Преобразователь перемещение-код

(22) Заявлено 21.02,7 21)1998887/2 явкис присоединени ппцщйтпепппй 1 птетет6 пвета Менпптпп ,Рпп делан язпйретеииЙи пт 1 ЬГей оритетбликован 8.76.БюллетеньЗО( 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ-КОД Изобретение относится к области автоматики и вычислительной технике и предназначено для применения в прецезионных преобразователях угловых и линейных перемещений в цифровой код,Известны преобразоватсли перемешение - код, содержащие датчик перемецения с пространственно- смещенными фазами, выходы которых через соответству 1 ошие формирователи фазовых импульсов соединены с одними входами риггеров, а входы пер=а фазорас - шепитель - с перонном выходом синхрочизато - ра, второй выход которото через коммутатор,;ен к д."-ему входу триггеров, а трети выход синхронизатора годключен через блок со 1 .;"звания отсчетов к управляющим входам .,мматора грубого отсчета, другие входы которого соединены с выходами сч:рябого огсчетс, счетчик точного . .чета соединен с сумматором точного отсчета, выходы старших разоядав которого подключены к другим входам блока согласованк;. отсчетов.Однакс и;,вестные устройства имеют недостаточно высокую точность, .вызванную погрешностью датчиков перемещении и не -обходимостью использования отдельных датчиков перемещения в каждои системе отсчета и взаимного согласования их сигналов, заключающегося в определенной взаимной установке их чувствительных к перемещению элементов, находящихся на разобщенных валах, либо перемещающихся с различными скоростями механических узлах.С целью повышения точности преобразования в предлагаемый преобразователь введены аналого-цифровой преобразователь, интегратор, дополнительный триггер, элемент задержки, элемент ИЛИ и генераторы с ударным возбуждением, причем четвертый выход синхронизатора чеоез интегратор соединен с аналого-цифровым преобразователем, выходы старших разрядов которого соединены с управляющими входами сумматора точного отсчета, выходы триггеров через элемент ИЛИ подключены к входу первого генератора с ударным возбуждением и к одному из входов дополнительного триггера, выход которого подключен к интегратору, выход первого генератора с ударным525141 задержки. возбуждением соединен с входом счетчика точного отсчета и через элемент задержки с дополнительным триггером, вход второго генератора с ударным возбуждением соединен с выходом одного из триггеров, а выход со счетчиком грубого отсчета.На чертеже представлена блок-схема. предлагаемого устройства.Выходы синхронизатора 1 соединены с входом фазорасщепителя 2, коммутатора Э 10 интегратора 4, аналого-цифрового преобразователя 5, блока 6 согласования отсчетов, выходы которого соединены с управляющими входами сумматора 7 грубого отсчета, входы последнего соединены с выходами разря дов счетчика 8 грубого отсчета, к входу которого подключен выход генератора 9 с ударным возбуждением, выход генератора 10 с ударным возбуждением соединен с входом счетчика 11 точного отсчета и элемента 12 3) Выходы разрядов счетчика 11 точного отсчета соединены с входами сумматора 13 точного отсчета, выходы старших разрядов И которого соединены с вторыми входамиблока 6 согласования отсчетов, а управляющие входы сумматора 13 соединены с выходами разрядов кода аналого-цифрового преобразователя 5, Выходы фаз фазорасшепителя 2 30 соединены с входами возбуждения датчика 14 перемещения, выходы каждой фазы этого датчика соединены через формирователи 15 фазовых импульсов с первыми входами триггеров 16, к вторым входам которых подклкчены выходы коммутатора Э. Выходы триггера 16 через элемент ИЛИ 17 соединены с входами генератора 10 с ударным возбуждением и первым входом дополнительного триггера 18, ко второму входу через эле мент задержки 12 подключен выход генератора 10 с ударным возбуждением.Каждая из выходных фаз датчика 14 перемещений сдвинута одна относительно друной на величину ) что достигается 462.Дтппространственным сдвигом чувствительных элементов на величину(3 -1) (1)3 тпгде Т - угловая или линейная величина шага чувствительных элементов;И- порядковый номер выходной фазы;т - число выходных фаз. Бозбукдающие элементы датчика 14 перемещений расположены со сдвигом на вени-Ячину Г,: - (1 - 1)а и ).лер фазы питания;п - число фаз питания датчика 14 перемещений. 60 В качестве датчика 14. перемещения может быть использован, например, многофазный индуктосин с многофазным питанием, емкостной многофазный датчик, муаровый растровый датчик и т.д.Устройство работает следующим образом,Синхронизатор 1 вырабатывает синусоидальное напряжение, поступающее на вход фазорасшепителя 2, на выходах которого обРазуются напряжения, смещенные одни относительно других по фазеХЕО = 1) ьдп ЕвС -- (-1)3, О)тп и Напряжения= 1,2П поступают на возбуждающие входы датчика 14 перемещений, где последние модулируются по амплитуде перемещением подвижной части датчика в соответствии со следующей функциональной зависимостью2.Г 27 К 1+т)т 5 л ГО - (1-1)3- (1 - 1)2и т)т где тпц - индекс модуляции;2 Г - пространственная фаза, завиЕ: хсяшая от перемещения;Х - перемещение,К - коэффициент связи возбуждающихси чувствительных элементов. В результате модуляции на ) - ом выходе датчика перемещения будем иметь еГ У = К У 1+тп 5 тГ 8 - (1-1)- С тп 2 К Г-- ( -1)3)1 п Гсов - 2 - (1-1)3 )тп.игде ).) . 1 2, , тп - мгновен 4ные значения напряжений наведенных в каждой ) -ой фазе от соответствующей1 - о) фазы питания.Выходное напрякение каждой фазы равно геометрической сумме напряжений, наведенных от т) фаз возбуждения Ьд 2 Г(5) представляет собой сум .;гновенныхзначений немодулированных и. ремешениемнапрякения, обоазующих всегда замкнутый,г пОсти, максимальная Величина которсй равнаодной ддддйетедоэ дзультате ВОзмОжна ошибка В пт дискретДля ее уменьшения импульсы с Вьхода элемента ИЛИ 17 подаются напервый вход дополнительного триггеюа 18котОрый леюебдасывается на задне" фрОнтеКажДОГО ИЗ ВХОДН 1 д 1 импуЛЬСОВ . . В Мс -Могнт ПРЕКЮашеНИЯ ГЕЯЕРаПНИ СЧЕТНЫХ 1 МГ 1.г;сов ВТОрым Генератором ударного ВОзб;жде- е НИЯ, ЧТО СООТВЕТСТВЕТ ОКОНЧВНИЮ Ю 8 М 811 О- го интеРвала ь т . последний импУльсы ге-. нератора 10 через элемет задеюжки 12,5задержанный на вюемя ь =- --- ,1 возвращает по Второму входу тюегггер 1 Б В ";:сход НОЕ СОСТОРЕ 1 ИЕ. Б результат= на Выходе триГГерВ . 8 Ос-. РВЗУЕТСЯ 1 М ЛЬС ДЛИ8 ЛЬНостЬО где Йт; 1 И.О НМПУЛЬСОЕ , "С Е 11 Ч."ное счетчиком па . - 85 имоуьс. .: Вьодаэлемента ИИ 17.И 5 путьс,. Во;. и:; дВоц 18 Е.В в 1ОдеТЮЕ 1 СРВ б ПО ВО 1- ЯН В. ОЦ И,8 Р, , ДКОТОРЬтй Ост 1 8 С.В 15 ет ЕнтТЕ.ЮИЮОЕ,:ан 18 т О,НОГО ПОСТОЯННОГО ЬВПяжеаии В ТВЧ 2 ПИВВ результВте чего ИВ Вьходе 11 итегратора и1 оп . ЦтАКа раоЫ презова Вля оТУ "й,.1 = т " 1 "; 11Йт4.;" ",-"т:г, . ВЮЬт Вр гддат,ГДЕ й. - .т,й : го:- ошибке, . р=.бдис- тосс"канала точноГО От сд .аАеалогоЦИгЮОВО преоЕразоватейь З пре"образует 1 апря:й 811118 1" цн.КОгЛя ЧЕГгВ .В ,Од ПрЕ тбраЗОВВВЕЛЯ Д 1 О.,Дагя Юат"д д ВЛ ОйОГО ПВПряхгВН я Инапряжения интегратора,й й, "1 , 1 1., г . ", - д Е Иит " ИсйтЦтп ЙС;5 НУЛЕНЕ 8 ИНТ 81-тдТОЮВ 4 И аВЛООсрового пюеобюазователя д осуществляется Внача 18 цикла юаооты преобюазсвателя син-.ронизатороЯьхцдттри код анаог цщрсНОГО преобразователя З.ссушестВяюьий Йподается на в",Од сумматооад где Осугществляется сложение двоидных эквивалентовЙтав 55 Н, цгт Чисто двоичных юазюиДОВ аналого-ефрового преобразователя 5равно 5 т йт .= .Х Согласование Грубого и точного отсчетов позволяет устраеть ошибку в грубом отсчете, С этой целью.в блок 6 согласования отсчетов поступают сигналы с двух старших юазюядов сумматора 13 точного отсчета иТМЛВего т и согласуоще:г1 и +.1);азр.:":;тов код" сумматора 7 Грубодо О.сц 818 :1 Ог ,.1 СогиасОВВНИЯ ОТОетов ПО ЮОЗЛЬТВТВ 1 ЛОИЧЕСКОГО ВНВЛИЗа ВХОДЕЬЕС ИГНВЛОБ фо)МФдЕгет 1111 уЛЬСЫ СЛОКен.йя Ейл 1 .1 ЬГ.1 Вй 15 По Т гЕдОШИЕ Еа уПрав - т и В 11 Не ВХОД Ь С 15 га г 1, аВ 8 ЗУЛЬТВТЕ 18 ГО устраняется ошибкя, с дискретностью Г 1 г=ОГО О " Ета, а. - . "г.;д 18 тц 1 НеодтОЗВЧНОС 1 И ВЬзьан1;Ой : . В,; 1 11 Воцгосад 11 В сумматорсх 71 1 , .,йй е 81.юся с 11 Гюойзац 11 блока 6СО В С ВНК1"С 18 ОЕВ ИЛоЦИйЕЕОВОГОП ВеобраЗЮ "В ТелиБдЬса Си 1 ХгСНИЗВТО -т; ;атдг -: ГОГ-двг, ГтВЕПНО Г"Г 81 Г С ВЫО 1 ОВУт 41 ".тС В ГО, С Го Ч ТВ 51 О О ОТСЧЕ- ВгСйС.тенЬИ)8 ВОЮВВЮ ВВТЬ,ЧЬ ПОЮЕМЕ- ще;ий .;,", И 881;,;:;8": пюеооразование перемейаний,д 1 д.Воз Ю. КОД С ВЫСОС.:. ОЧПОСТЫО га;- ка 1; Ьсе сцгтавляюлие Фазовых Ошиббк дст"и В еро 51 Ес и 5. "с Гаг Вейгк ам Еекюат.";.ЬМИ " 5 с",1 Р 5111:01: 4 Цнф, ОВЬХ Ко -гг О р ., у л . й О б р е 1 8 н и и,еоб азова 1 г 1 ц т,"8".В 1 НИ - Кд ( О 81;5 ОС 58 ВЕ;Н М 1 Г;В -, 5 Ид ХОДЫ 1 ОТГГ 1 Х ЧВг-З Соотпетст.:-;,18)1118 СОГ 1 РОВЭТЕ 11 дЬЗО-.:Ьд: .,.В,у;ЬСОВ Со д:1 С 1 д С ГтНйИ ВХОдами ; .:ГГЕЕЮОВа ВХОЧЬ; 18 Р 8 З г.,ВЗОРВСЦЕПИтеЛЬ - С 1.РВЬтХОгОЬ: Сй ТРОНЗато оа ВТОРой ВЬ,ХОД,:,О.ОСС С "-.ОРЕЗ ОМ 1 татОР ПОДКЛОЧен к,. Еугс:.; - 5 1;ХО 1 тоЮгеров а третий выход ; и " ; , В" 1подипоче 1 ьеюез блОк"СЧ"-Ч т УтоаВЛПЮ 1 ЕМ ВХОДаМ СУМ 1"ю. ". 5 сдеа. другие вхо Еы кото 1,; Выходами счетчика грубо- Г -г 18,.-. НК ОЧНОГО ОТСЧЕта СОЕДИ 1:.:; С"М, , ОЕРОт 1 ОЧ.) ОГО ОТСЧЕТа, ВЫХОДЫГ ттаотт гт 18 ОЮО ГО ПОДКЛОЧЕН 1 1.ДОЬ ,: 511 ВМ .;81 а СОГЛВСОВания ОТСЧЕТОВ,И- агт ;:, я, юр г ТО С ЦЕЛ ЕОПСк 181 :. ,д"-. Г.,""ПЗобВазоваЕг 1, В НЕГО525141 Выход которого подк 110 чи ; нногплто-, выход первого генератора с ударнымозбуждением соединен со входом сч". - ,ц.кг;. г;.ного отсчета и через еле, епч задержки сдополнительфым тои-го, о ; х,).нератора с удавнь м возбу,.;,.;и,-:, ,:;.:"д .ис выходом одного пз тоиггг-.; в ,в,".ко -с счетчиком грубого ото .ет,., ЯСоставитель Техред И азарки орректор,1 . де - , .янченко о Редактор Т. Янов П одписное ираж 723венного комитетаделам изобретеМосква, Ж-З 5,Совета Министровй и открытийаушская наб д. д 1130 Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектна г;х.- синхронизатора через интегратор соединен с аналого-пифровым преобразователем, выходы старших разрядов которого соединены с управл;:по.ними входами сумматора точного отсчета, выходы триггеров черезалемент ИЛИ подключены ко входу первогогенератора с ударным возбуждением и к одному из входов дополнительного триггера,Заказ 50 "1/53 ОПНИИПИ Государс М