Преобразователь линейных перемещений в код

) Ноз РЕТЕН ПИСАНИ ЬСТВ Мф 3 детельство СССРМ 1/26, 1979.ельство СССРМ 1/28, 1985. с 1"ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ТОРНОМУ СВИДЕ 21) 4468904/24-2422) 01.08.8846) 23.09,90. Бюл72) Н.А.Самоваров53) 681.325(088.856) Авторское сви773668, кл. Н 03Авторское свиде1267617, кл, Н 0(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для измерениябольших перемещений объектов в испытательных стендах, например в облучательных гамма-установках, в автомазированных промышленных установках,1594686 в том числе работающих в запыленныхи агрессивных средах, в робототехнике. Целью изобретения является упрощение преобразователя. Поставленнаяцель достигается тем, что в преобразователь, содержащий кодовую маску,выполненную из герконов, первые выводы которых подключены к источнику питания, подвижный постоянный магнит 2,дешифратор 9, элементы И 13 и 16, дополнительно введены генератор 1 Оимпульсов, делитель 11 частоты, коммутаторы 5 и 6 грубого и точного отсчетов, счетчики 7 и 8 грубого и точногоотсчетов, элемент 14 задержки, элемент ИЛИ 15, Кодовая маска содержитнеподвижную линейку грубого отсчета.,образованную герконами 1 отсчета, иподвижную линейну точного отсчета,образованную герконами 3, а также не -подвижную линейку соленоидов 4, со 3 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для измерения боль ших перемещений объектов в испытательных стендах, например, в облучательных гамма-установках, в автоматизированных промышленных установках, в том числе работающих в запыленных и агрессивных средах, в робототехнике.Целью изобретения является упрощение преобразователя.На фиг, приведена структурная схема преобразователя; на фиг.2 - вре менная диаграмма работы преобразователя.Преобразователь линейных перемещений в код содержит линейку грубого отсчета, образованную герконами 1, 1 1е1 (по стоянныи магнит 2 и линейку точного отсчета, образованную герконами 33 13 установленные на подвижном объекте, линейку соленоидов 4 ,4,. ,4 , коммутаторы 5 и 6 О грубого и точного отсчетов, счетчики 7 и 8 грубого и точного отсчетов, дешифратор 9, генератор 1 О импульсов, делитель 11 частоты, триггер 12, элементы И 13, элемент 14 задержки, элемент ИЛИ 15 и элемент И 16. В линейке гру.бого отсчета герконы о9 и соленоиды 4,4 4 , линейки соленоидов установлены с интервалом осных с герконами 1 линейки грубогоотсчета. Шаг размещения герконов, 3 -д 1, а шаг размещения герконов 1 исоленоидов 4 -и Д 1, где и - принятоеоснование счисленияПервые выводы соленоидов 4 подключены к источникупитания, а вторые - к дешифратору 9,вторые выводы герконов 1 и 3 псдключены к информационным входам соответствующих коммутаторов 5 и 6 грубого и точного отсчетов. Постоянный магнит 2 установлен соосно с линейкойточного отсчета.и сопряжен с линейкойгрубого отсчета, а линейка точного отсчета сопряжена с линейкой соленоидов 4. В результате циклического .опроса герконов 1 и 3 и соленоидов 4 всчетчиках 7 и 8 фиксируется информация.о замкнутых герконах 1,3, что однозначно определяет код перемещения.2 ил. и Д 1,равным ширине линейки точногоотсчета, а число 1 герконов 1 и соленоидов 4 определяется необходимым диапазоном преобразования, Последняя содержит и герконов 3, установленных содинаковым шагом Ь 1, где и - принятое основание счисления преобразователя. Для примера на фиг. и = 10. Таким образом интервал установки герконов 1 в линейке грубого отсчета и соответственно интервал установки соленоидов равен иД 1. Постоянный магнит 2сопряжен с линейкой грубого отсчетатаким образом, что его магнитное поле замыкает два соседних герконов 1,когда средняя линия (или ось) магнита 2 проходит по центру между этимигерконами 1 и замыкает один геркон 1,если средняя линия смещается от центра на величинуД 1/2. Подвижная линейка герконов 3 точного отсчета сопряжена с неподвижной линейкой соленоидов 4 таким образом, что электромагнитное поле соленоида 4 замыкаетодин геркон 3 линейки точного отсчета, когда он расположен напротив соленоида 4, или два соседних геркона 3, когда средняя (осевая) линия .соленоида 4 проходит между ними. Линейки точного отсчета и соленоидовмогут быть установлены не в однойплоскости с линейкой грубого отсчета.159 Последняя может быть отнесена на определенное расстояние, чтобы постоян- ный магнит 2 не мог воздействовать на герконы 30,3,3 линейки точного отсчета. Важно сохранить условие, чтобы осевые линии соленоидов 4, 44и соответственно герконов 1 О,111лежали в одних поперечных плоскостях.Преобразователь работает следующим образом.Принций кодирования в нем основан на периодическом зондировании (опросе) линеек грубого и точного отсчетов и обнаружении замкнутых герконов 1 и 3, лежащих на одной числовой линии. При этом ведется счет количества зондирующих импульсов, прекращающийся в момент обнаружения замкнутой пары герконови 3. Пусть подвижный объект находится в положении, как показано на фиг,1 когда подвижный магнит 2 расположен по центру между герконами 1 и 1 линейки грубого отсчета, а подвижная линейка точного отсче. та герконов 3 - по центру между соответствующими соленоидами 4и 4 . С выхода делителя 11 частоты (фиг.2 б) поступают пусковые импульсы, задающие начало цикла кодирования. Пус" ковой импульс сбрасывает счетчики 7 и 8 грубого и точного отсчетов в нулевое положение и опрокидывает триг" гер 12 (фиг.2 в)в состояние, при котором он открывает элемент И 13, на второй вход которого поступают счетные импульсы от генератора 10 импульсов (фиг,2 а). Этот пусковой импульс через элемент ИЛИ 15 (фиг.2 г) поступает на вход элемента И 1 б, но через него он не проходит, поскольку на два других его входа подаются низкие уровни напряжения вследствие того, что от линейки грубого отсчета герконов 1 подключается к коммутатору 5 грубого отсчета разомкнутый геркон 1 а.от линейки точного отсчета - геркон 3 . При этом с дешифратора 9 подается ток в соленоид 4,. Первый импульс с выхода элемента И 13 поступает на вход счетчика 8 точного отсчета и переключает его в положение "1", а с некоторой задержкой 1 на элементе 14 задержки этот импульс поступает через элемент ИЛИ 15 на вход элемента ИЛИ 16. Однако на выходе последнего он не появляется, поскольку герко" ны 3 и 1 разомкнуты. Подобным обра 4686 зом на вход счетчика 8 точного отсчета поступают девять импульсов, а десятый импульс сбрасывает счетчик 8 точного отсчета в нулевое положение, при котором к коммутатору 6 точного отсчета подключают геркон Зо и переключает счетчик 7 грубого отсчета в положение "1", при котором к коммутатору 5 грубого отсчета подключается 510 замкнутый геркон 1, а дешифратор 9переключает ток с соленоида 4 всоленоид 4 (фиг.2 и,к), благодаря чемув линейке точного отсчета замыкается 15 геркон З. С элемента И 13 поступаютимпульсы (фиг.2 ж) в счетчик 8 точного отсчета, в результате к коммутатору 6 точного отсчета поочередноподключаются герконы 3 ,3,3,20 С поступлением 19-го импульса к коммутатору б точного отсчета подключается замкнутый геркон 3, в итоге напервые два входа элемента И 16 с коммутаторов 5 и 6 грубого и точного 25 отсчетов подаются высокие уровни напряжений и поэтому задержанный в элементе 14 задержки 19-й импульс проходит на выход элемента И 16 (фиг.2 з)и переключает триггер 12 в положение 30 "Стоп, Цикл кодирования заканчивается, а в счетчиках 7 и 8 грубого иточного отсчетов регистрируется число "19", Такой результат зарегистрирован, когда в линейке грубого отсче та будет замкнуто два геркона 1 1 и12 или один геркон 1, Если же в результате технологических разбросов влинейке грубого отсчета будет замкнутгеркон 1, а при возбуждении соленои дов 4 и 4 будут замыкаться соответственно герконы 3 и Зо линейки точного отсчета, то сбоя в отсчете илинеоднозначного считывания не произойдет. При поступлении 20-го импульса 45 к коммутатору 5 грубого отсчета подключается замкнутый геркон 1(фиг.2 д),а к коммутатору б точного отсчета -. замкнутый геркон Зо (фиг,2 е). В результате счетчики 7 и 8 грубого и 50 точного отсчетов регистрируют число"20", т.е. разница в отсчетах непревьппает шага установки герконов 3линейки точного отсчета. В нулевомположении подвижные йостоянный магнит 2 и линейка точного отсчета выдвинуты влево так, что герконы 1 ои 3 находятся на одной линии, а точ-нее в одной поперечной плоскости. Вэтом случае пусковой импульс, посту 1594686пивший с делителя 11 частоты, опрокидывает триггер 12 в положение "Пуск", сбрасывает счетчики 7 и 8 грубого и точного отсчетов в "0", в результате чего к коммутаторам 5 и 6 грубого и точного отсчетов подключаются соответственно замкнутые герконы 1 О и Зо и проходят через элементы ИЛИ 15, элемент И 16 на стоповый вход триггера 12.0 Последний возвращается в исходное состояние до поступления первогосчетного имгульса с генератора 10 импульсон. Таким образом в счетчикахИ Ипостоянно сохраняется число 0 Формула изобретения Преобразователь линейных перемещений в код, содержащий кодовую маску, выполненную из герконов, первые выводы которых подключены к выходу источника питания, подвижный постоянный. магнит, два элемента И, дешифратор,отличающийся тем, что, с 25 целью упрощения преобразоват.ля, внего введены генератор импульсов, делитель частоты, триггер, элементзадержки, элемент ИЛИ, коммутаторточного отсчета, коммутатор грубогоотсчета, счетчик точного отсчета,счетчик грубого отсчета, кодовая маска .выполнена в виде неподвижной ли нейки грубого отсчета, подвижной линейки точного отсчета и неподвижной линейки соленоидсв, линейка. точного35отсчета содержит и герконов, где и "основание счисления, расположенных сшагом И, центры линейки точного отсчета и постоянного магнита совмещены, линейка грубого отсчета выпол.нена из К герконон, расположенных с шагом и Ы, линейка соленоидов выполнена из К соленоидов, расположенныхс шагом и И и соосных с одноименны ми герконами линейки грубого отсчета, постоянный магнит выполнен с возможностью замыкания не более двух герконов линейки грубого отсчета, а линей" ка соленоидов выполнена с возможностью замыкания не более двух герконов линейки точного отсчета, первые выводы соленоидов подключены к выходу источника питания, а вторые выводы подключены к соответствующим выходам дешифратора, вторые выводы герконов линейки точного отсчета ссединены с информационными входами коммутатора точного отсчета, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, вторые вьводы герконов линейки грубого отсчета соединены с соответст- вующими инФормационными входам комму" татора грубого отсчета, выход которо- . го соединен с вторым входом первого элемента И, выход генератора импульсов соединен с первым входом второго. элемента И и входом делителя частоты, выход которого соединен с первым входом триггера, с первым входом элементаИЛИ и установочными входами счетчика грубого отсчета и счетчика точного отсчета, информационные выходы которого соединены с адресными входами коммутатора точного отсчета, а выход переноса - с тактовым входом счетчика грубого отсчета, информационные выходы которого соединены с входами дешифратора и с адресными входами коммутатора грубого отсчета, выход триггера соединен с вторым входом второго элемен.та И, выход которого соединен с тактовым входом счетчика точного отсчета ,и входом элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен стретьим входом первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом триггера.1594686 Выходы злеменяа 6 6 рина Корректор С.Шев Редактор И.Лаз нко Производственно-издательский комбинат ".Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 д 77 3 а каз 2838НИИПИ Государстве11 ставитель Е,Бухред Л.Олийнык Тираж 666 Под ого комитета по изобретениям 35, Москва, Ж, Раушская на сноеоткрытиям при ГКНТ ССС д. 4/5