Способ преобразования перемещения в код

=;,Ф: -Гасударстввкный камнтет СССР йо йелам изабретенмй и аткрытмйнковання описания 17.05,8 ата опу 72) Автор изобретен В. Д, Кравченко Всесоюзный заочнь Заявитель 4) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕШЕНИЯВ КОД ениульсов кой сеИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и можетбыть использовано, например, в преобразователях перемещения в код при контролескорости вращения или соотношения скоростей вращения валов прокатных станов,секций бумагоделательных машин и для. ругйх высокоточных быстродействующих .механизм ов,Известны способы преобразования перемешения в код, основанные на преобразова-Онии перемещения в систему сдвинутых попространственной фазе напряжений и формировании иэ этих напряжений импунитарного двойного кода, логичеслекции из полученчых импульсов контрольного кода с выдачей индикации исправнооти преобразователя в случае совпаденияконтрольного кода с выходным кодом преобразователя 13,2 аНедостатком такого способа является невозможность коррекции кода без остановки контролируемого механизма, выявления возможного источника помех и устраашиностроительный институ пения его влияния путем подстройки преобразователя. Чаше всего источниками ошибок могут быть уход фазы опорного сигнала и тепловой дрейф нуля" фазочувствительных усилителей, нестабильност источников питания и изменяющийся уровень помех по линиям связи,Наиболее близким техническим реш ем к данному является способ преобразования перемещения в код, основанный на преобразовании перемещения в сдвинутые по пространственным фазам сигнальные напряжении, сравнении фазы сигнального напряжения с фазой опорного напряжения и выделении огибаюших напряжений, формировании прямоугольных импульсов соответственно полярности огибающих на-пряжений (21.Его недостатком является невысокая точность, вызванная разбросом порогов срабатывания, формирующих код триггеров Шмидта и недоиспользованием информационных характеристик датчика (огибающая ,вьходных сигналов датчика не может3 7347быть использована вследствие неодинакового ухода различных каналов преобразователя, образованных каждой пространсчь,венно сдвинутой фазой).Белью изобретения является повыщение точности преобразования.Зто достигается тем, что сравниваютдлительности прямоугольных импульсовмежду собой, и по результатам сравнения изменяют фазы и уровни опорных напряжений относительно нуля питающих. напряжений до условия равенства длительности прямоугольных импульсов, сравнивают прямоугольные импульсы различныхпространственных фаз между собой, и порезультатам сравнения формируют код грубого отсчета, а код точного отсчета формируют из амплитуды огибаюших напряжений в промежутках времени, соответствуюших кванту кода грубого отсчета,2 ОСущность изобретения поясняется напримере устройства, реализуюшего предлагаемый способ,На фиг, 1 приведена блок-схема устройства; на фиг, 2 - диаграммы его рабо 25Для простоты рассмотрено построениепреобразователя с двумя пространственносмещенными чувствительными элементами,зоРотор 1 преобразователя связан с контролируемым объектом (на фиг, 1 не показан). Чувствительные элементы 2 преобразователя смещены на величину где 1 =. 1,2 е - порядковый номерВ чувствительного эле Омента,Й - число каналов преоразователя,Т =- угловой щаг,5 ЬОСоответственно величине Ф смешенапространственная фаза у. сигнальных напряжений чувствительных элементов О9С блока 3 опорного напряжения постуйаетнапряжение 0 На фиг, 2 показано сигнальное напряжение Цс выхода одногоканала. Зто напряжение поступает на входфазочувствительного усилителя 4, гдесравнивается по фазе с опорным напряжением Ц. При смешенци ротора 1 на угол6 в пределах (О + - ) меняется ампли-,55СТтуда 0 от О уо максимума, а при углеповорота Ц:= - меняется знак электрической фазы сгнального напряжения.Навыходе фазочувствите.ц ного усилителя 4 73 4 в моменты совпадения знаков фаз опорного и сигнального напряжений формируется огибающая сигналов А (а, Ы, напри .мер, положительного знака (см, фиг, 2), а при несовпадении знаков - другого (отрицательного) относительно нуля питающего напряжения Е На фиг. 2 элек 1 рические фазы напряжений О и 001 имеют сдвиг р, а так как фазочувствительный усилитель имеет выходную интегрирующую цепь, время Й 1 нахождения его результируюшего сигнала А 4 в положительной области при наличии фазового сдвига у бугет меньще, чем время й его нахождения в отрицательной. Соответственно этому и разнородные (1 и О) кодовые сигналы О, сформированные пороговым элэментом, будут различны по протяженности. Через коммутатор 6 данные сигналы поступают на измеритель 7 протяженности кодовых сигналов, который производит замер во времени 1 или по углу 0 гюрэтяженностей кодовых сигналов, передает результат в блок 8 памяти и блок 9 управления, который выявляет, какой из сигналов ф 1 " или "0" больше по протяженности, и выдает регулирующее воздействие ьа фазосдвигатель 10 и регулятор 11 уровня опорного напряжения, воздействующие в свою очередь на блок 3 опорного напряжения. При изменении уровня опорного напряжения меняется чувствительность фазочувствительного операционного усилителя 4 по его опорному входу, а при изменении фазы подстраивается фаза Ч опорного напряжения , Так как напряженияОЯ,Цо, Оо должны быть одной частоты, укаанную выше подстройку удобно производить в дискретной форме, а затем аналоговыми фильтрами производить выделение требуемых сигналов, подаваемых на блок 3 опорного напряжения и блок 12 питания чувствительных элементов 2. Так можно осуществлять индивидуальную подстройку каждого из каналов, подключаемых поочередно коммутатором 6; замер протяжен ностей кодовых сигналов, например, легко осуществить заполнением эталонной частотой соответствующих временных интервалов с последующим подсчетом. Посче осушествления подстройки по всем каналам блок 9 управления выдает команду на подключение блока 13 логической селекции. В его основу положено проведение логической операции неравнозначности над сигналами системы пространственно сдвинутых кодов (см. фиг. 2)0 =О ЬО ЬФО ЬО Ь (2)5 734где 0,1 - выходные кодовые сигналы 1канала,Об - выходные кодовые сигналы 1канала,Ор - выходные кодовые сигналы блока 13,Данные кодовые сигналы поступают врегистр 14 старших разрядов кода, Согласно этой информации блок 9 управленияосушествляет через коммутатор 15 подключение к блоку 16 преобразования амплитуды в код согласно порядку 1 расположения чувствительных элементов 2,выходных сигналов фазочувствительных усилителей А т.е. огибающих с различными 15пространственными фазами, Выходной кодблока 16 поступает в регистр 17 младших разрядов. Так как пространственныефазы огибающих сдвинуты согласно выражению ( 1), преобразование амплитуды будет осуществляться в одном и том же диапазоне, тем меньшем, чем больше числоо пространственных фаз. Данное обстоятельство позволяет значительно упроститьблок 16 преобразования амплитуды посто.25явного напряжения в код и получить боль 1 шую точность преобразования,На основе предлагаемого способа может быть осуществлено кодирование перемещения с точностью при использованиибесконтактного индуктосина до 10 угловыхсекунд при быстродействии выдачи информации до сотен килогерц при существующей техйологии и интегральных элементах, выпускаемых отечественной промыш- З 5ленн остью. 773 6 Формула изобретенияСпособ преобразования перемешния вкод, основанный на преобразовании перемещения в сдвинутые по пространственным фазам сигнальные напряжения сравненни фазы сигнального напряжения с фазой опорного напряжения и выделении огибающих напряжений, формировании прямоугольных импульсов соответственно полярности огибающих напряжений, о т л и ч аю ш и й с я тем, что, с целью повыивния точности преобразования, сравниваютдлительности прямоугольных импульсовмежду собой и по результатам сравненияизменяют фазы и уровни опорных напряжений относительно нуля питающих напряжений до условия равенства длительности прямоугольных импульсов, сравнивают прямоугольные импульсы различных пространственных фаз между собой и по результатамсравнения формируют код грубого отчета,а код точного отсчета формируют из амплитуды огибающих напряжений в промежутках времени, соответствующих квантукода грубого отсчета,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское. свидетельство СССРпо заявке2305434/18-24,кл, Я 08 С 9/00, 1975.2, Авторское свидетельство СССР570078, кл. С 08 С 9/04, 1973Тираж 682 твенного комитета СС обретений и открытий -35, Раущскаа наб д. ПодписнСР аэ 2093153 ЦНйИПИ Государс до делам из 113035, Москва, Ж