Преобразователь перемещения в код

СОЮЗ СОВЕТСОЦИАЛ ИС 9) (И ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСУВУ КОМУ С КА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРЯф 920802, кл. С 08 С 9/00, 1980.Авторское свидетельство СССР9 903928, кл. С 08 С 9/00, 1982.(57) Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использованов системах управления металлорежущими станками и измерения размеров деталей машиностроения. Целью изобретения являетсярасширение функциональных возможностей устройства. Преобразователь перемещения в код работает следующим образом. Генератор 91229957 опорных сигналов формирует задающиесигналы для управляемого делителя 10частоты и формирователя 8 питающихнапряжений, который обеспечивает питание измерительного преобразователя1 и подает сигналы опорной частоты надополнительный фазовый дискриминатор 6 Фазовый дискриминатор 11 выделяет разность фаэ между опорнымсигналом с выхода делителя 10 частотыи с выхода измерительного преобразователя 1. Сигнал, соответствующийразности фаз, управляет делителем10 частоты и работой элементов И 16и 17, которые пропускают тактовые Изобретение относится к радиоэлектройике и может быть использовано в системах числового управления металлорежущими станками и измерения размеров деталей машиностроения, 5Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преобразователя за счет обеспечения возможности точной установки начального,10 отсчета в опорной точке, т.е. привязки состояния счетчика к системе координат станка с учетом размера инструмента.На фиг 1 представлена функциональ ц ная схема .преобразователя; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 4 - схемы дополнительного фазового дискриминатора и триггеров; на фиг. 5 - схема управ О ляемого делителя частоты.Преобразователь перемещения в код содержит измерительный преобразователь 1, в качестве которого может быть использован синусно-косинусный .25 вращающийся трансформатор, вал которого соединен с винтом, на котором расположен контролируемый объект (не показаны), элемент И 2, триггеры 3 и 4, датчик 5 зоны опорной точки, до- зо полнительный фазовый дискриминатор б, блок 7 задания начального состояния счетчика, формирователь 8 питающих напряжений, генератор 9 опорный сигналов, управляемый делитель 10 частоты, фазовый дискриминатор 1.1 с сигналы на реверсивный счетчик 18,который формирует код перемещения спомощью датчика 5 зоны опорной частоты дополнительного фазового дискриминатора 6, триггеров 3 и 4. По сигналу на входе 19 определяются координаты опорной точки, которые затемзаписываются в блок 7 задания начального состояния счетчика. По сигналуна входе 20 элемента И 2 координатыопорной точки записываются из блока 7 в реверсивный счетчик 18, иотсчет координат перемещения начинается с координат опорной точки контролируемого объекта. 5 ил. входами 12 и 13 и выходами 14 и 15,элементы И 16 и 17, реверсивныйсчетчик 18, вход 19 для запоминаниякоординаты опорной точки, вход 20для восстановления координаты опорной точки,Дополнительный фазовый дискриминатор 6 выполнен в виде триггеров 21и 22 и элементов И 23-25.Триггер 3 выполнен в виде КЯ-триггеров 26 и 27 и элемента И 28. Управляемый делитель 10 частоты выполнен в виде делителя 29 частоты, триг"гера 30, элементов И 31 и 32, элемента НЕ 33 и элемента ИЛИ 34. Преобразователь работает следующим образом.Измерение перемещения с помощью преобразователя перемещения в код производится путем измерения изменения фазы сигналов на выходе преобразователя 1 по отношению к опорным сигналам многократно большей частоты на выходе генератора 9. При неподвижном преобразователе 1 его вьасодные сигналы 2 совпадают во времени с сигналами Г на выходе делителя 10о(фиг. 2 а,1, й,), что обеспечивается выбором соответствующего коэффициента деления делителя 10 частоты Г опорных сигналов и кратности частоти Г . Для этого формирователь 8 питающих напряжений синхрониэируется сигналами Е, Сигналы 1, Й , ву и т.д, представлены в виде импульсов,3, 1229временное положение, например, передных фронтов. Преобразователи сигналов из одной формы в другую, вчастности из синусоидальной формы вимпульсную, входят в состав.соответствующих узлов.При изменении положения преобразователя 1 сигналы Г смещаются во вреМмени по отношению к сигналам Г , поэтому фазовым дискриминатором 11 на 10шинах 14 и 15 формируются сигналырассогласования +дц или - Ау (фиг,2 е,. 3, 1 1,), длительность которых измеряется с помощью элементов И 16 и17 и счетчика 18 путем квантования 15их опорными сигналами. С помощью сигналов 1 Ай изменяется временное положение сигналов Го в сторону компенсации сигналов ТАЯ,В преобразователе перемещения в20 код привязка отсчета счетчика 18 к системе координат измерительного преобразователя .1 производится путем высокоточного формирования опорно 25 реперного сигнала, однозначно связанного с некоторым положением измерительного преобразователя 1 - опорной точкой и принудительной установки реверсивного счетчика 18 в необходимое состояние, характеризующее координату опорной точки, в момент формирования указанного сигнала опор-. ной точки.Датчик 5 зоны опорной точки, например путевой выключатель, обеспе- З 5 чивает формирование сигнала таким образом, чтобы сигнал опорной точки формирователя примерно посредине зоны при разных направлениях перемещения измерительного преобразователя 1.40С помощью сигнала зоны опорной точки производится блокирование работы фазового дискриминатора 6 и триггера 3 вне зоны опорной точки фиг. За. После перемещения в зону 45 опорной точки на выходе разблокированного фазового дискриминатора 6 начинают формироваться сигналы фазового рассогласования + Щ или - И в зависимости от направления переме щения преобразователя 1,При дальнейшем перемещении после смены взаимного временного положения сигналов й и Х, (фиг. ЗВ,с ) прекращается формирование сигналов 55А Ч (фиг. 33,е) и начинается формирование сигналов - А( (или наоборот в зависимости от направления пере 957 4мещения) и в момент смены сигналов триггер 3 обеспечивает формирование короткого одиночного сигнала (фиг.31), который несет информацию о положении опорной точки системы и формируется с точностью, определяемой разрешающей способностью:джазового дискриминатора 6. Динамическая погрешность определяется значением перемещения за один период следования измерительных сигналов.В предлагаемом решении возможны два режима - определение координаты опорной точки в зависимости от положения инструмента и режим восстановления отсчета, например, после выключения и последующего включения питания.Определение координаты опорной точки производится один раз после установки конкретного инструмента (не показан). Для этого устанавливают кромку инструмента в точку с заранее известными координатами, например нулевая точка детали или станка, и принудительно устанавливают необходимый начальный отсчет счетчика 18. Далее на входе 19 устанавливается единичный потенциал, на входе 20 - нулевой. После перемещения в зоне опорной точки сигнал опорной точки с выхода триггера 3 поступает на триггер 4, устанавливая его в состояние блокирования входов счетчика 18 с помощью элементов И 16 и 17, при этом состояние реверсивного . счетчика 18, соответствующее выбранной системе отсчета с учетом разме,ра инструмента, остается неизменным и отсчитывается оператором. Указанное. значение используется в дальнейшем в режиме восстановления координаты опорной точки.В режиме восстановления координаты опорной точки на входе 19 устанавливается нулевой потенциал, а на входе 20 - единичный потенциал, а на блоке 7 задания начапьного состояния счетчика устанавливается число, равное координате опорной точки с учетом инструмента, найденной в режиме определения. После прохождения зоны опорной точки сигнал с триггера 3 через элемент И 2 принудительно установит разряды счетчика 18 в состояние, соответствующее координате опорной точки. При этом исключается трудоемкая операция базирования инст5 1 г румента в нулевой точке станка после каждого выключения питания. Для этого достаточно пройти зону опорной точки со скоростью, при которой перемещение за один период сигналов измерительного преобразователя 1 не превышает, например, единицы младшего разряда. Операции предварительного базирования и определения координаты опорной точки производится только при смене инструмента. Формула изобретения Преобразователь перемещения в код, содержащий генератор опорных сигналов, первый выход которого соединен с входом формирователя питающих напряжений, первый выход которого соединен с входом измерительного преобразователя, управляемый делитель частоты, первый и второй элементы И, выходы которых соединены с.информационными выходами реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональйых возможностей за счет обеспечения возможности точной установки начального отсчета в опорной точке, в него введены первый и второй фазовые дискриминаторы, датчик зоны опорной точки, первый и второй триггеры, третий элемент И, блок задания начального состояния счетчика, соединенный с информационным входом управляемогоделителя частоты и первыми входамипервого и второго элементов И выходуправляемого делителя частоты соединен с первым входом первого фазовогодискриминатора, выходы которого соединены с первым и вторым управляющими входами управляемого делителячастоты и вторыми входами первого и 1 О второгоэлементов И, второй выходформирователя питающих напряженийсоединен с первым входом второго фазового дискриминатора, выход измерительного преобразователя соединен с 15 вторыми входами первого и второго фазовых дискриминаторов, выходы второго фазового дискриминатора соединеныс первым и вторым входами первоготриггера, выход датчика зоны опорной 20 точки соединен с третьими входамивторого фазового дискриминатора ипервого триггера, выход которого соединен с первыми входами второго триггера и третьего элемента И, выходвторого триггера соединен с третьимивходами первого и второго элементов И,выход блока задания начального состояния счетчика соединен с первымуправляющим входом реверсивного 30 счетчика, выход третьего элемента Исоединен.с вторым управляющим входом реверсивного счетчика, вторыевходы второго триггера и третьегоэлемента И являются управляющимивходами преобразователя.1229957 итель А, СидоренкоЛ.Олейник81 бственного комитета ССбретений и открытий3-35, Рауюская наб СостаТехоед Корректор:М. Ша Редактор А. ШандорЗаказ 2460/59 однисно Тиран ВНИИПИ Госуда по делам из 3035, Москва, 5 Проектная изводственно-полиграфическое предприятие, г