Устройство для преобразования угла поворота вала в код

О П И С А Н И Е (1 ц 877593ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфтез Советск ивСфциапистическикРеспубики(51)М. Кл,(22)Заявлено 11,0280 (21) 2881953/18-24 с присоединением заявки ЭЙ С 08 С 9/Об 3 Ьеударстюаый комитет СССР ве делэтт азабретеей и открытий2) Авторы изобретен В.В.Дюняшев, Н.В.Скиба и В.Е.Тыр Харьковс 1) Заявител томобильно-дорожный ин 4) УСТРОЙСТВО, ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГ ПОВОРОТА ВАЛА В КОД повышение точреобразования оде Цностиугла К недоста теля относят измерения и кам этого преобразовая ограниченный диапаэоаличие погрешности воментов начала и оконого интервала, пропоргловому положению. тигается оиство дл рота вала Поставленная цель д за счет того, что в ус преобразования угла по в код, содержащем элек ении пр чания времеционального нолучев ЮИзобретение относится к системамавтоматического контроля и преобразо-.вания неэлектрических величин в дискретный электрический сигнал, а именнок преобразователям угла поворота ва-.ла в код.Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий чувствительные элементы, один из которыхсвязан со входным валом, а другой за 1креплен неподвижно,. электроннолучевую 10трубку (ЭЛТ) с кольцевой разверткой,блок питания которой связанс дели-телем частоты, а чувствительные элементы, расположенные перед экраномЭЛТ, подключены через усилители ко т 5входам триггера, выход которого соединен с ключом 11,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для преобразования угла поворота вала в код, содержащий электронно"лучевую трубку (ЭЛТ), подвижный элемент, расположенный с внешней стороны экрана ЭЛТ и связанный с валомгенератор, выход которого соединен содним входом первого ключа, другойвход которого подключен к выходупервого триггера, делитель, счетчик,цифроаналоговый преобразователь(ЦАП), выходы ЩЛ соединены с вертикальными отклоняющими пластинами 21,Недостатком этого известного устройства является наличие погрешностиэксцентриситета,ель изобретения -устройства для пповорота вала в к3 87 трубку, перед экраном которой расположен чувствительный элемент, связанный с валом генератор, выход которого соединен с входом делителя частоты и с одним входом первого ключа, другой вход которого подключен к выходу первого триггера, выход первого ключа соединен с первым входом счетчика, и цифроаналоговый преобразователь, выходы которого соединены с вертикальными отклоняющими пластинами электроннолучевой трубки, введены генератор линейно-изменяющегося напряжения, второй триггер, второй и третий ключи, выход делителя частоты соединен с первыми входами второго и третьего ключей и с входом генератора линейно-изменяющегося напряжения, выходы которого подключены к горизонтальньщ отклоняющим пластинам электроннолучевой трубки, второй вход второго ключа соединен с выходом первого триггера, выход второго ключа соединен с первым входом цифроаналогового преобразователя, второй вход которого и первый вход второго триггера подключены к входу запуска устройства, выход второго триггера соединен со вторым входом третьего ключа, выход которого соединен с вторым входом счетчика и с первым входом пер-. вого триггера, вторые входы первого и второго триггеров соединены с чувствительным элементом.На фиг., представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип его работы; на фиг. 3 - прямоугольный растр на экране ЭЛТ и положения чувствительного элемента.Устройство для преобразования угла поворота вала в код содержит генератор 1 (фиг.1), делитель 2 частоты, цифроаналоговый преобразователь 3, генератор 4 линейно-изменяющегося напряжения, электроннолучевую трубку 5, чувствительный элемент 6, связанный со входным валом 7, первый, второй и третий ключи 8-10, первый и второй триггеры 11 и 1 2, счетчик 13 и вход 14 запуска устройства.Работа устройства происходит следующим образом.Генератор 1 генерирует последовательность импульсов (фиг.2 а), которая поступает на делитель 2 частоты. Сигналс делителя 2 (фиг.2 о) управляет работой цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 3 и генератора 4 ли 7593 4 5 О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 нейно изменянщегося напряжения. По заднему фронту импульсов генератор: 4 начинает вырабатывать напряжения, обеспечивающие прямой ход электронного луча, а по переднему - напряжения, обеспечивающие обратный ход луча ( фиг.2 6,И электроннолучевой трубки (ЭЛТ) 5Пилообразное напряжение (фиг.22 с генератора 4 осуществляет горизонтальную развертку электронного луча на экране ЭЛТ 5. На вертикальные отклоняющие пластины ЭЛТ 5 подается ступенчатое напряжение с выхода ЦАП 3. Каждый последующий импульс с делителя 2 частоты изменяет напряжение на выходе ЦАП 3 на йО, которое вызывает смещение электронного луча по вертикали на величину с" (фиг.З).Таким образом, за время Т = Т 0 М (где То - период следования импульсов с делителя 2 частоты, М - число состояний ЦАП 3) электронный луч вычерчивает на экране ЭЛТ 5 прямоугольный растр.Сигнал с входа 14 устанавливает второй триггер 12 в единичное состояние, а ЦАП 3 в нулевое состояние, Ключ 1 О открывается. Импульс с делителя 2 частоты через ключ 10 переводит первый триггер 11 в единичное состояние, ключи 8 и 9 открываются, и на вход счетчика 13 начинают поступать квантующие импульсы с генератора 1.Импульсы с делителя 2 частоты обнуляют счетчик 3 и переводят ЦАП 3 в последующее (первое, второе и т.д.) состояния (фиг.2 Э), При достижении электронным лучом места положения чувствительного элемента 6 (точка А на фиг.З), на его выходе формируется сигнал "стоп" (фиг.2 е), Триггеры 11 и 12 устанавливаются в нулевое состояние, ключи 8-10 закрываются.,В счетчике 13 (Фиг.2) и в дискретной части ЦАП 3 фиксируются, коды координат (х у ) точки А, причем в счетчике 13 код х , а в ЦАП 3 - код у,(фиг.З).При изменении углового положения вара 7 чувствительный элемент б перемещается из точки А в точку А (фиг3) что вызывает изменение кодов на Ьх и лу соответственно.Угловое перемещение 4, определяется по теореме косинусовФормула изобретения 5 . 8 где К - расстояние до чувствительногоэлемента 6 от оси вала 7.Таким образом, используя растровую развертку, .исключается погрешность, возникающая за счет .несоосности входного вала и электроннолучевой труб" ки (погрешность эксцентриситета), вследствие чего точность преобразователя существенно повышается.Зкономический эффект от использования предлагаемого преобразователя обусловлен его .техническими преимуще" ствами перед известными. Устройство для преобразования угла поворота вала в код, содержащее. электроннолучевую трубку, перед эк- раном которой расположен чувствительный элемент, связанный с валом генератор, выход которого соединен с входом делителя частоты и с одним входом первого ключа, другой вход которого подключен к выходу первого триггера, выход первого ключа соединен с первым входом счетчика, и цифроаналоговый преобразователь, выходы которого соединены с вертикальными отклоняющими пластинами электронйолучевой трубки, о т л и ч а ю щ е е -77593 6с я тем, что, с ц.лью повышения точности устройства,в него введены генератор линейно-изменяющегося напряжения, второй триггер, второй и третийключи, выход делителя частоты соединен с первыми .входами второго и третьего ключей и с входом генератора линейно-изменяющегося напряжения, выходы которого подключены к горизонтальным отклоняющим пластинам электронноЛучевой трубки, второй вход.второго ключа соединен с выходом первоготриггера, выход второго ключа соединен с первым входом цифроаналоговогопреобразователя, второй вход которого и первый вход второго триггера под"ключены к входу запуска устройства,выход второго триггера соединен совторым входом третьего ключа, выход 2 Окоторого соединен с вторым входомсчетчика и с первым входом первоготриггера, вторые входы первого и второго триггеров соединены с чувстви-,тельным элементом. 25Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР%359682, кл. 6 08 С. 9/06, 1971,2. Авторское свидетельство СССРВ 643943, кл, 6 08 С 9/06, 1976 (прототип).877593 Фиг ель В.РыгалиИ. Голинка Состав Техред дактор Е.Па Заказ 962 дписно 03"Патен г. Ужгород, ул. Проектная, 4 илиа Тираж 694 ИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д