Бесконтактный преобразователь перемещения в код

(72) Авторы изобретения вский и Е.И. Фучила) БЕСКОНТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕВ КОД ЕНИЯ Изобретение относится к автомати ке и цифровой технике, в частности к усТройствам, преобразующим угловое перемещение в цифровой электри- ческий код.Известно устройство ("Контактный преобразователь угла поворота вала в код) содержащее в каждом разряде кодовый диск с профилироваииой поверхностью, относительно которой установлены ламели, одним концом эакреплен 0 ные в корпусе преобразователя, вкоды ламелей подключены к источникам питания, а выходы - к считывающему блоку причем профилированная поверхность .13 кодового диска выполнена из изоляционного материала, а на другом конце каждой пары ламелей, одна из которых сопряжена с профилированной поверхностью кодового диска, выполнены электрические контакты 1 ).Недостаток устройства - низкая надежность из-за наличия электрических контактов,политехнический и ституг.,Известен также преобразовательУгол-фаза-код, содержащий генератор импульсов, подключенный ко входам реверснвных счетчиков импульсов и че.рез делитель частота к синхронному электродвигателю, механически сочле-. ненному с кодирующим устройством(ротором), а также неподвижный и сочлененный со входным валом подвижвай считывающие элементы, выходы которых соединены через устройства сравнения с выходами реверсивных счетчиков импульсов 2,Недостатки его - динамическая погрешность, вызванная вибрацией ротора в подщипниках, неравномерность скорости вращения ротора, неточность геометрических размеров ротора и считывающих элементов.Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь угла поворота в фазовый сдвиг, содержащий задающий генератор, выход которого соединен со входами делителей каналов3 87 опорной и переменной фаз, соединенный через соответствующие схемы И с последовательно соединенными избнрательныии схемами, триггерами, и датчик "Угол-код", выходы которого подключены к установочным входам делителя канала переменной фазы, а выходы делителя канала опорной фазы подключены к схеме совпадения, выход которой через .формирователь опроса соединен с датчиком "Угол-код" 3 1.Однако этот преобразователь обладает низкой надежностью и помехоустойчивостью.Цель изобретения - повышение надежности и помехоустойчивости измерения угла поворота.Поставленная цель достигается тем что в преобразователь перемещения в код, содержащий задающий генератор, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ и со входом делителя частоты, выход которого соединен с 5-входом триггера, Я-выход которого соединен со вторым входом элемента И-НЕ и со входом одновибратора, выход которого соединен через элемент выделения переднего фронта со входом установки нуля счетчика, выход элемента И-НЕ соединен со счетным входом счетчика информационные выходы кото/рого соединены с информационными входами регистра, выходы которого соединены с выходами преобразователя, и датчик перемещения, введены формирователь импульсов и излучатель ультразвуковых импульсов, датчик перемещения выполнен в виде трансформатора тока с прямоугольным сердечником, одна грань которого расположена вдоль линии перемещения и покрыта токопроводящей пленкой, которая подключена к общей шине питания, вход излучателя ультразвуковых импульсов соединен с выходом одновибратора, а выход - с одним из торцов сердечника датчика перемещения, выход трансформатора тока датчика перемещения соединен через формирователь импульсов с Й-входом триггера, 11-выход которого соединен с синхрониэирующии входом регистра.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.Преобразователь переиещения в код содержит задающий генератор 1, выход которого подключен ко входу делителя частоты 2, а также к первому входу элемента И-НЕ 3, выход делителя часто 54184 5 о 15 ю 25 ЭО Э 5 40 45 50 55 ты 2 соединен с 5-входом триггера 4,Я-выход которого подключен ко входуодновибратора 5 и ко второму входуэлемента И-НЕ 3, а выход последнегоподключен к счетному входу счетчика 6,выход одновибратора 5 подключен ковходу излучателя ультразвуковых импульсов 7, а также через элемент 8выделения переднего фронта подключенк входу установки в нуль счетчика 6,разрядные выходы которого подключенык входаи регистра 9, выходы которогоподключены к выходу устройства в целом, формирователь 1 О импульсов, выход излучателя 7 ультразвуковых импульсов подключен ко входу датчика 11перемещения, который выполнен язтрансформатора 12 тока и сердечника13, одна грань которого покрыта проводящей пленкой 14, соединенной с общейшиной 15 питания, Трансформатор 12тока имеет механическое соединениесо входом устройства. в целом, а еговыход подключен через формирователь1 О импульсов к Й-выходу триггера 14,9-выход которого подключен к синхронизирующему входу регистра 9,Устройство работает следующим образом.В начальный момент на разрядныхвыходах счетчика 6 и регистра 9 устанавливается нулевой код. Генератор1. генерирует импульсы, период которыхопределяет точность измерения углаповорота; Эта ймпульсная последовательность поступает на вход делителячастоты 2 и делится им таким образом,чтобы период повторения импульсов былравен времени распространения ультразвукового импульса по сердечнику 13трансформатора 12 тока. Импульсы свыхода делителя 2 частоты поступаютна 5-вход триггера 4, устанавливаяего в единичное состояние. При этомпотенциал единицы с (-выхода триггера 4 поступает на вход одновибратора5, а также открывает элемент И-НЕ 3,разрешая прохождение импульсов отзадающего генератора 1 на счетныйвход счетчика 6, который накапливаеткод угла поворота. Импульс с выходаодновибратора 5 через элемент 8 вьщеления переднего фронта поступает навход сброса в нуль счетчика 6, а также на вход излучателя 7 ультразвуковых импульсов. С выхода излучателя 7ультразвуковые импульсы поступают насердечник 3. При распространении импульса по сердечнику 13 перемещения5418 35 Формула изобретения 5 87фронта волны вдоль сердечника сопровождается перемещением по поверхности.его электрического импульса, порожденного пьезоэлектрическим эффектом, жриперемещении сердечника в трансформаторе 12 в последнем происходит изменениемагнитного потока и на выходе его появляется электрический импульс, который через формирователь 1 О импульсовпоступает на В-вход триггера 4, переводя последний в нулевое состояние,что приводит к появлению потенциалана выходе О и исчезновению последнего на выходе Я, следовательно, прекращается поступление импульсов насчетный вход счетчика 6 вследствие запирания элемента И-НЕ 3, и потенциалом с выхода О, поступающим на синхронизирующий вход выходного регист-ра 9, осуществляется перенос кода угла поворота с разрядных выходов счетчика 6 на выходной регистр 9,На этом цикл измерения заканчи-вается и возобновляется с поступлением с выхода делителя частоты 2 на5-вход триггера 4 следующего тактового импульса.Включение в схему бесконтактногопреобразователя перемещения в код излучателя ультразвуковых импульсовтрансформатора тока с сердечникоми формирователя позволяет повыситьнадежность и помехоустойчивость измерения перемещения при достаточнойпростоте устройства. Бесконтактный преобразователь перемещения в код, содержащий задающий генератор, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ и со входом делителя частоты, выход которогосоединен с 5-входом триггера, Я-выход которого соединен со вторым вхо"дом элемента И-НЕ и со входом одновибратора, выход которого соединен через элемент выделения, переднего фронта со входом установки нуля счетчика,выход элемента И-НЕ соединен со счетным входом счетчика, информационные 1 о выходы которого соединены с информационными входами регистра, выходы которого соединены с выходами преобразователя, датчик перемещения, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с 15 1 целью повышения надежности и помехоустойчивости, в него введены формирователь импульсов и излучатель ультразвуковых импульсов, датчик перемещения выполнен в виде трансформаторатока с прямоугольным сердечником, одна грань которого расположена вдольлинии перемещения и покрыта токопроводящей пленкой, которая подключена кобщей шине питания, вход излучателяультразвуковых импульсов соединен свыходом одновибратора, а выход - содним из торцов сердечника датчикаперемещения, выход трансформаторатока датчика перемещения соединен че- ЭОрез формирователь импульсов с Й-входом триггера, (-выход которого соединен с синхронизирующим входом ре- .гистра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР В 630636, кл. 6 08 С 9/08, 1976.2. Авторское свидетельство СССР У 401111, кл. 6 08 .С 9/00, 1970.3, Авторское свидетельство СССР Ф 339931, кл. О 08 С 9/00, 1970 (прототип).Заказ 9341/7 о лиал ППП "Патент", г. Укгород, ул, Проектна Тираа 694 ВНИИПИ Государс по делам изоб 13035, Иосква, Ж Подписиенного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д. 4/5