Преобразователь перемещений в код

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ и 881805(22) Заявлено 150180 (21) 28511 б 4/18-24с присоединением заявки Йо)м, к,з 0 08 С 9/04 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования и предназначено для преобразования механических перемещений в дискретный сигнал.По основному авт. св. М 532875 известен преобразователь перемещений в код, содержащий кодовый элемент, основной считывающий элемент, дополнительно считывающие элементы, установленные на дорожке младшего разряда кодового элемента, дифференциальный частотный преобразователь перемещений, блок формирования кодовых сигна- лов, ко входу которого подключены об мотки основного считываюшего элемента, а выход подключен к первому входу преобразователя частот - код, дополнительные чувствительные элементы сдвинуты на два кванта кодированно го элемента и подключены к колебатель. ным контурам автогенератора дифферен" циального частотного .преобразователя перемещений, выход которого подключен ко второму входу преобразователя частота - код, вторую пару дополнительных считывающих элементов, дополнительный дифференциальный частотный преобразователь перемешений и блок коррекции, первый вход которого сое динен с выходом дифференциального частотного преобразователя перемещений, входы которого соединены со второй парой дополнительных считывающих элементов, которые размещены на расстоянии грубого отсчета одного кванта от дополнительных считывающих элементов, один из выходов блока коррекции соединен с входом преобразователя частота - код, а другой - с входом блока формирования кодовых сигналов 1 .Недостатком известного преобразователя является низкая точность, обус ловленная большой нелинейностью выходной характеристики.Цель изобретения - повышение точности преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь перемещений в код введены блок обработки кодов и дополнительный преобразователь частота - код, вход которого соединен с выходом дополнительного дифференциального частотного преобразователя перемещения, сигнальные выходы преобразователей частота - код соединены с первыми четырьмя входами блока коррекции, два другие входа которого соединены с выходами двухмладших разрядов блока Формированиякодовых сигналов, входы коррекциикоторого соединены с первым и вторымвыхоцом блока коррекции, третий вьходкоторого соединен с входом коррекцииблока обработки кодов, цифровые вхо-ды которого соединены с цифровыми вы 5ходами преобразователей частота - код,На Фиг, 1 приведена схема преобразователя перемещенийв код, наФиг, 2 - графики, поясняющие работупреобразователя, 1 ЦПреобразователь перемещений в код,содержит кодовый элемент 1, считывающий элемент 2, дополнительные считывающие элементы 3, дифференциальныйчастотный преобразователь 4 перемещений, вторую пару дополнительныхсчитывающих элементов 5, дополнитель.ный дифференциальный частотный преобразователь б перемещений, блок 7формирования кодовых сигналов, блок8 коррекции, преобразователь 9 с астота - код, блок 10 обработки кодов,дополнительный преобразователь 11частота - код,Преобразователь работает следующим образом,Измеряемый параметр перемещаетсвязанный с его подвижной системойкодовый элемент 1 на соответствующий угол. При этом напротив неподвижного считывающего элемента 2 нахов ЗОдится часть кодового элемента, соответствующая измеряемому параметру,При последовательном поступлении импульсов опроса катушки индуктивностисчитывающего элемента 2 последователь-З 5но подключаются к автогенератору блока 7 Формирования кодовых сигналов,В зависимости от наличия напротив торца ферритового стержня катушек индуктивности фольгированного или нефольгированного участка дорожки соответствующего разряда кодового элемента 1ток генерации в автогенераторе будетотсутствовать или возникать, т,е.для данного разряда кода соответственно Формируется нулевой или единичный двоичный сигнал, 1 аким образом,за один цикл опроса на выходе преобразователя формируется последовательный двоичный циклический код Принципдействия схемы точного отсчета преобразователя, где используется промежуточное частотное преобразованиеквантов кодового элемента грубого от-,отсчета), заключается в следующем;:с изменением расстояния между дополнительными считывающими элементами 3,сдвинутыми один относительно другогона два кванта кодового элемента 1 иФольгированными участками дорожкимладшего разряда кодового алемента 1, оизменяются привносимые в катушки сопротивления. При этом воздействиефольгированных участков дорожки насчитывающие элементы 3 происходит засчет наводимых,в медных пластинах скОЧаСтотного злект о агнитного поля считывающих элементов 3вихревых токов, воспринимающихся какувеличение активного и уменьшение индуктивного сопротивления. этих считывающих элементов 3. При изменении индуктивности считывающих элементов 3изменяются и частоты генерации автогенераторов дифференциального частотного преобразователя 4 перемещений,Разность частот, полученная послесложения и детектирования их выходных сигналов, является выходным параметром преобразователя 4, Принцип действия преобразователя б, считывающиеэлементы 5 которого сдвинуты относительно считывающих элементов 3 наодин квант кодового элемента 1, аналогичен принципу действия преобразователя 4,Схема преобразователя построенатак, что для точного отсчета используются участки выходной характеристики преобразователей 4, б, где нижняя частота Г( Г( Г верхней частоты, т,е. наиболее линейные участкиэтих характеристик, Для этого в преобразователях 9, 11 частота - код,входами которых являются выходы основного 4 и дополнительного б преобразователей, предусмотрена сигнализация предельных значений частот Г иПри Г ( Г на одном, а при ГГр,на другом выходе этого блока появляется единичный двоичный сигнал, а егосчетчик сбрасывается в нулевое положение, А при Г( Г Г на обоих сиг-.нальных выходах преобразователя 9или 11 частота - код сигнал отсутствует, а набранное в счетчиках число соответствует величине частотыпреобразователя 9 или 11. При этомпри Г:Г число импульсов, набранныхв счетчике, равно нулю, а при Г=Гсчетчик полностью заполняется,Как видно из графиков на фиг. 2в пределах 0; 4; 8, 12 квантовкодового элемента Глод ( Гн Гн ( ГОсн Гвпри 1; 5; 9; 13;., квантах Гас) Г Гн ( Г,( Гр при 2, б, 10, 14;11; 15; , квантах Г Гр Гс Г,Г, т.е. с периодом четырекванта эти соотношения повторяются.Это говорит о том, что определив указанные соотношения и сравнивая их срезультатами последних двух разрядовгрубого отсчета, можно внести поправку в результат грубого отсчета. Выполнение этих операций и определениезнака и величины поправки в код грубого отсчета производится в блоке 8 коррекции, входами которого являютсясигнальные выходы блоков частота - код9 и 11 и последних двух разрядов блока 7. В случае соответствия сравниваемых результатов код грубого отсчета передается на выход блока 7 безизменения, а в случае обнаружения несоответствия грубого отсчета передается на выход блока 7 соответственнопосле добавления или вычитания единицы.Из графиков на фиг, 2 видно, чтопри ценв и дон поступающийк блоку 10 сигнал получается прямопропорциональным перемещению, а в остальных случаях - обратной пропорциональным этому перемещению, Поэтомук одному входу блока 10 подключен выход блока 8 коррекции, который определяет ГоснГ и Г, Г, илиаопГв и Гкн1, В первом случаевыходы счетчиков преобразователей 9,11, подключенные ко входам блока 10,передаются на выход в прямом коде, 15а во втором случае - в обратном коде.Таким образом, на выходе блоке 10 вовсех случаях получается код, прямопропорциональный долям квантов грубого отсчета, 20Кроме того, такое выполнение преобразователя позволяет в определеннойстепени уменьшить влияние инструментальной погрешности от неточности изготовления кодового элемента 1 и 25чувствительных элементов 3, 5 (торроидального сердечника) на точность точного отсчета и, тем самым,в еще большей степени повысить точность преобразователя,формула изобретенияПреобразователь перемещений в код по авт. св. 9 532875,. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены блок обработки кодов и дополнительный преобразователь частота - код, вход которого соединен с выходом дополнительного дифференциального частотного преобразователя перемещения, сигнальные выходы преобразователей частота-код соединены с первыми четырьмя входами блока кор- рекции, два другие входа которого соединены с выходами двух младших разрядов блока формирования кодовых сигналов, входы коррекции которого соединены с первым и вторым выходом блока коррекции, третий выход которого соединен с входом коррекции блока обработки кодов, цифровые входы которого соединены с цифровыми выходами преобразователей частота код.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРР 532875, кл, С 08 С 9/04, 1974.бац оо г 2 Решетни оррвк э 9979/76ВНИИПИ 13035 у Филиал ППП "Патент", г. УЖгород, ул. Проектн Составитель Е, БудаРедактор С. Тимохина Техред Т.Наточка Ти Госуд елам осква аж 694рственного комитета Сэобретений и открытий Ж, Рауюская наб ПодписноеСРд. 4/5