Преобразователь угла поворота вала в код

Соез СоветскихСоциалистическихРеслублик Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликовано 30.08.82. Бюллетень 32Дата опубликования описания 05.09.82 пв делом изобретеиий и открмтий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕ,ЛЬ УГ,ЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД 1Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений в код, а именно к преобразователям угла поворота вала в код.Известено устройство для преобразования перемещений в электрический сигнал, содержащее источник когерентного моно- хроматического света, модулятор, оптическую систему и магнитный носитель, кювету, . включающую разделительные ферромагнитной зеркальной стенкой магнитополяризуемое вещество и магнитный носитель 1.В этом устройстве воспроизведения магнитной записи информация на магнитном носителе может быть испорчена в результате воздействия высоких или низких температур, повышенной влажности, статической электризации, вследствие воздействия размагничивающих полей и механических повреждений. Все это приводит к неточностям при воспроизведении информации.Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий кодовый барабан с токосъемником, расположенный в светонепроницаемом корпусе и связанный с валом реверсивного двигателя, реверсом которого управляет реле с кольцевыми переключателями, источник света и фотоприемники, расположенные по разные стороны кодирующих дорожек кодового барабана, и следящие датчики, несущие информацию о состоянии сое диненного с ними объекта, регулируемогоприводом 21.Недостаток известного преобразователясостоит в сравнительно низкой точности изза использования в нем протяженного источника света и большого количества фотоприемников.Цель изобретения - повышение точности преобразователя угла поворота вала в код.Поставленная цель достигается за счет 15 того, что в преобразователь угла поворотавала в код, содержащий расположенный в светонепроницаемом корпусе кодовый барабан с кодирующей дорожкой и с токосъемником, связанный с валом двигателя, соединенного через реле с концевыми переключателями, источник света и фотоприемник, расположенные соответственно с противоположных сторон кодового барабана на первой и второй направляющих линейного перемещения, и следящие датчики и привод,+30 С -196 С Сг 760 1539 Сц 2672 78693 3274 243463 5500 303325 6476 416428 Еп А 9 5 п 3связанные с объектом управления, введены криостат и электромагнит с третьей направляющей линейного перемещения, соединенный с первым следящим датчиком и расположенный внутри кодового барабана, на торце которого размещен криостат, соеди ненный с вторым следящим датчиком, третий следящий датчик соединен с источником света, фотоприемник связан с приводом, а четвертый следящий датчик через токосъемник соединен с кодирующей дорожкой кодового барабана, выполненной в виде спиральной канавки с покрытием из металлов и сплавов с различной интенсивностью люминесценции.На чертеже приведена структурная схема преобразователя угла поворота вала в код.Преобразователь содержит кодовый барабан 1 с кодирующей дорожкой 2, источник 3 света, фотоприемник 4, направляющие 5, 6 и 7 линейного перемещения, концевые переключатели 8 и 9, реле 10, двига 20 тель 11, электромагнит 12, криостат 13, токосъемник 14, светонепроницаемый корпус 15, следящие датчики 16 - 19, закрепленные на объекте 20 управления, и привод 21.Кодирующая дорожка 2 барабана 1 покрыта в соответствии с жесткой программой последовательностью металлов и сплавов, имеющих различные свойства по интенсивности люминисценции.Преобразователь работает следующим образом.30При вращении двигателя 11 крутящий момент передается на барабан 1, при этом его внешняя информационная дорожка 2 сканируется возбуждающим источником 3 света, который перемещается по спирали барабана 1 и направляющей 5 линейного перемещения, ограничение его движения и возврат в исходное состояние осуществляют двигателем 11 с помощью концевых переключателей 8 и 9 и реверсного реле 10, фотоприемником 4, который перемещается 40 4по внешней спирали барабана 1 г направляющей 6 линейного перемещения, электромагнитом 12, расположенным против источника 3 света с внутренней стороны барабана 1, и перемещается по его внутренней спирали и направляющей 7 линейного перемещения. В результате облучения светом носителя информации кодирующей дорожки 2 возникают возбужденные электронные состояния на сканируемом участке, которые вызывают лиминесценцию металлов или сплавов, интенсивность которой зависит от их атомного номера, состава сплавов и механического состояния. Люминесценция регистрируется при подходе возбужденного участка к фотоприемнику 4 по заранее составленной последовательности команд, требуемой жесткой программой для регулирования приводом 21, воздействующим на объект 20 управления. При этом проводят одновременный контроль параметров объекта 20 управления и вносят корректировку жесткой программы в результате воздействия факторов, изменяющих величину возбужденного светом электронного состояния носителя, т. е. интенсивности его люминесценции: датчиком 16 через токосъемник 14 изменяют величину электрического поля; датчиком 17 с помощью электромагнита 12 изменяют величину магнитного поля, датчиком 9 модулируют интенсивность возбуждающего источника света 3; датчиком 18 с помощью криостата 13, используя пары жидкого азота или гелия, продувая их через внутренню полость барабана 1, регулируют температуру дорожки 2. В таблице приведены примеры ряда носителей информации через 10 с после возбуждения мощностью 3 Вт(см, которые могут быть использованы для набора команд управления.Преобразователь для защиты от посторонней засветки помещен в светонепроницаемый корпус 15. Температура носителя955155 Продолжение таблицы Интенсивность люминесценции имп/с Материал носителя Температура носителя+30 С -196 С 9297 2426015 РЬ РЬ при прохождении по нему электрического тока 1 А 8500 19700003500 380000 Сталь высокоуглеродистая Сталь малоуглеродистая с величиной неровности поверхности0,05 мкм 2505 298519 Сталь малоуглеродистая с величиной неровности поверхности 3 мкм 8381 315542 Сталь малоуглеродистая с величиной неровности поверхности0,05 мкм при воздействии магнитного поля с напряженностью 500 Э 46665 2300 Дюралюминий7530 12070 Дюралюминий при механическом напряжении 5 Кг/мм 30460 52240 50 Формула изобретения Использование преобразователя угла поворота вала в код обеспечивает следующие преимущества: уменьшает погрешности З 5 в записанной информации, возникающие в носителях под действием внешних факторов; обладает более высокой механической прочностью; повышает эффективность использования записанной программы; может быть использован в электронных машинах непрерывного и дискретного действия, а также для непосредственного управления установками-автоматами; может быть использован для дефектоскопии поверхностей металлов и сплавов. 45Экономический эффект от использования предлагаемого технического решения обусловлен отмеченными выше его техническими преимуществами. Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий расположенный в светонепроницаемом корпусе кодовый барабан с кодирующей дорожкой с токосъемником, связанный с валом двигателя, соединенного через реле с концевыми переключателями, источник света и фотоприемник, расположенные соответственно с противоположных сторон кодового барабана на первой и второй направляющих линейного перемещения, следящие датчики и привод, связанные с объектом управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены криостат и электромагнит с третьей направляющей линейного перемещения, соединенный с первым следящим датчиком и расположенный внутри кодового барабана, на торце которого размещен криостат, соединенный с вторым следящим датчиком, третий следящий датчик соединен с источником света, фото- приемник связан с приводом, а четвертый следящий датчик через токосъемник соединен с кодирующей дорожкой кодового барабана, выполненной в виде спиральной канавки с покрытием из металлов и сплавов с различной интенсивностью люминесценции,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР476593, кл, б 11 В 1/10, 1973,2. Орнатский П, П. Автоматические измерения и приборы. Киев, Выща школа, 1973, с. 355 - 357 (прототип).11303Филиал едактор М, Яновичаказ 6443/58ВН СоставительТехред А. Войк Тираж 642 ИПИ Государственного по делам изобретенийМосква, Ж - 35, Рау ППП Патент, г. Ужго. Рыгалинс Корректор ГПодписноекомитета СССРи открытийшская наб д. 4/5род ул. Проектная ешетни