Преобразователь перемещения в код

Номер патента: 746651

Авторы: Алкин, Ройтер, Чернов

ZIP архив

Текст

.04 с присоединением заявкиВеударстееннм 5 к СССР ао делам нзебре н атнрмтнй.80. Бюллетень25я описания 17,07.80 72) Авторы изобретения Г. И. Алкин,Ройтер и И. Г. Черн 7) Заявитель ЕОБРА Изобретение относится. к автоматике и измерительной технике и может найти применение для измерения перемещений рабочих органов металлорежущих станков и измерительных машин.Известны преобразователи перемещения в код, использующие в качестве датчика перемещения синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы, работающие в амплитудном режиме, В этих преобразователях перемещения в код с выходов цифроаналогового преобразователя, управляемого 10 параллельным кодом абсолютного реверсивного счетчика, подаются на двухфазную обмотку возбуждения датчика два аналоговых сигнала, амплитуды которых пропорциональны синусу и косинусу числа; хранящегося в абсолютном счетчике, Сигнал рас- . согласования, снимаемый с выходной обмотки датчика, с помощью фазочувствительного устройства управляет работой абсолютного счетчика 1.Недостатком таких преобразователей пе- р 0 ремещения в код является их сложность, так как для их реализации требуется большое количество прецизионных ключей и трансформаторов или прецизионных резисторов,ЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КО изготовляемых по специальной технологии.К тому же эти преобразователи характеризуются недостаточной точностью.Известен преобразователь перемещенияв код, в котором запитка двух входных обмоток датчика типа индуктосин осуществляется импульсными сигналами, линейноизменяющимися по длительности в функции числа, пропорционального взаимномуположению входных и выходной обмотокдатчика. Такой преобразователь характеризуется большей точностью 21.Недостатком преобразователя являетсясложность,Наиболее близким к предлагаемому яв.ляется преобразователь перемещения в код,содержащий первый реверсивный счетчик,выходы которого соединены с входами блока индикации, второй реверсивный счетчик,выходы которого, за исключением двух старших разрядов, подключены к входам блокасравнения кодов, реверсивный делитель частоты, выходы которого подключены к другим входам блока сравнения кодов и к входам двух дешифраторов. Выходы дешифратора подключены к раздельным входам триггера, выхолы которого соединены с входамиуправления делителя частоты и с входамиформирователя импульсов питания. Другиечетыре входа формирователя импульсов пи.тания подключены к двум выходам блокасравнения кодов и к двум старшим разрядам второго счетчика, Выходы формирова теля импульсов питания подключены к двумвходным обмоткам датчика положения типа индуктосина или другого синусно-косинусного вращающегося трансформатора. Выход .датчика положения подключен через1 Офильтр низкой частоты к одному из входовформирователя импульсов рассогласования,выход которого соединен с входами абсолютного и реверснвных счетчиков. Генераторимпульсов подключен к счетному входу делителя частоты и к другому входу формирователя импульсов.В двух каналах блока сравнения кодовэтого преобразователя сравниваются прямой код линейно-изменяющегося числа делителя частоты с прямым и обратным кодомвторого реверсивного счетчика, При совпадении указанных кодов, на выходах блока-сравнения кодов появляются импульсы, которые формируют фронты двух импульсныхсигйалов запитки датчика, амплитуды пер- двых гармоник этих сигналов меняются посинусному и косинусному законам в функ-.ции" числа второго реверсивного счетчика.Полярность сигналов запитки датчика определяется состоянием двух старших разрядов второго реверсивного счетчика 3. зфФормирование фронтов импульсных сиг"налов запитки датчика с помощью узкихимпульсов на выходе блока сравнения кодов снижает точность известного преобра- "зователя из-за возможного влияния переходных процессов при переключении абсолют.ного счетчика и делителя частоты, В мо"мент переходного процесса в абсблвтномсчетчике и делителе частоты на выходахблока сравнения кодов могут появляться.ложные импульсы, приводящие к сбою преобраэователя. Кроме того, известный преобразователь имеет невысокую разрешающую способность, что также снижает еготочность.Цель изобретения - повышение точности преобразователя,Поставленна цель достигается тем, чтов преобразователь перемещения в код, содержащий формирователь импульсов питания подключенный к датчику перемещения, вы- фход которого через полосовой усилитель подключен к формирователю импульсов рассогласования, управляющий вход которого через делитель частоты соединен с генератором импульсов, а выход поЛключен к входам первого и второго реверсивных счетчиков, выход второго реверсивного счетчика подключен к блоку индикации, введены эле. менты И, ИЛИ и два дополнительных счет. чика, входы записи которых соединены с выхолами разрядов первого реверсивного счетчика, входы разрешения записи- с выходом делителя частоты, а выходы подключены к входам формирователя импульсов пи. тания, счетный вход одного дополнительногосчетчика соединен с генератором имйульсов, а счетныи .вход другого дополнительного счетчика соединен с выходом. элемента ИЛИ,вхолы элемента И соединены с, выходамиделителя частоты и выходами младшего разряда первого реверсивного счетчика, а выход подключен к одному входу элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с генератором импульсов.Формирователь импульсов питания преобразователя перемещения в код содержит два фазосдвигающих элемента н два элемента И, два первых входа формирователя импульсов питания подключены к одному элементу И, а два вторых входа через соответствующие фаэосдвигающие элементыподключены к другому элементу И.На фиг.приведена блок-схема преобразователя перемещения в код; на фиг. 2 - блок-схема формирователя импульсов; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы преобразователя.Преобразователь перемещения в код содержит выходную обмотку синусно-косинусного датчика 1, которая через полосовой усилитель 2 подключена к входу фазочувствительного формирователя 3 импульсов рассогласования, выход которого подключен к входам реверсивных счетчиков 4 и 5. Кодовые выхолы реверсивного счетчика.5 подключены к блоку 6 индикации. Другой вход фазочувствительного формирователя 3 импульсов рассогласования соединен с выколом делителя 7 частоты. Генератор 8 импульсов подключен к входам делителя 7 частоты, дополнительного счетчйка 9 и через элемент ИЛИ 10 к входу дополнительного счетчика 11. Входы записи дополнительных счетчиков 9 и 1 соединены с кодовыми выходами реверсивного счетчика 4. Выход делителя частоты подключен к входам разрешения записи дополнительных счетчиков 9 и 1 и к входу элемента И 12. Выходы дополнительных счетчиков 9 и 11 подключены кформирователю 13 импульсов питания, приэтом выходы переполнения счетчиков 9 и 11 .через .фазосдвигающие элементы 14 и 15 подключены к входам элемента И 16. К входам элемента И 17 подключены выходы старших разрядов дополнительных счет-, чиков 9 и 11. Выходы элементов И 16 н 17 соединены с вхолами датчика 1. Выход млад 1 пего разряда счетчика 4 соединен с управляющим входом элемента И 12, выход которого подключен к другому входу элемен.та ИЛИ 1 О. Преобразователь перемещения в код работает следующим образом.746651 В реверсивном счетчике 4 хранится число, пропорциональное текущему положению вхолных обмоток относительно выходной обмотки датчика 1. Это число (за исключением младшего разряла) поступает на входы записи дополнительных счетчиков 9 и 11 и заносится в эти счетчики в момент поступления импульса переполнения с выхода делителя 7 частоты на входы разрешения записи дополнительных счетчиков. На входы делителя 7 частоты н счетчиков 9 и 1 постоянно поступают импульсы с генератора 8. Дополнительный счетчик 9 работает на сложение, а дополнительный счетчик 1 - на вычитание. К выходам переполнения дополнительных счетчиков 9 и 11 подключены фазосдвигающие элементы 14 и 15. Фазосдвигающий элемент 14 вырабатывает сигнал с, который сдвинут относительно выходного сигнала в дополнительного счетчика 9 на 90 в сторону отставания (см, фиг. 3), Фазосдвигающий элемент 15 вырабатывает сигнал 1, который сдвинут относительно выходного сигнала д дополнительного счетчика 11 на 90 в сторону опережения.Выхолные сигналы в и д счетчиков 9 и 11 поступают на входЫ элемента И 17, формирующего импульсы, амплитуда первой гармоники которых меняется по косннусному закону в функции выходного кода счетчика 4, Выходные сигналы с ифазосдвигающих элементов 14 и 15 поступают на входы элемента И 16, формирующего импульсы, амплитуда первой гаормоники которых меняется по синусному закону в функции выходного кода счетчика 4. Выходные сигналы элементов И .16 и поступают на входы датчика 1. Напряжение рассогласования с выходной обмотки датчика 1 поступает в полосовой усилитель 2, гле происходит усиление и выделение первой гармоники. Усиленный гармонический сигнал далее поступает в фазочувствительный формирователь импульсов рассогласования 3, где происходит формирование импульсов рассогласования в зависимости от фазы сигнала рассогласования,Импульсы рассогласования затем поступают в реверсивный счетчик 4 и вызывают изменение числа в нем до тех пор, пока его содержимое не станет соответствовать взаимному положению входных и выходйой обмоток датчика 1. В этом случае выходное напряжение датчика 1 равно нулю,и импульсы на выходе формирователя 3 импульсов рассогласования отсутствуют. Импульсы рассогласования одновременно подсчитываются реверсивным счетчиком 5, управляющим блоком 6 индикации.Выход младшего разряда реверсивного счетчика 4 соединен с управляющим входом элемента И 12, который пропускает с залержкой на вход счетчика 11 импульс переполнения делителя 7 частоты, если млалший разряд счетчика 4 находится в нулевом состоянии, и не пропускает этот импульс, если младший разряд счетчика 4 нахолится в единичном состоянии. Такое включенйе увеличивает разрешающую способность пре образователя в два раза. Применение записи содержимого счетчика 4 в дополнительные, счетчики 9 и 11 один раз за период делителя 7 частоты в короткий промежуток времени исключает 10 влияние переходных процессов в счетчикахна формирование выходных импульсов запитки датчика, что повышает точность преобразователя.Автоматическое смещение выходных импульсов запитки датчика на 180 на выходах элементов И 16 и 17 при переходе датчика из одного квадранта в другой, снижает расход мощности на питание датчика в два раза, что позволяет увеличить выходной сигнал датчика, а следовательно повы сить точность преобразователя.Увеличение разрешающей способностипреобразователя в два раза без снижения несущей частоты импульсов запитки датчи.ка также позволяет повысить его точность,формула изобретения 1. Преобразователь перемещения в код,содержащий формирователь импульсов питания, подключенный к датчику перемещения, выход которого через полосовой усилитель подключен к формирователю импульсов рассогласования, управляющий вход которого через делитель частоты соединен с ге.нератором импульсов, а выход подключен к3входам первого и второго реверсивных счетчиков, выход второго реверсивного счетчикаподключен к блоку индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения точностипреобразователя, в него введены элементы40 И, ИЛИ и два дополнительных счетчика,входы записи которых соединены с выходами разрядов первого реверсивного счетчика, входы разрешения записи - с выходомделителя частоты, а выходы подключены квходам формирователя импульсов питания,4 счетный вход одного дополнительного счетчика соединен с генератором импульсов,а счетный вход другого дополнительного счетчика соединен с выходом элемента ИЛИ,входы элемента И соединены с выходамиделителя частоты и выходами младшего разряда первого реверсивного счетчика, а выход подключен к одному входу элементаИЛИ, другой вход которого соединен с генератором импульсов,2. Преобразователь по п. 1, отличаюфф щийся тем, что формирователь импульсовпитания содержит два фазослвигающих элемента и два элемента И, два первых входаформирователя импульсов питания подклю.чены к одному элементу И, а два вторых входа через соответствующие фазосдвигающие элементы подключены к другому эле. менту И.Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Ж 3537102, кл, 340 - 347,1970. 2. Патент США М 3789393, кл. 340 - 347,1974. 3. Авторское свидетельство СССРЖ 536501, кл. б 08 С 9/00, 975 (прототип),. Вкинула дактор Л, Алексееказ 4108/20 ДАНИИЛно3035, Млиал ППП Составитель А. С едред К, Шуфричирна 682 Государственного окола изобретений и откав, Ж - 35, РаушскаПатекть, г, Ужгород,риовКорректорПодннсноеитетв СССРкрытийнаб., д. 415л, Проектная,

Смотреть

Заявка

2600768, 04.04.1978

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Р-6930

АЛКИН ГЕОРГИЙ ИЛИАСОВИЧ, РОЙТЕР ВЛАДИМИР ЛЕОНИДОВИЧ, ЧЕРНОВ ИГОРЬ ГРИГОРЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G08C 9/00

Метки: код, перемещения

Опубликовано: 05.07.1980

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-746651-preobrazovatel-peremeshheniya-v-kod.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Преобразователь перемещения в код</a>

Похожие патенты