Преобразователь перемещения в код

(56) Р 96 (про ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ ПИСАНИЕ И АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВ 9608823508264/18-2409.11,8215.03.84. Бюл.Р 10Л,Я.Новиков, А,П,федрипунон681.325(088.8)1. Авторское свидете882, кл.с 08 С 9/00,отип).(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯВ КОД по авт,св. Р 960882, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения воэможности регулированиямасштаба преобразования, в него введены шестой, седьмой и восьмой делители частоты, дополнительный Фаэовра.щатель, дополнительный кнантовательдополнительный регистр, дополнительный счетчик числа оборотов, дополнительное запоминающее устройство,дополнительный счетчик числа периодон, третий и четвертый формирователи импульсов, вычислительный блок,первый и второй элементы сравнения,первый и второй элементы ИЛИ., дополнительная кодовая шина, выход фазорасщепителя подключен к входу дополнительного фазовращателя, выход которого подключен к первому входу дополнительного кнантователя, генераторимпульсов подключен к шестому делителю частоты, один выход которого подключен к второму нходу дополнительного квантователя и к входам седьмогои восьмого делителя частоты, выходтретьего делителя частоты подключенктретьему входу дополнительного квантователя и к информационному входудополнительного счетчика числа оборотов и через третий формировательимпульсов подключен к дополнительному счетчику числа периодов и входу синхронизации седьмого делителя частоты, выход которого подключен к информационному входу регистра, выход дополнительного квантователя подключен к нходам синхронизации дополнительного регистра и дополнительного счетчика числа оборотов, выход которого под" ключен к адресному входу считывания дополнительного запоминающего устрой.ства, один выход дополнительного счетчика числа периодов подключен через четвертый формирователь импульсов к входу сброса восьмого делителя частоты, выход восьмого делителя частоты подключен к информационному входу дополнительного запоминающего устройства, адресный вход записи ко торого соединен с другим выходом дополнительного счетчика числа периодов а выход подключен к входу предустановки седьмого делителя частоты, один вход первого элемента сравнения соединен с перным выходом источника входного кода, другой вход - с выходом разрядов второго делителя частоты, а ныход первого элемента сравнения и выход первого формирователя импульсов через первый элемент ИЛИ подключены к нходу сброса второго делителя частоты, второй и третий выходы источника входного кода и кодовая шина подключены к вычислительному блоку, выходы которого и выходы разрядон шестого делителя частоты подключены к второму элементу сравнения, выход второго элемента сравнения и выход четвертого формирователя импульсов через второй элемент ИЛИ подключены к входу сброса шестого делителя частоты, а выход дополнительного регистра подключен к дополни.тельной. кодовой шине.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам, преобразующим угловое или линейное перемещение в циФровой код, и может быть использовано для контроля величины перемещения механизмоч на станках и установках, предназначенных для обработки крупногабаритных и длинномерных иэделий.По основному авт.св, Р 9 б 0882 10известен преобразователь перемещения в код, содержащий генератор, четыре делителя частоты, вход первого из которых соединен с выходом генератора и счетным входом второго делителя 15 частоты, а выход соединен с входом третьего делителя частоты, Фаэорасщепитель, вход которого подключен к выходу третьего делителя частоты, фазовращатель, вход которого соединен с выходом фазорасщепителя, квантователь, первый вход которого подключен к выходу Фазовращателя, а второй вход - к выходу второго делителя частоты и счетному входу четвеРтого делителя частоты, регистр, информационный вход которого соединен с выходом четвертого делителя частоты, вход синхронизации - с выходом квантователя, а выход - с кодовой шиной, первый формирователь импульсов, выход которого подключен к входу сброса второго делителя частоты, счетчик числа оборотбв вала Фазовращателя, запоминающее устройство, счетчик числа периодов опорного сигнала и второй 35 формирователь импульсов, информационный вход счетчика числа оборотов. вала фазовращателя соединен "с выходом третьего делителя частоты, третьим входом квантователя и входом второ О го формирователя импульсов, вход синхронизации - с выходом квантователя, а выход - с адресным входом считывания запоминающего устройства, выход" которого подключен к входу предустановки четвертого делителя частоты, вход. синхронизации четвертого делителя частоты соединен с выходом второго формирователя импульсов и входом счетчика числа периодов опорного сигнала, первый выход которого50 подключен к входу первого Формирователя импульсов, пятый делитель частоты, счетный вход которого соединен с выходом второго делителя частоты, вход сброса - с выходом первого Фор мирователя импульсов, а выход - с информационным входом запоминающего устройства, адресный вход записи которого подключен к второму выходу счетчика числа периодов опорного сиг нала 1 .Недостатком известного преобразователя является ограниченная возможность регулирования масштаба преобразования. Цель изобретения - расширение возможности регулирования масштаба преоб-. разования,Поставленная цель достигается тем,что в преобразователь перемещения вкод введены шестой, седьмой и восьмойделители частоты, дополнительный Фаэовращатель, дополнительный квантователь, дополнительный регистр, дополнительный счетчик числа оборотов, дополнительное запоминающее устройство, дополнительный счетчик числапериодов, третий и четвертый формирователи импульсов, вычислительный блокпервый и второй элементы сравнения, первый и второй элементы ИЛИ, дополнительная кодовая шина, выход фазорасщепителя подключен к входу дополнительного фазовращателя, выход которого подключен к первому входу дополнительного квантователя, генератор импульсов подключен к шестому делителю частоты, один выход которого подключен к второму входу дополнительного квантователя и к входам седьмого и восьмого делителя частоты, выход третьего делителя частоты подключен. к третьему входу дополнительного квантователя и к инФормационному входу дополнительного счетчика числа оборотов и через третий формирователь импульсов подключен к дополнительному счетчику числа периодов и входу синхронизации седьмого делителя частоты, выход которого подключен к информационному входу регистра, выход дополнительного квантователя подключен к входамсинхронизации дополнительного регистра и дополнительного счетчика числа оборотов, выход которого подключен к адресному входу считывания дополнительного запоминающего устройства, один выход дополнительного счетчика числа периодов подключен через четвертый формирователь импульсов квходу сброса восьмого делителя частоты, выход восьмого делителя частотыподключен к информационному входу дополнительного запоминающего устройства, адресный вход записи которого соединен с другим выходом дополнительного счетчика числа периодов, а выход подключен к входу предустановки седьмого делителя частоты, один вход первого элемента сравнения соединен с первым выходом источникавходного кода, другой вход - с выхо, дом разрядов второго делителя частоты, а выход первого элемента сравнения и выход первого Формирователя импульсов через первый элемент ИЛИподключены к входу сброса второго делителя частоты, второй и третий выходы источника входного кода и кодовая шина подключены к вычислительному блоку, выходы которого и выходы разрядов шестого делителя частотысчета, Код с выхода счетчика 14 числа оборотов вала фазовращателя бпоступает. на адресный вход считывания запоминающего устройства 15.В запоминающем устройстве 15 хранится информация, предоставляющаясобой коды перемещений, соответствующих началу оборотов вала фазовращателя б в контролируемом диапазонеперемещений, Эта информация выбирается из кодовой развертки, формируемойпри помощи делителя 8 частоты, насчетный вход которого с первого вь.хода делителя 3 частоты приходят .импульсы, имеющие вес одной дискреты . еремещения. Кодовая развертка,поступающая на информационный вход запомина-. ющего устройства 15, соответствует максимальному перемещению механиз.а 18. Выборку из нее необходимых кодовых значений и перенос их в запоминающее устройство 15 осуществляют импульсы, поступающие с второго выхода счетчика 16 числа периодов опорного сигнала на адресный вход записи запоминающего устройства 15.Считывание информации из запоминающего устройства 15 обеспечивается выходным сигналом счетчика 14 числа оборотов вала Фазовращателя бНа выход запоминающего устройства 15 поступает информация, представляющая собой код перемещения, соответствующий; началу текущего оборота вала фазовращателя 6. Данная информация приходит на вход предустановки делителя 10 частоты, формирующего кодовую подключены к второму элементу сравнения, выход второго элемента сравнения и выход четвертого формирователя импульсов через второй элемент ИЛИ подключены к входу сброса шестого делителя частоты, а выход дополнительного регистра подключен к дополнительной кодовой шине.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого преобразователя.Преобразователь содержит генера тор 1, делители 2,3 и 4 частоты, фазорасщепитель 5, фазовращатель б, формирователь 7 импульсов, делитель 8 частоты, квантователь 9, делитель10 частоты, регистр 11, кодовую шину 15 12, Формирователь 13 импульсов, счетчик 14 числа оборотов, запоминающее устройство 15, счетчик 1 Бчисла периодов, звено 17 кинематической связи фазовращателя 6 с механизмом 18, перемещение которого преобразуется в код, делитель 19 частоты, фазовращатель 20, формирователь 21 импульсов, делитель 22 частоты, квантователь 23, делитець 24 частоты, регистр 25, кодовую шину 26 Формирователь 27 импульсов, счетчик 28 числа оборотов, запоминающее устройство 29, счетчик 30 числа периодов, звено 31 кинематической связи фазовращателя 20 с механизмом 32, перемещение которого преобразуется в код, элементы 33 и 34 сравнения, элементы ИЛИ 35 и 36, вычислительный блок 37 и. выходы 38, 39 и 40 источника входного кода. 35Преобразователь работает следующим образом.Импульсы тактовой частоты, формируемые генератором 1, поступают с его выхода на счетные входы делите лей 2,3 и 19 частоты. Отношение коэфФициентов деления делителей 2 и 3 частоты соответствует передаточному отношению звена 17 кинематической связи вала фазовращателя б с перемещающимся механизмом 18 и определяет масштаб дискреты перемещения, используемой для измерения величины перемещения механизма 18. Сигнал с выхода делителя 2 частоты управляет делителем 4 частоты, формирующим сигналы кодовой развертки для Фазорасщепителя 5, который вырабатывает 2-фазную или ,3-фазнуюсистему питающих напряжений для фаэовращателей б и 20 типа вращаю щегося трансформатора или сельсина. На выходе фазовращателя Б образуется сигнал, фазовый сдвиг которого от- носительно-опорного сигнала (одной из Фаэ питания фазовращателя 6) пропорционален угловому перемещению вала 60 фазовращателя 6 или перемещению механизма 18, связанному с валом фаэовращателя б через звено 17. Этот. сигнал поступает на первый вход квантователя 9. На второй вход квантователя 9 65 приходят импульсы с первого выходаделителя 3 частоты, которые испольэуются для квантования по фазе выходного сигнала фаэовращателя 6. На выходе первого квантователя 9 Формируются узкие квантованные по фазе импульсы, частота которых при вращениивала Фазовращателя б в сторону отставания Фазы выходного сигнала ниже час-.тоты зпорного сигнала, а при вращениивала Фаэовращателя б в сторону опережения Фазы выходного сигнала вышечастоты опорного сигнала. Сигналы, поступающие с выхОда делителя 4 частотына третий вход квантователя 9,исключают появление двух квантовых по фазе импульсов в течение одного периодаопорного сигнала, когда частота сигнала на выходе фаэовращателя б становится выше частоты опорного сигнала, пропуская на выход квантователя 9 только один (первый) из квантованных импульсов..Квантованные по фазе импульсы поступают на вход синхронизации регистра 11 и вход синхронизации счетчика 14 числа оборотов вала фазовращателя б. В счетчике 14 они используются совместно с сигналами, поступающими с выхода делителя 4 частоты,для получения сигналов направления10 развертку, соответствующую перемещениям механизма 18 в пределах текущего оборота вала фазовращателя 6, Насчетный вход делителя 10 частоты поступают импульсы, имеющие вес однойдискреты перемещения. Установка делителя 10 частоты в исходное состояние производится в каждом периодеопорного сигнала по входу синхронизации импульсом с выхода формирователя 7 импульсовСигналы кодовои развертки, формируемой делителем 10 частоты, поступают на информационный вход регистра11. Выборка и перенос кода в регистр11 осуществляется импульсами, поступакщими с выхода. квантователя 9 навход синхронизации регистра 11. Навыходе регистра 11 получается код,поступающий в шину 12 и отображающийперемещение механизма 18 в дискретах, масштаб которых устанавливается сигналом, поступающим с выхода 38источника кода на первый вход элемента 33 сравнения и определяющимвеличину коэффициента деления делителя 33 частоты, В момент .образованияв делителе 3 частоты кода, равногокоду на выходе 38., элемент 33 сравнения выдает на первый вход элемента.35 сигнал, который проходит на входсброса делителя 3 частоты и обнуляет его.Синхронизация работы делителей 2и 8 частоты осуществляется импульсами с выхода формирователя 13. Этиимпульсы приходят на вход сброса делителя 8 частоты и через второй входэлемента 35 на вход сброса делителя3 частоты. Формирователь 13 импульсов запускается в момент образованиянУлевой кодовой комбинации в счетчике 4016 числа периодов опорного сигнала.Счетчик 16 переключается импульсамис выхода формирователя 7, который вырабатывает импульсы при кодовой комбинации на выходе делителя 4 частоты,соответствующей началу отсчета перемещений,Аналогично группе элементов 3,6-18, 33 и 35 преобразователя работает эквивалентная ей группа элементов19-32, 34 и 36, Формирующая на выход ной кодовой шине 26 код, отображающий перемещение механизма 32 в дискретах, масштаб которых определябтсясоотношением коэффициентов деленияделителей 2 и 19 частоты. Коэффициеит деления делителя 2 частоты является величиной постоянной, а коэффициент деления делителя 19 частотыопределяется выходным кодом вычислительного блока 37, который Формируется из кодов, поступающих на входыблока 37.В общем случае выходной код М бло.ка 37 представляет собой следующуюалгебраическую сумму М =М+СХгде И - код, поступающий по шине 39источника входного кодах - код, поступающий по шине 12с регистра 11,С - коэффициент, принимающий одно из трех значений в зависимости от кода, поступающего по шине 40 источника входногофкода (С =+1 при коде пошине 40, представляющем команду суммирования, С = -1при коде по шине 40, представляющем команду вычйтания, С = 0 при .кое на шине40, представляющем командупереноса кода М на выходблока 37),При дискретности ф перемещения механизма 32 код У на выходной кодовой шине 26 равенгде Б - количество дискрет перемещения, зафиксированное в регистре 25.Дискретность Аю, перемещения можетбыть представлена следующим образом:оиргде Г - частота на выходе генерато-,рра 1,опорная частота на входе фаонзовращателя 20.Тогда У = Б 2 и-ф МГПри постоянном значении Бт = кюм = к,(м+ сх)где К = Ю 2" - "-иДанное выражение показывает, что при С Ф 0 величина перемещения механизма 32 линейно зависит от положения механизма 18.Степень зависимости перемещения, отрабатываемого механизмом 32 при заданной величине Б, от положения механизма 18 определяется соотношением кодов М и Х. Поскольку величина кода Х.определяется масштабом дискретности перемещения механиЪма 18, которая регулируется кодом, поступающим по шине 39, характер зависимости кода на выходной кодовой шине 26 от текущего положения механизма 18 однозначно формируется при помощи входных кодов, поступающих по шинам 38, 39 и 40.Таким образом, преобразователь перемещения обеспечивает автоматическое регулирование масштаба дискретности перемещения механизма 32 в зависимости от текущего положения механизма 18. Указанное свойство обус1080173 Составитель А.СмирновРедактор М,Петрова ТехредИ.Тепер Корректор О.Тиг 50 Тираж 569 ПодИПИ Государственного комитета ССо делам изобретений и открытий5, Москва, Ж, Раушская наб.Проектн лавливает расширение воэможностей регулирования масштаба преобразователя перемещений в код. Экономический эффект от испольэо"вания изобретения определяется еготехническим преимуществом.