Преобразователь перемещений в код

" - ""тена ц) ОП ИСАЙ И Сюа Советскмн Сфциалмстнческих РеспубликИЗОбРЕТЕН ИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) лнительное к авт, свн 011/24 74( 22) Заявленд 28 присоединение ЦМ Кла б 08 С 9/О заявки Ю асударатаенный камнтатВеаата Мнннетроа СССРве делам нзебретеннав аткрытнй(71) Заявит 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕШЕНИЙ В КОД Устрой ки и вычиименен огоупрвй ициик менная во относится к области автомати ительной техники и может найти в системах числового прогрвмения (ЧПУ) станками для цифроии положения элементов станка в разомкнутых системах ЧПУ или для упрвпения положением подвижных элементов станка в замкнутых системах ЧПУ,Известны преобразователи перемещений вкод, содержащие датчик реверсивные счет- Очики и цифро-аналоговый преобрвзоввтель,выход которого через двтчик соединен сусилителем, К одному входу ццфро-аналогового ппеобрвзоввтеля через фильтр подключенраспределитель, к другому входу цифро-вца блогового преобразователя - выход первогореверсивцого счетчика.Однако эти устройства ймеют такие не-,достатки, как влияние взаимного положенияподвижцой и цеподвнжной частей датчика 20(непараллельность базовых поверхностей иосей перемещении, измецецце зезора цриотносительном перемещении) на коэффициентоГратной связи системы, приводящее к уменьшению разрепающей способности устройства 2 е и стабильности отсчета, и низкая скорость преобразования из-юа нвличияфазочувствительного выпрямителя в различительном дискри-, минаторе.Цель изобретения - повышение разрешают щей способности, стабильности работы и быстродействия устройства.Это достигается за счет того, что в уст). ройство введены формирователь динамических программ, анализатор рассогласоеания, блок выбора дискретности и блок вьЮора 1, нвка, Вход формирователя динамических рограмм соединен с выходом распределитеф выходы распределителя - с входами блока вы-( бора дискретности и анализатор рассогласо- - вания, второй вход анализатора - с выходом усилителя а выход - с входом блока выбора знака. Выходы,формирователя динамических программ подключены к входам блока выбо" рв дискретности и блока выбора знака, вы-, ходы которых связаны с реверсивными счетчиками.На фиг. 1 изображена структурная схема преобразователя; нв фиг. 2 - вре дивг рвмма работы распределителя; на фиг. 3619746 временньбе диаграммы работы анализатора рассогласования; на фиг. 4 - временная иаграмма отработки рассогласования.Преобразователь содержит (смб фиг. 1,) тпаьтр 1., ппфро-анапоговыб преобраооватепь 1 б 2, реверсивные счетчики 3 и 4, датчик 5, формирователь 6 динамических программ, усилитель 7, блок 8 выбора дискретности, анализатор 9 рассогласования, рвспрецелитель 10 и блок 11 выбора знака, 10Импульсный сигнал распределителя 10 фильтром 1 преобразуется в синусоидальный, являющййся несущим напряжением информационного сигнала ( Ц). В цифроаналоговом преобразователе 2 проводится, ф модулирование этого напряжения по законам синуса и косинуса. Амплитуда модуляции определяется сигналом, поступающим со счетчика 3, состояние которого устанавливается блоками выбора знака 11 и дне- ф кретности 8 в зависимости от знака сигнала; поступающего с датчика 5 через усили тель 7 в анализатор 9 рассогласования, Анализатор 9 определяет знак сигнала рассогласования. Сигнал с анализатора раср ф согласования через блоки выбора дискрет-, ности 8 и знака 11 записывается в счет- . чик 3 и с противоположным знаком в счет-, чик 4. Дискретность обработки сигнала рассогласования выбирается по результату, анализа тестовой программы формировате-, ля 6 динамических программ. Счетчик 4 является накопителем рассогласования, выход счетчика 4 - выходом устройства.Устройство работает следующим образом. Распределитель 10 вырабатывает двенад-; цать параллельных тактов, последовательных во времени (см, фиг. 2), Во время такО тов выполняются следующие функции: такты Т 1, Т - формирование синусоидвльного сигнала несущей частоты Ун, То - на-;чал ная установка сброс Т тзапись динамической пюограммьц Т,ТО - , бц анализ динамической программыт Т - запись в счетчики 3 Т - перемена дискретности.Сигнал, проходя на цифра-аналоговый преобразователь 2, преобразуется в два Модулированных по законам синуса и косину, са напряжения, отношение амплитуд которых равнотангенсуугла, пропорционвльноговеличи- . не перемещения подвижной части датчика относительно неподвижной. . 55.Состояние цифро-аналогового преобразователя 2 определяется сигналами, посту, пающими со счетчика 3, Запись в счетчик3 проводится сигналом такой величины, чтобы скомпенсировать рассогласование,4выэванйое перемещением подвижной частидатчика 5 исполнительным механизмом,га величи и определяется блоком 8 выборадискретностиб а знак сигнала блоком 11выбора знака.Эгот же сигнал, но с противоположным знасом, записывается в счетчик 4.Влокивыборадискретности 8 и знака 11управляются выходными сигналами анализагора 9 рассогласования. Величина рассог-ласования анализируется следующим образомОпределение истинного значения измеря 1емой величины осуществляется заданиемдинамической тестовой программы, сравнением и логическим анализом переходов черезнуль положительного и отрицательного приращений компенсационной величины. Работаанализатора 9 1 рассогласования: и блока 8выбора дискретности тактирована от распределителя 10, Во время такта Т сигналуРассогласования Я дается положительноеприрвщениеб равное одной дискрете опроса( 4 ), во время Т положительное прираще-ние убирается, во время Т дается отрицательное приращение той же величины (- 4).Приращение формируется занесением сигналав соответствующий разряд счетчика 3 в эависимости от его величины. В это времяна счетчик 4 поступает запрет записи сигнала и производится анализ рассогласования:наличие и знак рассогласования, выбор дискретности опроса.Временные диаграммы работы анализатора рассогласования.для трех возможныхсостояний системы - это ЯО, бО -логичная 1;О - логический нуль, показаны нв фиг. 3,В блоке анализа рассогласования, еслинет рассогласования ( 6 = 0 ), от сигнала .динамической программы формируется логическое состояние "10" (такты Т и 1 о )при любой дискретности опроса. При наличии положительного рассогласова-.ния (+8 ) и величине дискретности динамической пюогрвммы ( ьь ) меньше величины рассогласования ьь 6 формируется логическое состояние анализатора рассогласования - "11" . При аналогичной величинерассогласования, но имеющей противополож-,ный знак ( -Ю ), формируется логическоесостояние анализатора рассогласоввния -00,В случае рассогласования (б)- ( бб )логическое состояние - "10", Логическиесостояния "11" и "00 дают команду вблок 8 выбора дискретности о переходена большую дискретность опроса и огновременно изменяют состояние счетчика 3 навеличину, равную опрашиваемой ( Ь ).519 Знак этой величины определяется блоком 1 1:при состоянии 11 - минус, а."00 - плюс, Одновременно происходит изменение состоя- ния счетчика 4 натакуюжевеличину,но с про- тивоположным знаком 5Логическое состояние ф 10 дает команду .,в блок выбора дискретности о переходе ивменьшую дискретность опроса. В это время состояние счетчиков 3 и 4 не изменяется.В момент времени Фо имелось рассог- щ ;ласование, равное 8(см. фиг. 4). За время 1-1проведен анализ динамической тес, - товой программы.Так как результатом анализа является логическое состояние 11, то во время 5из счетчика 3 вычитывается величина, равная дискрете опроса Ь а в счетчик 4 занесена эта же величина. В результате рассогласование уменьшилось до значения6+3,Ъ, а сигнал динамической прог1раммы увеличилсядознвчения 24.В момент времени ф - 1проводится следующий опрос. Так квк результат повто-, ряется, то в момент времений изме,няется состояние счетчика 3 на величину Ь -2 Ь, а счетчика 4 -на величину + 2 и осуществляется переход иа следующую тестовую программу, равную 3 6. Рассогласо-вание при этом уменьшается до величины6 +А 30Третий анализ 1 о -Ф 11 ) формирует . логическое состояние 10, что соответствует величине рассогласования меньшей дискретности динамической программы и переходу на меньшую дискретность прог- Зб рвммы. Изменения состояния счетчиков не происходит.Анализ программы в моменты времениФ,Ффи Ф,(формируют, те же логические состояния, что и в Ф 9 - н,40 Поэтому состояния счетчиков 3 и 4 не изменя 6ются, а уменьшение дискретности опросапроисходит додостижения минимальногозначенияЕсли при этом величина рвссогласованане йзменится то тестовая динамическаягрограмма продолжается с минимальной)дискретностью,Таким образом, счетчик 4 находится а.ьостоянии соответствующем веинчнне расссгласования 6 "Ма . Погрешность нзмерения прн этом составляет А Формула изобретенияПреобразователь перемещений в код, содержащий датчик, реверсивные счетчики и дидро аналоговый преобразователь, выход которого через датчик соединен с усилите Лем к одному входу цифро-вналового преобразователя через фильтр подключен распределитель к другому входу. цифро-аналогового, преобразователя подключен выход одного реверсивного счетчика, о т л н ч а ю щ н йс я тем что, с целью повышения разрешакЫ щей способности, стабильности работы и быст ,родействия устройства, в него введены форми рователь динамических программ, анализатор рассогласования блок выбора дискретностии блок выбора знака, причем вход формирователя динамических программ соединен с выходом распределителя, выходы которого соединены с аходамн блока выбора дискретности и анализатора рассогласования, второ вход анализатора рассогласования соединенс выходом усилителя, а выход - с входом блока выбора знака, выходы формирователя динамических программ соединены с входам;блока выбора дискретности и блокв выбора знака, выходы которых соединены с ревер сивными счетчиками.б 19746 Врф 44 3 фаЯд;э,у УЪг + Составитель Я. ЗагорбининаРедактор В. Каширин Техред М, Янкович Корректор А, Гриценко Подпн Сонета Мин ний,и открыт наб., д. 4/Заказ 4124/842 Тираж 630; ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобрете 113035, Москва, Ж-З 5, Раущска