Преобразователь перемещения в код

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 09) 4 НОЗМ И ПИСА ОБРЕТЕН ЛЬСТВУ СВ АВТОРСН 8 нстиГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в промьппленных роботах с гидравлическим приводом звеньев и с позиционным или контурным управлениемЦелью изобретения является повышение точности преобразования перемещения в код. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь перемещения в код, содержащий входной якорь, выполненный в виде винта из ферромагнитного материала, вокруг которого по винтовой линии с шагом, равным шагу резьбы якоря, расположена первая группа из и датчиков, каждый из которых содержит обмотки возбуждения и считывания,установленные на Н-образном магнитопро",воде, и блок обработки, введены вторая группа из ш датчиков и трансформатор. На вершине витков резьбы винта выполнены углубления, образующие вдоль оси винта разрядные дорожки двоичного кода, расположенные между датчиками второй группы. Блок обработки содержит ш+и+1 нагрузочных элементов, ш+и+1 компараторы, ш+и Э- триггеров, ш+2 элементов запрета,два КБ-триггера, шифратор, повторитель, блок дифференцирования и реверсивный счетчик. Вторая группа датчиков расположена равномерно в одной плоскости вокруг винта, каждый из датчиков содержит обмотки возбуждения и считыва- д ния, установленные на П-образном магнитопроводе, развернутом по отношению к магнитопроводу первой группы датчиков на 90 . Расположение несколь- С ких датчиков вокруг винта обеспечивает требуемую точность измерения, а применение компараторов, Э-триггеров и элементов запрета позволяет определять обмотки с наиболее высоким выходным сигналом. Выполнение углублений на винте и введение второго ряда, датчиков обеспечивают поправку результатов на реверсивном счетчике, что исключает ошибку измерения координат, т.е. повышает точность преобразования. 2 ил.1 13Изобретение относится к автомати-,ке и вычислительной технике и можетбыть использовано в промышленных роботах с гидравлическим приводом звеньев и с позиционным или контурнымуправлением.Цель изобретения - повышение точности преобразователя перемещения вкод.На фиг. 1 показаны входной якорьи датчики преобразователя; на фиг,2 -электрическая схема преобразователя.Преобразователь перемещения в кодсодержит группу из т датчиков 1, каждый из которых содержит обмотку 2возбуждения, обмотку 3 считываний имагнитопровод 4, входной якорь, выполненный в виде винта 5, неферромагнитную втулку 6, группу из и датчиков7, каждый из которых содержит обмотку8 возбуждения, обмотку 9 считыванияи магнитопровод 10, трансформатор 11с выходной 12 и входной 13 обмотками,а также компаратор 14, блок дифференцирования, образованный конденсатором 15 и резистором 16, повторитель17, ш элементов ЗАПРЕТ 18, шифратор19, элемент ЗАПРЕТ 20, В 5-триггер 21,элемент ЗАПРЕТ 22,ЕБ-триггер 23, реверсивный счетчик 24, нагрузочныеэлементы на резисторах 25, группуиз ш компараторов 26, группу из икомпараторов 27, ш Э-триггеров 28,п П-триггеров 29, которые образуютблок 30 обработки. Входной якорь 5имеет углубления 31.На компараторах 27 установлен порог срабатывания ниже высокого выходного сигнала обмоток 9 считываниядатчиков 7 (когда их магнитопроводы10 находятся над вершинами выступоввходного якоря 5, выполненного в видевинта) и выше низкого выходного сигнала обмоток 9 считывания, Датчики 1и 7 установлены на неферромагнитнойвтулке 6,Преобразователь работает следующим образом.В любом положении винта 5 взаимная индуктивность обмоток 2 и 3 вразличных датчиках 1 различна, таккак расстояние между концами магнитопровода 4 и вершинами выступов винта5 в датчиках 1 различно, поэтому иуровень выходных сигналов обмоток 3различен, В изображенном на фиг. 1положении винта 5 наиболее высокийсигнал имеет обмотка 3 датчика 11,63463 2так как магнитопровод 4 этого датчика находится над вершинами выступоввинта 5. В таком случае обмотка 3 адатчика 1 имеет наиболее низкийсигнал, так как концы магнитопровода4 этого датчика расположены противвпадин резьбы винта 5. Кроме указанных уровней, имеются еще три промежуточных уровня сигналов (всегопять уровней сигналов), При такомположении винта 5 четыре компаратора 26, соответствующие датчикам 1,расположенным над точкой й (пофиг.2), на выходе имеют сигнал "0",так как у них сигнал в положительномполупериоде по второму входу (вход"+") ниже, чем по первому входу (вход"-"). Остальные компараторы 26 на вы ходе имеют сигнал 1 При этОм тОлько на выходе элемента ЗАПРЕТ 18, связанного с входом "4" шифратора 19,появляется сигнал "1", так как позапрещающему (инверсному) входу онимеет сигнал иО", а по информационнсму (прямому) - "1". На выходах остальных элементов ЗАПРЕТ 18 имеютсясигналы "0", так как на обоих входахэлементов ЗАПРЕТ 18, связанных свходами "3", "2", " 1" шифратора 19,30имеются сигналы "0", на обоих входахэлементов ЗАПРЕТ 18, связанных с вхосигналы "1", а у элемента ЗАПРЕТ 18,связанного с входом "0" шифратора 19, 35по (запрещающему) входу - сигнал "1",а по информационному (прямому) входу - сигнал ".0". Также и в любом другом положении винта 5 сигнал 1 может 40быть только на одном входе шифратора 19. На выходе шифратора 19 появляется цифровой код в двоичной системесЧисления, соответствующей номерувхода.45Если сигналы необходимые для сраЭбатывания, поступают на элемент ЗАПРЕТ 18, связанный с входом "0" шифратора 19, то может сработать элементЗАПРЕТ 20, но при условии, если предыдущим был включен элемент ЗАПРЕТ 18, 50 связанный с входом "7" шифратора 19,т.е, если КБ-триггер 23 на прямомвыходе имеет сигнал, соответствующий"0". При срабатывании элемента 20ЗАПРЕТ на суммирующий ("+1") вход ре версивного счетчика 24 поступает импульс, т,е. счетчик 24 этот импульссуммирует. Аналогично если сигнал,необходимый для срабатывания, посту5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3 13пает на элемент ЗАПРЕТ 18, связанныйс входом "7" шифратора 19, то можетсработать элемент ЗАПРЕТ 22, но приусловии, если предыдущим был включенэлемент ЗАПРЕТ 18, связанный с входом"0" шифратора 19. При этом импульспоступает на вычитающий ("-1") входсчетчика 24, Входы "1" и "6" шифратора 19 соединены с входами КЯ-триггеров 23 и 21 соответственно с цельюгашения информации на этих КЯ-триггерах,Если сигналы, необходимые для срабатывания, поступают на элемент ЗАПРЕТ 18, связанный с входом "4" шифратора 19, то сигнал "1" поступаетна С-вход счетчика 24 и на счетчике24 устанавливаются сигналы, поступающие от Р-триггеров 29. Если соответствующая обмотка 9, связанная сопределенным Р-триггером 29, имеетвысокий сигнал (т.е. магнитопровод10 данного датчика 7 находится надвершиной выступа винта 5), то на выходе соответствующих компараторов 27и П-триггера 29 имеется сигнал "1".Если обмотка 9 имеет низкий сигнал(т,е. один конец магнитопровода 10датчика 7 находится над углублением31), то на выходе - сигнал "0".Трансформатор 11, компаратор 14,блок дифференцирования, состоящийиз конденсатора 15 и резистора 16,и повторитель 17 служат для того,чтобы Р-триггеры 28 и 29 воспринимали сигналы от компараторов 26 и 27только в положительном полупериоде.На выходе компаратора 14 появляетсясигнал "1" только в положительномполупериоде. После появления этогосигнала через конденсатор 15 и резистор 16 проходит ток, т,е. на входе и на выходе повторителя 17 появляется сигнал "1", поступающий наС-(синхронизирующие) входы 0-триггеров 28 и 29. В результате этого Птриггеры 28 и 29 воспринимают информацию от соответствующих компараторов 26 и 27,Информация о перемещении в видецифрового кода в двоичной системесчисления состоит из низких разрядов,сформированных на выходе шифратора19, и старших разрядов, сформированных на выходе реверсивного счетчика 24.Формула изобретенияПреобразователь перемещения в кодсодержащий входной якорь, выполнен 63463 4 ный в виде винта из ферромагнитногоматериала, вокруг которого по винто"вой линии, шаг которой равен шагурезьбы якоря, расположена перваягруппа из и датчиков, каждый из которых содержит обмотки возбуждения исчитывания, установленные на П-образном магнитопроводе, блок обработки,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности преобразователя, в него введены вторая группаиз ш датчиков, расположенных равномерно в одной плоскости вокруг винта,каждый из которых содержит обмоткивозбуждения и считывания, установленные на П-образном магнитопроводе,развернутом по отношению к магнитопроводу первой группы датчиков на 90 О,трансформатор, против первой группыдатчиков на вершине витков резьбы винта выполнены углубления, образующиевдоль оси винта разрядные дорожкидвоичного кода, расположенные в промежутках между датчиками второй группы, а блок обработки содержит (и+ш+1)нагрузочных элементов,компаратор,первую группу из и компараторов,вторую группу из ш компараторов,.(и+в) В-триггеров, (ш+2) элементов ЗАПРЕТ, повторитель, дешифратор, блокдифференцирования и реверсивный счетчик, обмотки возбуждения датчиков ипервичная обмотка трансформатора соединены с шинами питания, первый ивторой выводы каждой обмотки считывания датчиков и вторичной обмоткитрансформатора соединены с первыми ивторыми выводами соответствующих нагрузочных элементов блока обработки,первые выводы нагрузочных элементовсоединены с шиной нулевого потенциала, которая соединена с первым входом компаратора и. с первыми входамикомпараторов первой группы, вторыевыводы нагрузочных элементов соединены с вторыми входами соответствующих компараторов, первый входкаящого предыдущего компаратора второй группы, кроме последнего, соединен с вторым входом соответствующегопоследующего компаратора второй группы, первый вход последнего компаратора второй группы соединен с вторымвходом первого компаратора этойгруппы, выходы компараторов первойи второй групп соединены с Э-входамисоответствующих Р-триггеров, выходкомпаратора через последовательно/реверсивного счетчика, выходы ш 0- триггеров соединены с входами запрета одноименных ш элементов ЗАПРЕТ, вход запрета каждого -го элемента ЗАПРЕТ, где= 2 Фш - номер элемен 10 та ЗАПРЕТ, соединен с информационным входом (д)-го элемента ЗАПРЕТ, вход запрета первого элемента ЗАПРЕТ соединен с информационным входом ш-го элемента ЗАПРЕТ, выходы ш элементов .ЗАПРЕТ соединены с входами . шифрато. ра, выходы которого являются первой группой выходов преобразователя, выход первого элемента ЗАПРЕТ соединен . с информационным входом (ш+1)-го эле 20 мента ЗАПРЕТ и К-входом первого КБ- триггера, выход второго элемента ЗА 63 6ПРЕТ соединен с Б-входом второго КБ- триггера, выход (ш)-го элемента ЗАПРЕТ соединен с Б-входом первого КБ-триггера, выход ш-го элемента ЗАПРЕТ соединен с информационным входом (ш+2)-го элемента ЗАПРЕТ и К - входом второго КБ-триггера, выход первого КБ-триггера соединен с входом запрета (ш+2)-го элемента ЗАПРЕТ, выход второго КБ-триггера соединен с входом (ш+1)-го элемента ЗАПРЕТ, выходы (ш+1)-го и (ш+2)-го элементов ЗАПРЕТ соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, вход синхронизации которого подключен к выходу одного из в .элементов ЗАПРЕТЪ кроме первого и о -го а выЭ ходы . реверсивного счетчика являются второй группой выходов преобраэователя.г,1 Составитель Е.Бударинаедактор А.Огар Техред И,Дидык Корректор В. Гирняк афическое предприятие, гужгород, ул. Проектная,оиэводственноказ 6379/53 Тираж 90 ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, ЖПодписноенного комитета СССРтений и открытий5, Раушская наб д. 4