Преобразователь угол-код

2-1 и 2-2, изоляционной платы 3,источников оптического излучения,выполненных в виде светодиодов 4,приемников оптического излучения,выполненных в виде фотодиодов 5,светоотражательного элемента, выполненного в виде зеркала 6, втулки 7,элементов И-ИЕ 8 и элементов ИЛИ 9,редукторы,.каждый из которых, кромепоследнего, состоит иэ фланца 10,подшипников 11, оси 12, трибок 13-1и 13-2, шестерен 14-1 и 14-2 и кре".пежной пружины 15, последний редуктор3состоит иэ фланца 10, подшипниковоси 12, трибки 13-1 и шестерни14-1, контактные разрядные модули,каждый из которых состоит из оправ16-1 и 16-2, изоляционной платы 17с кодирующими элементами и токовыми 20дорожками (не показаны), закрепленной на оправе 16-1 резьбовым кольцом18, контактных щеток 19 и оси 20,датчик переполнения, состоящий иэкулачка .21, пружины 22 и концевого 25выключателя 23,Оптический разрядный моцуль уста-новлен па входном валу 1 с помощьюподшипников 24-1 и 24-2 и сопряженс,ним втулкой 7, фланец 10 с подшипниками 11 первого редуктора установлен на оправе 2-2 оптическогоразрядного модуля, шестерня 14-2первого редуктора сопряжена с осью20 первого контактного разрядногомодуля, установленной в подшипниках3524-3 и 24-4, закрепленных в оправах16-1 и 16-2, на оси 20 установленыконтактные щетки 19. Каждый последующий контактный разрядный модуль40через аналогичный редуктор подсоединен к предыдущему контактному разрядному модулю. В плате 17 последнего контактного разрядного модулячерез подшипники 11 установлена закрепленная пружиной ось 12 с закрепленной на ней шестерней 14-1, сопряженной с трибкой 13-1, которая установлена на оси 20 контактного разрядного модуля. Кулачок 21 датчика50переполнения установлен также на оси12 последнего редуктора с возможностью замыкания через пружину 22контакта концевого выключателя 23при вращении оси 12.55Разрядные модули соединены междусобой с помощью промежуточных колец25, установленных между оправами 2-2и 16-1 и между оправами 16-2 и 16-1 4 оптического и соответствующих контактных разрядных модулей, стержней 26 и гаек 27, причем благодаря наличию тождественных поверхностей 28 и 29 сопряжения разрядных модулей с промежуточными кольцами 25 обеспечивается фиксация модулей относительно друг друга в осевом, радиальном и тангенциальном направлениях, Преобразователь установлен в корпусе 30 и закрыт крьшкой 31, на которой закреплен разъем 32,.Зеркало 6, представляющее собой светоотражательный элемент, может быть выполнено в виде отогнутого сектора из светозащитного диска со втулкой 7, служащей также распорной втулкой между подшипниками 24 оптического разрядного модуля. Угол отгиба равен половине угла, под которыми установлены светодиоды 4 и фотодноды 5. Величина сектора по дуге выбрана таким образом, чтобы перекрыть одновременно два световых пучка от светодиода 4 к светодиодам 5, число которых равно основанию системы счисления, Платы 17 имеют подесять кодирующих элементов, количество кодирующих элементов может быть любое и также определяется основанием системы счисления, К каждому кодирующему элементу, токовым дорожкам, светодиодам 4 и фотодиодам 5 припаяны провода (не показаны),/ по которым подводится электропитание к токовым дорожкам, светодиодам и снимается электросигнал от кодирующих элементов и фотоциодов 5. В оправах 2, 16 и кольцах 25 предусмотрены пазы для укладки проводов, которые вторым концом присоединены к разъему 32, закрепленному на крышке 31. Контактные щетки 19 состоят из двух частей, скользящих по кодовым элементам платы 17, причем каждая часть щетки 19 сдвинута относительно друг друга на половину угла между кодовыми элементами, Каждая часть щетки 19 закреплена на изоляционной основе и изолирована друг от друга. Каждая часть щетки 19 выполняет роль 5 апаздывающей и опережающей щетки, Вторым концом каждая часть щетки 19 контактирует с токовыми дорожками платы 17. Передача вращения между модулями осуществляется через соответствующие редукторы. Сумскользящих по кодовым элема:там кон:" тактов позволяет производить логический выбор злеь;ентов съема ин"- формации и исключить ее неоднозначность на границах соседних кодовых элементов модуля, так как поскольку скользящие контакты соответствующих частей щетки 19 сдвинуты относительно друг друга па половину угла между кодовыми элементами, при перемещении конта.тав появляются запаздывающий и опережающий сигналы,Однозначный съем информации осуществляется выборсм части щеток 19 (запаздывающей и опережающеи) па К-методу, При этом наличие сигналов "О" - "4" определяет необходимость съема сигнала с опережающей.части щетки 19, а сигналов5 - 9 " с эапаэдывающей части (в случае десятичного основания системы счисления).Таким же образам происходит вращение кодирующих элементов следующих контактных модулей и съем информации с их кодовых элементов.При повороте аси 12 последнего редуктора установленный на ней кулачок 1 датчика переполнения через пружину 22 замыкает контакт концевого выключателя 23, сигнал которого может быть использован в качестве сигнала старшего разряда преобразователя, в качестве сигнала предельнога числа оборотов или в качестве сигнала ксмандн на выключение объекта, угол поворота которого измерялся.Применение оптического разряднага модуля на входе и датчика переполнения на выходе преобразователя пазво 50 5 15400мариое передаточное отношение у редукторов, связывающих модули, одинаковое и равно 1:К, где К - основаниесистемы счисления, в котором предусмотрено кодирование (в данном при"мере К = 10). Сочетание светодиода4 и фотодиода 5 представляет собойоптронную пару, Количество оптических и контактных разрядных модулей 10может быть различным,В оптическом разрядном модуле(фиг,3) элементы И-НЕ 8, количествокоторых равно количеству светодиодов4, объединены в замкнутую цепочку, 15а их выходы являются информационнымивыходами оптического разрядного модуля и соединены с входами соответствующих элементов ИЛИ 9, выходь 1которых являются управляющими выходами оптического разрядного модуля,Преобразователь угол - код работает следующим образом,Преобразователь позволяет преимущественно устанавливать его в начальной цепи кинематической схемы, т,е.устанавливается между двигателем иредуктором или исполнительным механизмом,Гри вращении двигателя (не показан) происходит вращение входногонала 1 и соответственнозеркала 6 ипроизводится засветка соотвествующего фотодиода 5 ат светодиода 4 путемотражения светового потока от свето 1 диода 4 зеркалом 6, электрическийсигнал от фотодиода 5 поочередно по 1 ступает со всех десяти фотодиодов 5на элементы И-НЕ 8, причем для обеспечения снятия сигнала в любой мо,мент времени необходимо возбуждениеодного или двух фотодиодов 5 одновременно, Это достигается тем, чторазмеры зеркала 6 по дуге выбранытаким образом, чтобы засвечивались 45два соседних фотодиода 5, Это условие обеспечивается при выполненииследующего соотношенияИ+ис(сгде с - угловой размер зеркала 6;й - размер фотодиода 5;р - расстояние между осямидвух смежных светодиодов4 по дуге,"55К - радиус расположения осейсветодиодов 4.Таким образом достигается отсутствие пропадания сигнала, поскольку 6при любом положении зеркала 6 имею ся фотодиады 5 :. освещенностью,значительна превышающей пороговую,Возникающая при этом неопределенность, состоящая в ом, что бываютмоменты, когда оба фатадиода 5 возбуждены, устраняется за счет соединения элементов И-НЕ 8 (снабженныхпороговыми элементами),Далее вращение от оптическогоразрядного модуля.(ипадшего разряда)через трибку 13-1, шестерню 14-1,трибку 13-2 и шестерню 14-2 передается на первый контактный модуль,при этом контактные щетки 19 скользят по кодовым элементам платы 17где съем нпс;ормации прапзвадптсятакже поочередно с каждого кодовогоэлемента платы 17. Наличие паыляет осуществлять преобразование углов поворота объектов с высокими скоростями вращения с точностью 0,05 оборота и дает возможность своевременного отключения объекта. Кроме того, использование контактных модулей с одинаковыми поверхностями 28, 29 сопряжения позволяет по мере износа .трущихся элементов переставлять модули, меняя их местами (например, заменяют только модули со Скользящими контактами); последний модуль на первый, а первый на последний, предпоследний на второй и т.д, Это возможно, поскольку скорость вра" щения входных осей последующих модуЛей зпачительно меньше, чем у предыдущих, и износ трущихся элементов Происходит медленнее, Это позволяет быстро без дополнительных затрат на изготовление новых деталей производить ремонт преобразователя и увеличить ресурс его работы без утраты его работоспособности.б о р м у л а изобретения1, Преобразователь угол - код, содержащий последовательно установленные и соединенные редукторами контактные разрядные модули и входной вал, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения преобразователя, в него введены два дополнительных редуктора, датчик переФполнения и оптический разрядный модуль, который установлен на входномвалу и через первый дополнительный редуктор соединен с первым контактным разрядным модулем, последний контактный разрядный модуль через второй дополнительный редуктор соединен с датчиком переполнения.2. Преобразователь по п.1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что.оптический разрядный модуль содержит светоотражательный элемент, К источников и К.приемников оптического излучения, где К - основание системы счисления преобразователя, К элементов И-НЕ и два элемента ИЛИ, оси источников оптического излучения размещены равномерно по окружности радиуса Й с центром, расположенным на оси вращения, и параллельны ей, оси приемников оптического излучения расположены равномерно радиально, светоотражательный элемент выполнен в виде сектора, установленного на сопрягаемой с входным валом втулке, плоскость сектора светоотражательного элемента расположена в точке пересечения осей одноименных источников и приемников оптического излучения под углом 45 к оси вращения, а угловой размер Ыс светоотражательоИ+о ного элемента равен в в -" где д размер приемника оптического излучения, р - расстояние между осями двухсмежных источников излучения по дугевыходы источников оптического из лучения соединены с первыми входамиьодноименных элементов Е-НЕ, выходыКпервых - элементов Я-НЕ соединенывходами первого элемента ИЛИ, выходыостальных элементов И-НЕ соединеныс входами второго элемента ИЛИ, выход каждого предыдущего элементаИ-НЕ соединен с вторым входом последующего элемента И-НЕ,. выход пос леднего элемента И"НЕ соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ,выходы элементов И-НЕ являются информационными выходами, а выходыэлементов ИЛИ - управляющими .выхода ми оптического разрядного модуля.1540002 Составитель Е,Бударина Техред Л, Сердокова К аций о Редактор Л.Пчолииская одписное и ГКНТ СССР Проиэводствен -иэдательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 10 акаэ 231 Тираж 65 НИИПИ Государственного комитета113035, Москва, Ж о иэобре 35, Рауш ям и открыти наб д, 4/