4. нен с одним Нэ входов первого блокаИзменение коэФФициента передачи в преобразования частоты в код, другой канале скорости возможно благодарявход которого соединен с выходом бло изменению опорного налряжения блока ка выбора дискретности,а выход через преобразования 16, Изменение опорно" 40 блок преобразования кода Фактической го напрлжения проИзводится блоком скорости в напряженке подключен к перг.преобразования кода в опорное напря- . вому входу суммирующегоусилителя,выжение 17 в зависимости от величины ход реверсивного счетчика через блок и знака кода рассогласования, преобразования кода рассогласованИЯПри величине рассогласования рав- в напряжение соединен со вторым вхоной нулю блок преобразования 17 фор- дом суммирующего усилителя и через мирует номинальную величину опорного блок преобразования кода в опорное напряжения, положительное рассогласо- : напряжение подключен к одному из вхо- вание приводит к уменьшению опорного дов блока преобразования кода црогнапряжения и уменьшению коэффициента раммной скорости в напряжение, входы передачи блока преобразования 16, чтореверсивного счетчика и второго блока способствует более быстрой обработке - преобразования частоты в код Объедине" рассогласования. Отрицательное рассог- иы И соединены с входными Клеммами, ласование приводит к увеличению опор-выход-второго блока преобразования ного напряжения и увеличению коэффи .частоты в код соединен с другим входом циента передачи блока преобразования 55 блока преобразования "кода программной 16, что приводит к более быстрой об- , скорости в напряжение,. выход которогО работке рассогласования. :,.: , сбединен с третьим входом суммирующегоАналогичное изменение коэффициента." усилителя.передачи эа счет изменения опорногонапряжения возможно производить .и:"60 Источники информации, принятые блоком преобразования 13.- во внимание при "ЭкспертизеВвежение дополнительных блокоз ".-,:;:;: .,:. 1. Авторское"свидетельстао СССР позволяет проводить дополнйти)ьиое ":".",: 9 519746, кл. 6 08 С 9/ОО, 1974едакторЭакаэ 40 Составитель И,йаэаркннав Техред А. Богдан Корректор А.Грнценк8 Тираа 709 ПодлксноецНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений Н открытий3035, Москва, Ж, Рауюская набд.4/5нал ППП фПатент, г.Ужгород ул.Проектная,4