Функциональный преобразователь угла поворота вала в код

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соизз Советскик Социалистических Республик(43) Опубликовано 1) 2324147/2 8 С 9/06 явкиасударстювнныи иамитвтСаювта Мнниютраа СССРаю делам иэаарвтвннйи атирытий 5,05,77, Бюллетень 19. И. Лопухов уйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авнационн институт им. акад, С, П. Королева 71) Заявитель 54) ФункциОнАльнь 1 Й пРеОБРА 30 ВАтель уГлА ПОВОРОТА ВАЛА В КОДме хани польэо относится к автоматике, тел ной т.хинке и может быть и пального преобразования ут код для получения сетки циф функций с неизменной нач зобретени ке и вычислител о для функци еремещеннй в периодических ых овых нои зои длагае мого фиг, 3 -образовате яэанный че рез световод 2, орцы которых маску 5 с матвод 2 выводит. Известны функциональные преобразователи ут. ла поворота вала в код, содержащие функциональ. ную кодовую маску, оптически связанную с фсто. приемниками и излучателем, выходы фотоприемников подключены к блоку выдачи кода, дополнительные кодовые дорожки, оптически связанные с излучателем и фотоприемниками 1 . Функциональный преобразователь отличается сложностью, которая вызвана трудностью выполнения кодовых дорожек и съема с них информации.Известен также функциональный преобразова. тель угла поворота вала в код, содержащий излуча. тель, оптически связанный через све 1 овод и систему волоконных жгутов, торцы которых образуют ци. линд,"ическую кодовую маску, с мтрицей из фотоприемников, выходы которых подключеньг к вхо. дам коммутатора (2. Этот преобразователь имеет ограниченные функциональные воэможности, в частности, невозможность одновременной выдачи сетки периодических функций с неизменной иачаль.ной фазой н частотами, кратными основной угловой частоте вращения вала.Цель изобретения . расширение функциональ.ных воэможностей преобразователя,Это достигаетсч тем, что в него введены блоксинхронизации и управления реверсом и блок фор.мировання коммутирующих импульсов, а вдоль образующей цилиндрн;еской кодовой маски выр полнень соммутируюшие кодовые дорожки, оптически связанные с излучателем и соответствую щими фотоприещиками, выходы которых соединены с входами блока синхронизации и управления реверсом, выходы последнего через блок формиро.5 вания коммутирующих импульсов соединены с уп.равляющими входами коммутатора.На фнг, 1 и 2 дано устройство префункционального преобразователя; наструктурная схема преобразователя; на айаг. 4- О диаграмма его работы.функци ональный пре ль содержит из.лучатель 1, оптически свсистему 3 волоконных жгутов 4, тобразуют цилиндрическую кодовуюрнцей 6 из фотоприемников 7. Светося другим концом в полый цилиндрический вал 8, в к "гором параллельно оси вала 8 выполнена щель 9;,гторец 10 вала 8 может быть выполнен сплошным,Вдоль образующей цилиндрической кодовой ласки 5 выполнены коммутирующие кодовые дорожки 11, оптически связанные с излучателем 1. (через щель 9 и световод 2) и с соответствующими фотоприемниками 12 (через волоконные жгуты 4), выходы которых соединены с входами блока 13 синхронизации и управления реверсом. Выходы последнего через блок 14 формирования коммутирующих импульсов соединены с управляющими входами коммутатора 15, к входам которого подклю чены выходы фотойриемников 7.Преобразователь работает следующим образом.При вращении вала 8 (см, фиг,1) световой штрих, который получается в результате освещения излучателем 1 поверхности кодовой маски 5, перемещается по ее входному торщг, В результате этого на выходе волоконных жгутов 4 происходит смена оптического кода в соответствии с раскладкой светопроводящих жгутов (см. фиг. 2), причем каждому положению светового штриха соответствует определенное двоичное число на выходе преоб. разов ателя.Для получения какой либо перчодиче",кой функции, например а 1 п Х с удвоенной угловой частотой вращения вала используется одна кодовая дорожка, на которой набирается в коде функцияа в 1 п 24 и значение этой функции М, передается непосредственно с фотоприемников . на выход преобразователя (см. фиг, 4).Для получения функции с меньшей частотой, чем основная частота вращения валанеобходима группа коммутирующих кодовых дорожек 11, чис ио которых определяется коэффициентом деления.Рассмотрим, например, пример деления на три, Для осуществления такого преобразования с выхода каждой дорожки кодовой маски 5 подаются но входы фотоприемников 7 в оптическом коде следу ющие функции (см. фиг, 4):11 ягЧ+ 2 Кз -зМ .аь .а, 1 гт11 осие каждсго оборота вала осуществляется поочередное подкикчение фотоприемников 7 к выходу преобразовагеия и в результате на его выходе реаиизуе гся функция с частотой в три раза меньшей скновной частотывряцения вала. Лля нрввииьвого выбора фогоириемника 7, опк.чаем ц к,циу преобразователя и ,гвхроцизацк. лвьсига инкинцения еи.жзг фгпо. 1 иеми:ки 12, Гкн 13 . 15 и коммутирующая кодовая дорожка 11 с квантами. Это осуществляется следующим образом.В начальный момент (см, фиг 4) на вход преобразователя подается сигнал начальной установки, в5 результате триггер блока 13 синхронизации и управления реверсом устанавливается в исходное состояние прикотором первый иэ поступающих импульсов О, и О,не пройдет на его выход, кроме того осуществляется установка триггеров блока 14 формирова.1 О ния коммутирующих импульсов таким образом,.что один иэ его триггеров приводится в единичноесостояние, а другие в нулевое. При этом на управ.ляющие входы коммутатора 15 подается напряжение О, и на выход преобразователя код й.16 Допустим, что вращение вала происходит по часовоистрелке. В этом случае с квантов коммутирующей ко.довой дорожки 11, совпадающихсп и 1-м информа..тивными квантами через фотоприемники 12 наблок 13 синхронизации и управления реверсом,2 С последовательно подаются импульсы О и ООс.Для нормальной работы устройства необходи.мы импульсы постоянной амплитуды и длительнос.ти Оэ и 04, формируемые на выходе блока 13синхронизации и управления реверсом, На его вы 2," ход поступает только второй иэ пришедших импульсов (04), а первый (Оз) используется дляподготовки триггеров блока 14 формированиякоммутирующих импульсов. Далее импульс О, поступает через блок 14 формирования коммутирую 30 щих импульсов на группу ключей коммутатора 15.В результате на управляющий вход коммутатора 15подается напряжение О а на выход коммутатора 15 будет поступать код Мз. Для повышениянадежности работы схемы и устранения сбоев, коф торые могут возникнуть в результате пропаданияодного из импульсов О, иии О нии в результатевнешней помехи, на вход блока 13 синхронизации иуправления реверсом дважды эа период вращенияподаются импульсы сброса Ос которые осущесгвля 4 О ют принудительный сорос триггера блока 14 формирования коммутируюгцих импульсов,При повороте вала еще на 360 процесс. повто.ряется и на вход подается напряжение О,.а лавыход устройства код МзТаким образом при вращении вала по часовойстрелке будет осуществляться поочередное подключение фотоприемников с;одовых порожек к выходу преобразователя в следующей последовательное.50 а на выходе будет реавгзооана функция При смене направления вращения ваиа и . цнг.ся очередность поступления имиуиьсов О, в О и на выход бирка 13 сиих 1 они.гирш и н 1 авиация 6 О реверсом приходит, импульс О кго 14цсг,.пая в блок 14 формирования коммутирующих ими льсов, осуществляет послецовательное переключеые триггеров, а к выходу подключаются фотоприемники 7 кодовзтчз ч 3что и необходимо для правильной работы цреоб. разователя.Таким образом в преобразователе осуществля. ется преобразование а, б 1 пр (т.е. деление частоты ,вращения вала наЗ) независимо от направления вращения.Введение нескольких групп кодирующих доро жек, число которых определяется необходимым коэффициентом умножения или деления угловой частоты, позволяет получить сетку периодических функций с неизменной начально н фазой во всем диапа. зоне скоростей вращения валаИспользование предлагаемого преобразователя позволяет создать более точйые и универсальные диагностические устройства ,автоматических систем контроля и частотные анати.заторы.Формула изобретенияФункциональный преобразователь угла поворота вала в код,.содержащий излучатель, оптически связанный через световод и систему волоконных жгутов, торцы которых образуют цилиндрическую кодовую маску, с матрнцей иэ фотоприемников, выходы которых подключены к входам коммутатора, о т л н ч а ю щ н н с я тем, что, с целью расщи.рения функциональных возможностей преобразова.теля, в него введены блок синхронизации и управ.жния реверсом и блок формирования коммутнру.ющих импульсов, а вдоль образующей цилиндричес.1 р кой кодовой маски выполнены коммутирующие кодо.вые дорожки, оптически связанные с излучателем и соответствующими фотоприемниками, выходы которых соединены с входами блока синхронизации и управления реверсом, выходы которого через блок 15 формирования коммутирующих импульсов соединены с управляющими входами коммутатора.Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе:х 1. Филиппов В.Г. шифраторы перемещений1 Э 65., стр, 40 - 45.2. Фотоэлектрические преобразователи информации, под ред. Преснухина Л. Н. 1974, стр. ЗОО, 341.55 Я 159 тор Е, Гончар оррекгор аказ 14)6/102 а;к 7 Пош Мннист наг 1 1 П 11 "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна Составитель В КравченкоТекред И. Баб рка В 1 ИИПИ Государственного комитета Совет по ггеаам нэобретеннй и открь 113 н 35, Москва, Ж - 35, Раушекая н тнйб., гг. 4/5 гоеСССР