Преобразователь угол-код

с фФ ,7 югт ъавнвгэоов ЮЬА ОПИдИЗОБРЕТЕНИЯ Йоаз Советских Социалистнческиг Республик(61) Зависимое от ви етельства(22) Заявлено 02,04.73 (21) 1906275/18-24с присоединением заявки Ме(32) ПриоритетОпубликовано 30.06,75. Бюллетень Ме 24 08 с 9/04 Государственный комитет Совета Министров СССР 3) УДК 681,325(08 по делам иэобретенян и открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ - КОД Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.Известен преобразователь угол в к, содержащий кодирующее устройство с дорожками, относительно которых, за исключением дорожки без выступов и младшей дорожки, расположены по Р-развертке считывающие элементы, магниты, магниторезисторы, дискриминаторы уровня, преобразователь напряжение - число импульсов, клапаны, счетчик, триггер, дешифраторы и схемы И, ИЛИ, НЕ.Цель изобретения - повышение точности работы устройства.Это достигается тем, что в устройство введены дополнительная дорожка, магнитопроводы и мостовые схемы, причем дополнительная дорожка выполнена идентичной младшей дорожке и смещена относительно нее на четверть полюсного деления, первый и второй магнитопроводы расположены против младшей и дополнительной дорожек и имеют равное с ними число выступов, третий магнитопровод размещен против дорожки без выступов, между первым и третьим магнитопроводами размещены последовательно соединенные магнит и параллельно расположенные первый и второй магниторезисторы, между вторым и третьим магнитопроводами размещены последовательно соединенные второй магнит и третий магниторезистор, магниторезисторы подключены соответственно к цепям первой, второй и третьей мостовых схем, выходы которых соединены соответственно с 5 входами первого, второго и третьего дискриминаторов уровня, подключенных своими выходами к входам соответственно первой, второй и третьей схем НЕ, выходы первой и второй схем 1-1 Е и третьего дискриминатора И уровня соединены с входами первой схемыИ, выходы первого дискриминатора уровня второй и третьей схем НЕ подключены к входам второй схемы И, выходы всех дискриминаторов уровня соединены с входами 15 третьей схемы И, выход первого и третьегодискриминаторов уровня и второй схемы 1-1 Е подключены к входам четвертой схемы И, выходы первой и четвертой, первой и третьей, второй и третьей, второй и четвертой 20 схем И объединены и подключены к соответствующим входам первого и второго клапанов, выходы которых соединены с входами преобразователя напряжение - число импульсов, выходом через третий клапан подключен ного к счетчику, разрядные выходы которогосоединены с дешифраторами прямого и обратного кодов, управляющий вход каждого из которых подключен соответственно к выходу третьей и первой схем ИЛИ, и с де шифратором максимального числа, выходомподключенного к первому входу триггера, выход которого соединен с управляющим входом третьего клапана.На фпг. 1 показан предлагаемый преобразователь угол - код; на фиг. 2 - пространственная диаграмма, поясняющая его работу; на фиг. 3 - функциональная схема преобразователя,Кодирующее устройство 1 содержит дорожки 2, относительно которых расположены по Ъ-развертке считывающие элементы 3. Относительно младшей дорожки 4, дорожки без выступов 5 и дополнительной дорожки б размещены с некоторым зазором соответственно магнитопроводы 7, 8 и 9, Магнитопровод 8 не имеет выступов, а число выступов магнитопроводов 7 и 9 одинаково и равно числу выступов дорожек 4 и 6, Дополнительная дорожка 6 идентична младшей дорожке 4 и смещена относительно нее в направлении вращения кодирующего устройства 1 па 1/4 часть полюсного деления у (фиг. 2). Как магнитопроводы, так и те дорожки кодирующего устройства, которые имеют относительно большое число зубцов, удобно изготавливать шихтованными с использованием штампов. Между магнитопроводами 7 и 8 последовательно расположены постоянный магнит (или электромагнит) 10 и параллельно размещенные магпиторезисторы 11 и 12, Между магнитапроводами 8 и 9 аналогично расположены постоянный магнит (или электромагнит) 13 и магниторезистор 14. Магнпторсзисторы 11, 12 и 14 включены в соответствующие мостовые схемы 15, 16 и 17 (фиг. 3), выходы которых соединены с входами дискриминаторов уровня 18, 19 и 20. Выходы дискриминаторов уровня подключены: дискриминатора 18 - через схему 1-1 Е 21 к первому входу схемы 1 Л 22 и непосредственно к первым входам схем И 23, 24 и 25; дискриминатора 19 - через схему НЕ 26 к вторым входам схем И 22, 23 и 25 и непосредственно к второму входу схемы И 24, дискриминатора 20 - через схему НЕ 27 к третьему входу схемы И 23 и непосредственно к третьим входам схем И 22, 24, 25.Выходы схем И 22 и 25, 22 и 24, 23 и 24, 23 и 25 подключены попарно соответственно к входам схем ИЛИ 28, 29, 30 и 31. Выходы мостовых схем 15 и 17 через соответствующие клапаны 32 и 33, вторые входы которых соединены с выходами схем ИЛИ 31 и 29, подключены,к входу преобразователя 34 напряжение - число импульсов. Выход последнего через клапан 35, второй вход которого соединен с вторым выходом триггера 36, подключен к входу счетчика 37. Его разрядные выходы соединены с дешифратором 38 прямого кода, дешифратором 39 обратного кода и дешифратором 40 максимального числа. Дополнительные входы дешифраторов 38 и 39 подключены соответственно к выходам схем ИЛИ 30 и 28, а выход дешифратора 40 -5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 к первому входу триггера 36, второй вход которого соединен с цепью сброса.Если преобразователь угол - код имеет иг=гг-, Й разрядов, то особенность его построения такова, что (и - 2) разрядов формируются с помощью считывающих элементов 3, (и - 1) и и-й разряды считываются с выходов схем ИЛИ 29 и 28 соответственно, а дополнительные /г разрядов создаются с помощью одного из дешифраторов 38 и 39.Устройство работает следующим образом, В процессе изменения углового положения кодирующего устройства 1 формируется код (и - 2) разрядов с помощью считывающих элементов 3. Одновременно за счет изменения положения выступов младшей и дополнительной дорожек 4 и 6 относительно выступов магнитопроводов 7 и 9 изменяется магнитный поток в цепях магниторезпсторов 11, 12 и 14. Электрическое сопротивление Рмп последних меняет свою величину (фиг. 2), сохраняя в значительных пределах углового перемещения а кодирующего устройства достаточно высокую линейность.Мостовые схемы 15, 16 и 17 выполнены та. ким образом, что формируют постоянное вы. ходное напряжение, величина которого пропорциональна сопротивлению Рмп соответ. ствующего магниторезистора при различной величине смещения. Мостовые схемы 15 и 17 имеют небольшую величину постоянного напряжения смещения (фиг. 2), а мостовая схема 16 - существенно большую величину. Величина напряжений смещения выбирается из условия равномерного разбиения угловой величины на отрезки, в пределах которых зависимость (1 м=- У(а) одного из указанных магниторезисторов близка к линейной, В пределах каждого такого отрезка описанным ниже способом формируется А дополнительных разрядов,Дискриминаторы уровня 18, 19 и 20 выполнены таким образом, что создают сигнал при появлении напряжения на выходе соответствующей мостовой схемы, С помощью логических схем И и НЕ 21 - 27 и схем ИЛИ 29 и 28 осуществляется формированием (и - 2) и и разрядов.Образование дополнительных й разрядов происходит с участием преобразователя 34 напряжение - число импульсов, на вход которого в зависимости от срабатывания одного из клапанов 32 или ЗЗ подается напряжение с выхода мостовой схемы 15 или 17. При этом выбирается та мостовая схема, у которой для данного текущего углового положения кодирующего устройства 1 выходное напряжение находится на линейном участке (фиг. 2) его изменения. Входное напряжение преобразуется в число импульсов, которые через открытый клапан 35 поступают на вход счетчика 37 и там подсчитываются, Емкость счетчика определяется числом Й дополнительных разрядов, Они формируются либо с помощью дешифратора 38 прямого кода, либо дешифра 475648тора 39 обратного кода. Выбор лешцфрзто а определяется направлением измепепця (убыванием или возрастанием) Выходного напряжения мостовой схемы 15 или 17 на рассматриваегмом отрезке.Если при увеличении угла поворота кодирующего устройства 1 указанное напряже 101 е возрастает, то появляется сигнал на выходе схемы ИЛИ 30 (фиг. 2), в результате чего появляется Й-разрядный кол на выходе лешифратора 38 прямого кода.Если при аналогичных исходных условиях названное напряжение линейно убывает, появляется сигнал на выходе схемы ИЛ 1 Л 28, и срабатывает дешифратор 39 обратного кола,Дешифратор 40 максимального числа служит для устранения возможной неоднозначности в выходном коде, которая может появиться в том случае, когда произойдет переполнение счетчика 37. С целью цсгключенця этого при достижении в счетчике 37 максимально возможного числа срабатывает дешифратор 40 и изменя т состояние триггера 36 на такое, при котором закрывается клапан 35, прекращая поступление импульсов в счетчик 37. При этом ошибка преооразованця находится в пределак кванта младшего разряда преобразователя угол - код.Предлагаемый преобразователь не солержит узлов, требующих индивидуального прецизионного изготовлешгя и отличается технологичностью. Предмет изобретенияПреобразователь угол - код, содержащий кодирующее устройство с дорожками, от 1.осцтельно которых, за исключением дорожки б:з выступов и младшей дорожки, расположены по развертке считывающие элементы, магниты, магниторезисторы, дискриминаторы уровня, преобразователь напряжение - число импульсов, клапаны, счетчик, дешифраторы, схемы И, ИЛИ, НЕ и триггер, отл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в него введены дополнительная дорожка, магцитопроволы и5 10 15 20 25 3035 40 45 мостовыс схемы, г 1 рцчсм лоцолнцтсльнг 1 я дорожка выполнена п.гс 1 ггцц ной младшей дорокис и ск 1 ещснд отцоцте,1 ьпо псе цд верть полюсного деления. первый ц второй мдгццтопроводы расположснь против младшей и допо;шцтельной дорожек и имеют равное с пцмц число выступов, третий магнцтопровод размещен против дорожки без выступов, между первым ц третьим мдпштопроволамн размещены последовательно сослиненныс псрвьш магнит ц пдраллельно расположенные первый и второй мдгццторсзцсторы, между вторым и третьим мдгцптопроволамц размещены последовательно соединенные второй магнит и третий мдгццторезцстор, мдгццторезисторы подключены соответственно к цепям псрвои, второй ц третьей мостовых схем, выколы которык соединены соответственно с вколдмц первого. второго и третьего дискриминаторов уровня, подключсццык своцмц выолам к вколам соответственно первой, второй и третьей схем НЕ, выходы первой ц второй сксм НЕ и третьего лискримцнатора уроши соедцнсцы с вкэламц первой схемы И, ьыколы первого дцскрц 1 ипдторд уровня, второй ц третье 1 скем 1-1 Е полилочень; к -.,колам второй скс.;ы 11, выколы всск дискриминаторов уровня соединены с вколамц третьей скегмы 11. В 1.кол первого и третьего дискриминаторов уровня и Второй схемы НЕ цолключсны к вкоггам четвертой схемы И, выходы первой ц четвертой, первой и третьей, второй ц третьей, второй и четвертой схем И объслцненьг ц подключены к соответствуюгцим вколам первого и второго клапанов, В 1 кол 11 которых сосл.цены с Входами цреооразователя напряжение - число цм 11 ульсов, выколом через третий клапан полключенпого и счетчику, рдзрялныс Выходы которого сослп цепы с .тешцфр дторд ми: ря мого ц оордтцого кодов, управляющцй вход каждоо из которык подключен соответствеш 1 О к выколу третьей и первой скем ИЛ 11, ц с дешцфратором макси 1 мального числа, выколом подключснного к первому входу триггера, выход которого соединен с управляющим входом третьего клапана.орректор В. Брыкси одписное пография, пр. Сапунов Заказ 2303/14 Изд.1570ЦНИИПИ Государственногопо делам изоМосква, Ж,комитет етений аушска Тираж 679Совета Министров Соткрытийнаб., д. 4,5