Устройство для передачи сигналов с вращающегося объекта

В процессе работы шпиндельного узла диагностические параметры регистрируются, преобразуются в параллельйый цифровой код и передаются в кор 5йус шпиндельного узла, принимаются ианализируются узлом 18 считывания информации от приемника 25 сигналовбтробирования данных под управлениемприемника 28 для стробирования счетаекторов,Узел 6 передачи сигнала работаетследующим образом,Диагностические параметры преоб 1 аэуются диагностическими датчиками 57 в аналоговые электрические сигналы,поочередно подключаемые через аналоговый.коммутатор 8 к входу АЦП 9, гдереобразуются в параллельный цифро"ой код, каждый разряд которого усиАивается своим первым усилителем 1 Отока и передается своим первым светодиодом 11, Процесс АЦП-преобразованиятактируется генератором 12 непосредтвенно, а процесс подключения датчиков 7 к АЦП 9 и процесс передачиифровых кодов - через счетчик 13циклов, на первом выходе которогоФормируется адрес датчика 7, кото 1 ый подключается через коммутатор 8 30й АЦП 9, на втором выходе которогоЙмпульсы, усиливаемые вторым усилите.лем 14 тока и передаваемые вторымсветодиодом 15 как синхроимпульсыСтробированных данных,Узел 18 считывания сигнала рабо 35чает следующим образом,Передаваемые коды принимаютсягервыми Фотодиодаьк 19, причем каждыйПринимает свой разряд кода, усилийаются первыми усилителями 21 иПреобразуются первыми триггерами 22порога, первыми приемниками 20, преобразуются регистром 23 сдвига и принимаются преобразователем 24 информации, где разделяются данные, отНосящиеся к различным датчикам 7,Накапливаются и анализируются, Разделение данных производится по коду, относящемуся к напряжению бло"ка 16 питания, а вход коммутатора 8Через который контролируется напряжение блока 6 питания, используетсяКак метка, относительно которой отСчитываются коды диагностическихдатчиков 7. Преобразование, выполняемое регистром 23 сдвига, заключаетСя в циклическом сдвиге входногокода, поступающего с выходов первых приемников 20, влево или вправо, взависимости от направления вращенияшпинделя, на количество разрядов,определяемое содержимым .счетчика 31числа разрядов сдвига по состояниюдатчика начала отсчета, датчика секторов и датчика частоты и направлениявращения. Вместе с разрядами кодов,принимаемыми первыми фотодиодами 19,регистр 23 сдвига производит преобразование синхроимульсов, принимаемых вторым фотодиодом 26 и далее узлом 27 приема сигнала третьего приемника 25 и преобразование состояниядатчика секторов, принимаемого фото"диодом 29, и далее - узла 30 приемасигнала четвертого приемника 28 стробирования счета секторов, так каквторой фотодиод 26 и фотодиод 29 расположены на одной образующей с первыми Фотодиодами 19 и принимают информацию с второго и третьего светодиодов 15 и 17, расположенных на однойнаружной образующей с первыми светодиодами 11. Это имеет место толькотогда, когда счетчик 3 числа разрядов сдвига установлен в "ноль"н принимаемые коды проходят через регистр23 беэ сдвига, При вращении шпинделя3 вращается и связанный с ним кинематически стробоскопический диск 39 измерительного преобразователя 40 перемещения. В момент расположения меткиначала отсчета, выполненной на стробоскопическом диске 39, между четвертым излучателем. светодиода 43 иприемником сигналов фотодиода 44,на выходе приемника 38 сигнала .появляется логический уровень, сбрасывающий счетчик 31 числа разрядов сдвига в ноль и тем самым устанавливающий количество разрядов, циклическисдвигаемых регистром 23, равным нулю, при этом разряды кода, передаваемые первыми светодиодами 1, принимаются первыми Фотодиодами 19, которые в этом положении находятся напротив первых светодиодов 1, передающих соответствующие разряды кода ипоступают в блок 24 беэ сдвига, приэтом импульсы с второго светодиода 15принимаются Фотодиодом 26, а стретьего светодиода 17 - Фотодиодом29, принимается постоянная составляющая и изменение содержимого счетчика31 числа разрядов сдвига не происходит. При дальнейшем повороте шпинделя 3 происходит смещение светодиодов3435 6. 5О15 5 15411,15 и 17 относительно фотодиодов19, 26 и 29. В момент потери оптического контакта между третьим светодиодом 17 и фотодиодом 29 происходитизменение состояния счетчика 3 числаразрядов сдвига на единицу, причемесли обозначить разряды первых светодиодов 11 по часовой стрелке (фиг,2),то при вращении шпинделя 3 по часовой стрелке произойдет циклическийсдвиг содержимого регистра сдвига 23влево, т,е, в сторону меньшего разряда, в результате фотодиод 19 будетпринимать информацию о первом разряде кода, передаваемую первым светодиодом 1, а на вход преобразователя24 информация придет как первыйразряд кода, При дальнейшем поворотешпинделя 3 информацию о первом разряде кода будет принимать фотодиод 19и так далее, пока не сработает датчик начала отсчета, после чего процесс повторяется вновь, При изменении направления вращения шпинделя 3изменяется сигнал с выхода блока 32определения направления перемещения,воздействующий на счетный вход счетчика 3 числа разрядов сдвига, и1направление сдвига регистра 23 изменяется на противоположное. Регистр 23одновременно циклически сдвигаетвсе разряды принимаемого кода,Блок 32 определения направленияперемещения работает следующим.образом, С Фотодиода 41 преобразователя40 на вход приемника 33 поступаетсинусоидальный сигнал, который усиливается и преобразуется в импульсный, а с фотодиода 42 на вход прием"ника 34 приема .сигнала - косинусоидальный сигнал, Эти два сигнала. дифференцируются элементами 35 и 36и поступают в элемент 37 выделения .направления перемещения, где сравни"ваются с сигналами на выходах приемников 33 и 34, Логический уровень появляется только на соответствующемвыходе элемента 37 и поступает на со"ответствующий счетный вход счетчика31 числа разрядов сдвига.По второму варианту воздействиена стробирующий вход счетчика 31числа разрядов сдвига формируетсяпутем деления импульсов, снимаемыхс выхода приемника 33 или 34 приемасигнала делителем 45 частоты, коэффициент деления которого определяется так, чтобы эа один полный оборот 20 25 30 35 40 45 50 55 шпинделя 3 на выходе делителя 45частоты количество импульсов равнялось количеству излучателей, установленных на одной наружной образующейкорпуса 1,Конструкция предлагаемого устройства обеспечивает возможность получения информации в параллельном цифровом коде на полном обороте шпинделя независимо от направления его вращения, а также когда шпиндель неподвижен, и эа счет этого - повышениеоперативности и объема информации,поступающей со шпинделя,Формула изобретения 1. Устройство для передачи сигналов с вращающегося объекта, содержащее на вращающемся объекте датчики, выходы которых подключены к информационным входам аналогового коммутатора, выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, генератор, выход которого подключен к входу счетчика циклов и к второму входу аналого-цифрового преобразователя, первый выход счетчика циклов соединен с управляв" щим входом аналогового коммутатора, первый усилитель, выход которого подключен к первому светодиоду, второй усилитель, выход которого соединен с вторым светодиодом, блок питания и измерительный преобразователь перемещения, на неподвижном объекте- первый Фотодиод, соединенный с входом первого приемника сигналов, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены на вращаю щемся объекте дополнительные первые усилители и первые светодиоды по числу информационных каналов и третий светодиод, соединенный с первым выходом блока питания, выходы аналогоцифрового преобразователя подключены к входам первых усилителей, выходы дополнительных первых усилителей подключены к первым дополнительным све-о тодиодам, выход счетчика циклов соединен с входом второго усилителя тока, на неподвижном объекте введены блок определения направления перемещения дополнительные первые фотодиоды и приемники сигналов, третий и четвертый фотодиоды, счетчик числа разрядов сдвига и регистр сдвига, выходы .дополнительных первых фотодиодов соединены с входами дополнитечьных первыхприемников сигналов первый и второйвыходы измерительного преобразователя перемещения через соответствующиевторые приемники сигналов соединеныс первым и вторым входами блока определения направления перемещения, выходы которого подключены к первомуи второму входам счетчика числа разрядов сдвига, третий выход измерительного преобразователя перемещения через соответствующий второй приемниксигналов соединен с третьим входом 15счетчика числа разрядов сдвига, выход которого подключен к первому управляющему входу регистра сдвига,четвертый вход счетчика числа разрядов сдвига являются стробирующим 20входом устройства, информационные выходы регистра сдвига являются выходами устройства, выходы второго итретьего фотодиодов соединены с вхо 4 дами одноименных приемников, выходыпервых приемников соединены с информационными входами регистра сдвигас вторым и третьим управляющимивходами-выходами третьего и четвер"того приемников.2. Устройство по п,1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что второй выход блока питания подключен к калибровочному входу аналогового коммутатора,3. Устройство по п,1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что управляющий выход регистра сдвига объединенсо стробирующим входом устройства,4. Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что в него на, неподвижном объекте введен делитель частоты, вход которого соединен с выходом одного из вторых приемников, а выход объединен со стробирующим входом устройства,.Циткина Текред И, дидцк Корректор Редактом 4 зэодстзенно-издательский комбинат "Патент", р. Ужгород Гагарина, 103 Заказ 402 Тираж 436 Подписное НБИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рауаская наб д. 4/5