Преобразователь углового перемещения в код

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциапистичесиикРеспублик(51) М. Кл. С 08 С 9/04 ЬвуАэрстмккьЯ кэвктвт СССР ав двлэм вэобрвтвнкЯ к вткрытвЯ; к Институт автоматики АН Киргизской ССР(Б 4) првоерАзоеАткль углоеого пкркикщкнияВ код тор 1),1Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений в дискретный электрический сигнал, а именно к преобразователям перемещения в код.5 Известен трансформаторный преобразователь перемещения в код, содержащий кодируоаий элемент, выполненный в виде барабана (диска), на котором нанесена кодовая маска, состоящая иэ ферромагнитных и диамагнитных участков. Относительно кодирую- щего элемента в преобразователе установлены считывающие трансформаторы причем зазор между маской и считывающим трансформатором выбирается минимальным, чтобы обеспечить необходимое отношение между сигналом "1", и сигналом "0". Для увеличения от в ношения сигнал/помеха в таком преобразователе используется специальный компенсирующий трансформа 2Недостаток преобразователя состоит в сравнительно невысоких точности и надежности работы.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь углового перемещения в код, содержащий кодирующий элемент, считывающие и компенсирующий трансформаторы, первичные обмотки трансформаторных считывающих элементов соединены последовательно с генера,тором сигналов спроса и первичной обмоткой компенсационного трансформатора, а вторичные обмотки считывающих трансформаторов включены последовательно-встречно с вторичной обмоткой компенсационного трансформатора, параллельно которой включен транзистор, предназначенный для шунтирования обратного выброса напряжения вторичной обмотки 21.Недостаток известного преобразователя заключается в том, что он работает надежно только при последова 3 9420 тельном сьеме информации, так как в момент считывания компенсирующий трансформатор работает в паре только с одним считывающим трансформатором, и условия компенсации при этом оста ются неизменными, При параллельном съеме информации вторичные обмотки сцитыввоцих трансформаторов нагружены на вторичную обмотку компенсирующвго трансформатора, обеспечивая его дополнительное намагничивание. В результате амплитуда компенсирующего напряжения растет пропорционально числу возбужденных (замкнутых) сцитывающИх трансформаторов. Условия компен сации нарушаются и на положительных полупериодах наблюдается амплитудное уменьшение рабочего сигнала замкнутых трансформаторов, что снижает отношение сигнал/помеха. С другой стороны, 20 увеличение амплитуды выброса на отрицательных полупериодах превышает отрицательное напряжение на вторичных обмотках незамкнутых трансформаторов, вызывая считывание ложной еди ницы. Надежность работы преобразователя снижается. Цель изобретения - повышение надежности преобразователя углового пе- зв ремещения в код.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь углового перемещения в код, содержащий кодирующий элемент, считывающие и компенса 35 ционный трансформаторы с первичными обмотками, соединенными последова. тельно, и вторичными обмотками, одни концы которых соединены между собой и подключены к эмиттеру транзис- ц, тора, коллектор транзистора соединен с другим концом вторичной обмотки компенсационного трансформатора и с шиной нулевого потенциала, другие концы вторичных обмоток считывающих транс 45 форматоров через диоды соединены с выходами преобразователя и с одними выводами соответствующих резисторов нагрузки, другие выводы которых соединены с шиной нулевого потенциала, . введены резисторы обратной связи, одни выводы которых соответственно подключены к выходам диодов, а другие соединены между собой и подключены к базе транзистора.55На чертеже представлена схема преобразователя углового перемещения в код. Преобразователь содержит кодирующий элемент 1, представляющий собой барабан, на котором нанесена кодовая маска из ферромагнитных и,диамагнитных участков, размещенных в соответ - ствии с кодом преобразователя. Относительно кодирующего элемента 1 установлены П-образные считывающие трансформаторы 2, имеющие первичную 3 и вторичную 4 обмотки. Первичные обмотки 3 соединены последовательно с генератором сигналов опроса (не показан)и первичной обмоткой 5 компенсационного трансформатора 6. Вторичная обмотка 7 трансформатора 6 включена последовательно-встречно с вторичными обмотками 4 считывающих трансформаторов 2, Начала вторичных обмоток соединены с диодами 8, выходы которых подключены к резисторам 9 нагрузки и через резисторы 10 обратной связи соединены с базой;транзистора 11, подключенного параллельно вторичной обмотке 7 в направлении пропускания рабочего сигнала. Преобразователь работает следующим образом.В первичные обмотки 3 и 5 трансформаторов 2 и 6 подается переменное напряжение порядка 40-70 кГц, Во вторичных обмотках 4 трансформаторов 2 и обмотке 7 компенсирующего трансформатора 6 ййдуктируются напряжения, направленные встречно. В случае, когда трансформаторы 2 не замкнуты ферромагнитным учвстком кодовой маски кодирующего элемента 1, напряжения во вторичных обмоткахсчитывающих трансформаторов 2 и обмотке 7 компенсирующего трансформатора 6 равны и на выходе преобразователя сигнал отсутствует. Этот момент соответствует считыванию кода "0". При замыкании одного или нескольких трансформаторов 2 ферромагнитным участком кодирующего элемента 1 напряжения на выходных обмотках 4 возбужденных трансформаторов 2 возрастают, выходной импульс, проходя по цепи начало обмотки 4, диод 8, резистор 9, шина нулевого потенциала, обмотка 7, общая шина вторичных обмоток, вызывает появ - ление сигнала, соответствующего считыванию кода "1".Рабочие токи возбужденных трансформаторов 2, проходя через вторичную обмотку 7, суммируются в ней15 2 о 25 зо З 5 ао 45 и вызывают дополнительное подмагничивание компенсирующего трансформатора 6 по частному циклу петли гистерезиса . Таким образом, компенсирующий трансформатор 6 подиагничивается двумя составляющими: основной по цепи возбуждения (обмотка 5) и дополнительной, величина которой зависит от числа замкнутых рабочих сердечников (от числа единиц в коде) по цепи компенсации (обмотка 7).Из-за переменной составляющей, носящей стохастическйй характер никакие стабильные методы для компенсации не пригодны (ограничительные сопротивления, пороговые элементы, шунты с постоянной проводимостью и т.д.). Вследствие дополнительного подмагничивания напряжение на обмотке 7 существенно возра-. стает, уменьшая на положительных полупериодах амплитуду рабочего сигнала обмоток 4, замкнутых сердечников трансформаторов 2. На отрицательных полупериодах напряжение обмотки 7 превышает напряжение на обмотке 4 и вызывает токи, протекающие в прямом направлении в цепи резисторов 9Эти токи могут вызвать ложное появление сигнала "1". в разрядах невозбужденных считывающих трансформаторов 2.Для устранения указанного явления предлагается адаптивная схема компенсации, при которой сигнал с обмоток 4 возбужденных трансформаторов 2 через соответствующие резисторы 9 и диод 8 поступает на вход транзистора 11 и приоткрывает его. Обмотка 7 шунтируется транзистором 11 и напряжение на ней остается постоянным. Степень открытия транзистора 11 определяется количеством возбужденных считывающих трансформаторов и параметрами резисторов 10, которые выбираются при настройке таким образом, чтобы при любом количестве Ч " в выходном коде обеспечивать на обмотке 7 напряжение,равное по величине напряжению на обмотке 4 разомкнутого трансформатора 2,Экономический эффект от использования предлагаемого преобразователя обусловлен его отмеченнымивыше техническими преимуществами.формула изобретенияПреобразователь углового перемещения в код, содержащий кодирующий элемент, считывающие и компенсационный трансформаторы с первичными обмотками, соединенными последовательно, и вторичными обмотками, одни концы которых соединены между собой и подключены к эмиттеру транзистора, коллектор транзистора соединен с другим концом вторичной обмотки компенсационного трансформатора и с шиной нулевого потенциала, другие концы вторичных обмоток считывающих трансформаторов через диоды соединены с выходами преобразователя и с одними выводами соответствующйх резисторов нагрузки, другие выводы которых соединены с шиной нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены резисторы обратной связи, одни выводы которых соответственно подключены к выходам диодов, а другие соединены между собой и подключены к базе транзистораИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРГ 392541, кл, С 08 С 9/04, 19712. Авторское свидетельство СССРЮ 1 345501, кл. С 08 С 9/04, 1970аказ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна ППП Тираж 2 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и от 113035, Москва, И, Раушс