CN100455826C - 流体系统代码形式脉冲数字流的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出的代码形式脉冲数字流，由代码形式的电——流体脉冲发生器生成，是一种新型的脉冲数字流。代码形式的电——流体脉冲发生器包括代码形式的流体脉冲发生器和电脉冲发生器两个部分。其中，代码形式的流体脉冲发生器生成的n个成二进制代码关系的流体脉冲列，与n个二位三通电磁换向阀相配合，不但可以输出确定大小的量化单位的脉冲数字流，而且，它的量化单位还可根据工作需要，由计算机用二进制数的形式进行设定或调节。这样以来，流体系统中的工作介质就被转变为真正完全的数字式流体。即不但离散后流体脉冲的量化单位的大小是数字量的，并且，对量化单位的设定或调整也是数字量的。应用此种代码形式脉冲数字流，不但可控制各种流体动力元件，使它们成为数字式的流体元件；而且也可对流体系统的负载流量，执行机构的工作速度等，进行数字化的设定和控制。这对实现流体动力元件的数字化控制，构建完全的数字流体系统，是有重要意义的。

Description

流体系统代码形式脉冲数字流的控制方法及装置

技术领域

本发明属机械工程学科中的流体传动与控制技术，主要涉及对流体系统实现数字化控制的脉冲数字流方法。

背景技术

流体传动与控制是在国民经济的许多领域中广泛应用的一门技术。它不仅是一种有效的传动方式，而且也是一种重要的控制手段。随着计算机技术的日益发展和普及应用，采用计算机对流体元件及流体动力系统进行实时数字控制是流体技术发展的一个重要趋势。多年来，人们对此做了大量的工作，至今已有不少的方法提出并应用，脉冲数字流方法就是其中之一。

中国专利ZL 02 2 13827.7公告了一种流体系统数字化的脉冲数字流传动、控制装置；

中国专利ZL 02 1 10237.6公告了一种流体系统数字化的脉冲数字流传动、控制方法：

以上两件专利应用一个电——流体脉冲发生器的装置，将流体系统的工作介质进行离散、量化和编码，生成一列连续等量的、可计数的流体脉冲流，其中，每一个流体脉冲又有一个相应的电子脉冲信号伴随，相当于给每一个流体脉冲进行编码。该发明对传统的工作流体本身进行了A/D转换，将流体回路中流动着的模拟式流体变为离散的、可计数的、可控的数字式流体，称之为脉冲数字流。其中的流体脉冲是驱动信号，电子脉冲是编码信号，两者合二而一，共生共用，不但可以对各种流体动力元件，如泵、阀、油缸、油马达等的执行机构实行增量式的数字控制，使它们成为数字式流体元件，并可进而由这些数字流体元件构成完全的数字流体系统。

中国专利ZL 200410010232.1公开了一种流体系统同步运动数字化控制的脉冲数字流方法：该方法应用一个脉冲数字流同步发生器的装置，采用脉冲数字流的形式对流体系统中的工作介质进行模/数(A/D)转换，把流体系统中连续流动的模拟式流体转变为两列(或两列以上)等量(或成比例)的一连串可计数的、确定量的流体脉冲，同时这些一连串的流体脉冲又有与其一一对应的电脉冲信号相伴随。相当于对每两个(或两个以上)等量(或成比例)的流体脉冲进行编码，从而形成两列(或两列以上)的脉冲数字流以驱动液压缸的同步运动。而电子脉冲由计算机进行计数、比较、运算等处理后，控制流体开关阀的工作状态，从而控制同步液压缸的启动或停止。

以上三件专利所生成的脉冲数字流，虽然都能将流体系统中的工作介质进行离散、量化和编码，对工作介质实现模/数(A/D)转换，但它们的量化单位q，即每个流体脉冲所具有的流体的量，在实际应用时，却都是固定不变的；因此，每一个量化单位q的流体对流体元件所执行的动作，即对该元件的脉冲当量δ(单位：毫米/每个脉冲)也是固定不变的；设输出流体脉冲的频率为f(1/秒)，在f保持恒定的情况下，则流体系统中执行机构的运动速度v(毫米/秒)

v＝f·δ

也是固定不变的。这对于执行机构的脉冲当量或工作速度，在运行时要能进行调整或改变的应用场合，是不适应的。

发明内容

本发明的任务是提出一种代码形式脉冲数字流的控制方法及装置，以利于既保持脉冲数字流的特点，把流体系统的工作介质变成可计数的、确定量的数字式流体；又能适应流体系统的执行机构在工作运行时，脉冲当量或工作速度可以进行调整或改变的要求。利用本方法及装置，不但能生成流体脉冲伴随电子编码的脉冲数字流；而且它的量化单位(即每个流体脉冲所具有的流体的量)，在系统运行时，还能随时根据工作要求，采用二进制代码的数字化方式，进行设置或调整。

为实现上述任务，本发明在保持脉冲数字流的基本特征，即流体脉冲加编码脉冲的基础上，对脉冲数字流的量化单位的控制和改变，提出了一个新的技术方案，就是代码形式脉冲数字流的控制方法及装置。它的工作原理可用以下几个方面加以说明：

(1)对流体系统中的工作流体进行离散和量化，将流体系统中连续的模拟式流动的流体转变为n级(n≥2)流体脉冲列，每一级流体脉冲列中各个流体脉冲的量都是恒定不变的；

(2)n级流体脉冲列中每个流体脉冲的量，依次设定成2倍数递增，使n级流体脉冲列的流体脉冲流分别构成二进制代码关系：

(3)将n级流体脉冲列分别与n个电磁换向阀V_n-1～V₀相连，从而对各级流体脉冲列起到油路的分配、连接和组合的作用。

(4)n个电磁阀的工作状态，由计算机给出的n位二进制数D＝d_n-1……d₂d₁d₀控制。依D中n个数位的高低，分别控制与相应级别的流体脉冲列连接的电磁换向阀的通断，当D的某一位数码为“1”时，对应的电磁阀得电，该电磁阀将相应的流体脉冲列连接到输出油路；当D的某一位数码为“0”时，对应的电磁阀失电，该电磁阀将相应的流体脉冲列连接到回油路。

(5)在n级流体脉冲列中，将每次最小的一个流体脉冲的量作为基本量化单位q₀(毫升/每个脉冲)，每一个基本量化单位q₀的流体对流体元件所执行的动作，称为对该元件的基本脉冲当量δ₀(毫米/每个脉冲)，则同时生成的其它流体脉冲的量就依次是2q₀、2²q₀、…2ⁿq₀，而相应地，对该流体元件所执行的动作，就是2δ₀、2²δ₀…2ⁿδ₀。

这样以来，当电磁换向阀V_n-1～V₀按照不同的组合启闭时，就使最后的流体脉冲输出量q可以在0～2^n-1q₀个基本量化单位之间变化，从而可以得到2ⁿ种不同大小量化单位的流体脉冲流输出，即

q＝(d_n-1·2^n-1+…+d₂·2²+d₁·2¹+d₀·2⁰)q₀＝D·q₀

相应的脉冲当量为

$\mathrm{\δ}=\frac{q}{q_0}\·{\mathrm{\δ}}_0=D\·{\mathrm{\δ}}_0$

执行机构的运动速度v(毫米/秒)为

$v=\frac{f\·q}{q_0}{\mathrm{\δ}}_0=f\·D\·{\mathrm{\δ}}_0$

式中f(1/秒)为输出流体脉冲的频率，可由计算机的计数装置实时求出。此时的负载流量为

Q_L＝f·q＝f·D·q₀

由以上诸式可看出，代码形式脉冲数字流输出的量化单位(即每一个流体脉冲的量)的大小、对流体元件产生的脉冲当量、执行机构的运动速度以及相应的负载流量，都可由计算机通过数字量D来进行调节和设定。

对每种量化单位的流体脉冲流中的每一个流体脉冲，伴随有一个由代码形式的电——流体脉冲发生器产生的电脉冲信号，从而形成代码形式脉冲数字流。因此，代码形式脉冲数字流中的流体脉冲，不仅可用来对各种流体动力元件实行增量式的数字控制，而且还可使被控对象的运动速度及流体系统的负载流量获得数字化的分级；而代码形式脉冲数字流中的电脉冲信号，则提供给计算机进行计数、运算、比较等处理，从而决定对供油开关阀、电磁换向阀工作状态的控制。

与上述方法对应，本发明还提出了一种代码形式的电——流体脉冲发生器装置，该装置包括有电脉冲发生器和代码形式的流体脉冲发生器两个部分。其中代码形式的流体脉冲发生器，将流体系统中连续的模拟式流体，转变为n级(n≥2)成2倍数关系的、一系列可计数的、确定量的流体脉冲，再经过n个电磁阀的组合作用以后，得到一个总的流体脉冲输出；而电脉冲发生器将流体脉冲发生器中活塞的往复运动转换成电脉冲信号，这些电脉冲信号与活塞向每一个方向运动时所产生的n个流体脉冲相对应，相当于对它们进行了编码，也相当于为经过n个电磁阀组合以后所得到的总的流体脉冲输出进行了编码。这些电脉冲信号作为流体脉冲的计数信号，可提供给计算机或其他数字装置进行计数、运算、比较等处理，从而使被控的流体元件变成可用数字形式进行表示及控制的数字流体元件。

在代码形式的电——流体脉冲发生器中，有活塞缸体(14)，有固定在活塞杆(1)上的两个活塞(2、11)，在活塞(2、11)的外端面上，对称固定n组柱塞，n组柱塞的面积成倍数增大，活塞(2、11)在工作流体作用下往复运动，遂带动n组柱塞同时生成n个成倍数关系的流体脉冲。如将每次产生的最小一个流体脉冲的量作为基本量化单位q₀(毫升/每个脉冲)，每一个基本量化单位q₀的流体对流体元件所执行的动作，作为对该元件的基本脉冲当量δ₀(单位：毫米/每个脉冲)，则同时生成的其它流体脉冲的量就依次是2q₀、2²q₀、…2ⁿq₀，而相应地，对该流体元件所执行的动作，就是2δ₀、2²δ₀…2ⁿδ₀。

在代码形式的电——流体脉冲发生器中设置有换向阀(12)，其上两个油口A、B，不但与活塞缸两端的油口m、n连接，而且还通过单向阀组C₁、C₄与两端的n个柱塞腔相连，从而使工作压力油P_S，能够推动n个柱塞杆与活塞(2、11)同时动作；同时，两侧的n个柱塞腔的油口，还分别通过单向阀组C₂、C₃与n个相应的电磁换向阀V_n-1～V₀输入端的油路相连。n个电磁换向阀V_n-1～V₀的一组输出端汇接后形成最终的流体脉冲输出，n个电磁换向阀V_n-1～V₀的另一组输出端汇接后连到溢流阀V_r上，使闲置不用的流体脉冲列返回油箱。

在代码形式的电——流体脉冲发生器中活塞缸体(14)的适当地方，对称安放位置传感器S₁、S₂，该位置传感器可以是光电开关、磁电开关、接近开关或干簧开关等，用于检测活塞的位置变化，产生开关信号，再经由信号处理电路的加工、整形和放大，源源输出一系列的电脉冲信号。

本发明的代码形式脉冲数字流的控制方法及装置，把流体系统中由能源装置提供的模拟式流体，经由本发明的代码形式的电——流体脉冲发生器装置，离散为2ⁿ种量化单位的一系列彼此等量的、连续不断的流体脉冲；同时，每个流体脉冲又有一个相应的电子脉冲信号伴随，形成脉冲数字流。因此，流体系统中的工作介质就由原来稳恒连续的模拟式流动变为离散的数字式流动。这里所谓的模拟式流动，是指流体系统管路中流动的流体随时间连续变化；而数字式流动，是指流体系统管路中流动的流体是一系列可计数的、可控的流体脉冲。

这样以来，应用本发明方法及装置，就对流体系统的工作流体本身进行了模/数(A/D)转换，将流体系统回路中流动着的模拟式流体变为离散的、可计数的、可控的数字式流体。又因为流体脉冲的量化单位，还可以按计算机输出的数字量D进行调节，故称之为代码形式脉冲数字流。

为了便于介绍和说明，本文以n＝4为例，进行绘图、解释和论述。

附图说明

图1为本发明代码形式脉冲数字流对一个流体动力元件实施控制的示意框图；

图2为代码形式的电——流体脉冲发生器结构原理图；

图3为位置传感器的安放位置示意图；

图4为电脉冲发生器电路原理图；

图5为电脉冲发生器信号处理电路原理图；

图6为电脉冲发生器采用干簧开关时的电子线路原理图。

图中，1.活塞杆，2、11.活塞，3、4、5、6.左柱塞杆，7、8、9、10.右柱塞杆，12液控换向阀，13.固定节流口，14.活塞缸体，C₁，C₂，C₃，C₄.单向阀组，V₁，V₂，V₃，V₄.电磁换向阀，V_r.溢流阀。

D1、D2.红外发光二极管，T1、T2.光敏三极管。

具体实施方式

如图1所示，对采用本发明装置的流体传动系统，包括能源供给部分，开关阀，代码形式的电——流体脉冲发生器，要求驱动的流体动力元件，计算机等。

能源供给部分向系统提供连续的模拟式工作流体，该流体经由开关阀输入代码形式的电——流体脉冲发生器中，由其输出的脉冲数字流驱动流体动力元件的数字式运动，并且，该脉冲数字流的量化单位还可以按计算机输出的数字量D进行调节，具体工作过程如下所述：

开关阀受计算机指令的控制实现开启或关闭。当需要对某一流体动力元件进行调整时，先把对该元件调节部分要求的位移量，换算为脉冲当量个数N，存于计算机中。然后由计算机给出开关阀的开启信号，则能源装置所提供的工作油液便经由开关阀输入代码形式的电——流体脉冲发生器中。工作油液推动发生器中的活塞往复运动，于是由该发生器同时产生n个流体脉冲列，每次产生的n个流体脉冲的量之间，成二进制代码关系，再经由相应的n个电磁换向阀的组合，就能得到2ⁿ种量化单位q的流体脉冲流，用来控制流体元件调控机构的步进动作。

每一种量化单位的流体输入到流体动力元件中，使之产生一定的动作，称之为对应于该量化单位的一个脉冲当量δ，对该流体动力元件所要求的操作量，实际上就是要求运动多少个脉冲当量。

代码形式的电——流体脉冲发生器在发出流体脉冲的同时，也发出相应的电脉冲信号，该电脉冲信号送往计算机，供计算机进行计数、比较、运算等处理。计算机每接收一个电子脉冲，就从N中减1，当该元件操作部分的位移达到预定位置时，N减为零，同时由计算机给出控制信号，关闭开关阀，切断对代码形式的电——流体脉冲发生器的能源供给，则输出的流体脉冲和电子脉冲便同时中止，对该流体动力元件的操作也就完成。很显然，对该流体动力元件所实现的操作量，恰恰就等于计算机所要求的数字量，因此该元件也就变成为可数字化控制的流体元件。

当工作过程需要用到几种不同的脉冲当量时，也可将调节部分要求的位移量，换算为基本脉冲当量个数N，对应每种脉冲当量的位移量，也换算为基本脉冲当量个数N_i，则有

$N=\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{N}_i=\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{n}_i\·D_i$

式中，k为脉冲当量的种数。数字量D_i是每种脉冲当量包含基本脉冲当量的个数，N_i则是相应流体脉冲的个数。D_i可按系统的工作要求，通过编程，预先设置，根据对应位移量的N_i进行切换，以实现工作速度的分级、行程控制。

很显然，对这个流体动力元件所实现的操作量恰恰就等于计算机预先要求的数字量，因此这个流体动力元件的运动也就变成可数字化控制的流体元件，这就是控制一个流体动力元件时的工作概况。

如果代码形式的电——流体脉冲发生器每次同时所产生的流体脉冲数不是四个，而是n个，则就可以得到2ⁿ个量化单位的分级。

现将其所能达到的效果，以产生四个成二进制代码关系的流体脉冲列为例，说明如下：

1)代码形式流体脉冲的产生

该装置机械部分的结构示意图，如图2所示。图2中活塞2、11固定在活塞杆1上。并且，在活塞2、11的外端面上，沿周向各固定四个柱塞3、4、5、6和7、8、9、10，这四个柱塞的面积成倍数增大，其中在活塞2、11上，又分别开有环槽X、Y。

在图示位置，控制压力油P_c经油口a、环槽X、油口b，作用在液控换向阀12左端，使其处于左位。阀12右端回油经油口f、环槽Y、油口e返回油箱。这时，工作压力油P_s经换向阀12上油口A，分为两路。一路经油口m作用在活塞2左端面上；另一路经单向阀组C₁、油口i、j、k、l，作用在柱塞3、4、5、6的左端面上，各腔的压力油P_s一起推动活塞2、11右移。活塞11右边的回油经油口n、换向阀12上油口B、油口O返回油箱；同时，柱塞7、8、9、10右侧腔体中的油液经油口r、s、u、v，单向阀组C₃，产生四个成倍数关系的流体脉冲，再经由电磁换向阀V₁～V₄的组合作用，输出一个确定量的流体脉冲。

随着活塞2、11与四个柱塞的右移，油口a、b和油口e、f被活塞2、11切断。直至活塞2、11移到右极限位置时，油口c、d经环槽X，油口g、h经环槽Y相互接通。此时，控制压力油P_c经油口g、环槽Y、油口h作用在液控换向阀12的右端；换向阀左端的回油经油口d、环槽X、油口c返回油箱，使换向阀换向处在右位。

这时，工作压力油P_s经换向阀12上油口B，分为两路。一路经油口n作用在活塞11右端面上；另一路经单向阀组C₄、油口r、s、u、v，作用在柱塞7、8、9、10的右端面上，各腔的压力油P_s一起推动活塞2、11左移。活塞2左边的回油经油口m、换向阀上油口A、油口O返回油箱；同时，柱塞3、4、5、6左侧腔体中的油液经油口i、j、k、l，单向阀组C₂，产生四个成倍数关系的流体脉冲，再经由电磁换向阀V₁～V₄的组合作用，又输出一个相应确定量的流体脉冲。

随着活塞2、11与四个柱塞的左移，油口g、h和油口c、d又被活塞2、11切断。直至活塞2、11移到左极限位置时，油口a、b经环槽X，油口e、f经环槽Y重新接通，回到图2所示位置，又开始新的一轮往复运动。如此周而复始，代码形式的电——流体脉冲发生器就将输入的模拟式工作流体，离散为四个成二进制代码关系的流体脉冲列，再与相应的电磁换向阀配合，就能得到16种不同量化单位的流体脉冲流。

2)电子编码脉冲的产生

在代码形式的电——流体脉冲发生器活塞缸体14的适当地方，安放位置传感器S1、S2(参见图2)。该位置传感器可以是光电开关，磁电开关，接近开关，干簧开关等形式，再加上信号处理电路(参见图4、图5)就构成电脉冲发生器。此处以光电开关(参见图3)为例，说明如下：

在图2所示位置时，S1的光路导通，其T1管导通，a₁处变低电平，经过施密特反相器H1消除光电脉冲边缘抖动，在b₁处得到矩形波，然后通过电容C1和电阻R3的微分电路和施密特反相器H2，在d₁处形成一个利用矩形波的上升沿获得等宽的负脉冲信号，再经过施密特反相器H3，在e₁处得到一个正脉冲信号，加到或门H7上，输出一个正脉冲信号。

当活塞2，11右移时，S1的光电开关，则由亮变暗，b₁处的信号是矩形波的下降沿，电容C1和电阻R3的微分电路及施密特反相器H2不予采用，故e₁处信号没有变化，而S2的一组光电开关，则由暗变亮，在b₂处产生一个矩形波形的上升沿，经由电容C2，电阻R6组成的微分电路，施密特反相器H5、H6，在e₂处得到一个正脉冲信号加到或门H7上，又输出一个正脉冲信号。当活塞2，11再反向左移时，S1和S2两组光电开关的变化，就以上述的方式循环进行。

这样以来，信号处理电路就使光电开关在由暗变亮的过程中能产生一个矩形脉冲信号；而光电开关在由亮变暗的过程中则没有信号产生。因此，当活塞2、11由图2所示位置右移，柱塞7、8、9、10通过油口r、s、u、v输出四个流体脉冲时，光电开关S2是由暗变亮，能输出一个矩形电子脉冲，而光电开关S1因为是由亮到暗的变化，则没有信号输出；当活塞2，11左移，柱塞3、4、5、6通过油口i、j、k、l输出四个流体脉冲时，光电开关S1由暗变亮，能输出一个矩形电子脉冲，而光电开关S2因为是由亮到暗的变化，则没有信号输出。

这些电脉冲信号，等于为每次四列流体脉冲进行了电子编码，也等于为经过四个电磁阀组合后，所得到的总的流体脉冲输出进行了编码。这些电脉冲信号作为流体脉冲的计数信号，可提供给计算机或其他数字电路进行计数、运算、比较等处理，从而使被控的流体元件变成可用数字形式进行表示及控制的数字流体元件。

如果用其他位置传感元件，如干簧开关管，其传感器部分电路可表示如图6所示。径向作用的环形磁铁安置在活塞2、11上(与缸壁不接触)，当磁铁移近干簧开关管J的位置时，J内节点吸合，当磁铁离开时，J内接点断开，从而在a₁处产生一交替的矩形波信号，a₁后面信号的处理同采用光电开关的电路原理相同，不再赘述。

Claims (6)

1、一种流体系统代码形式脉冲数字流的控制方法，其特征在于，该方法包括以下几个措施：

(1)对流体系统中的工作流体进行离散和量化，将流体系统中连续的模拟式流动的流体同时转变为n级流体脉冲列，n≥2，不同级中的各个级流体脉冲列中各个流体脉冲的量都是恒定不变的；

(2)n级流体脉冲列中各个级的流体脉冲的量，依次为q₀、2q₀、2²q₀…2^n-1q₀，q₀称为基本量化单位，成2倍数递增，构成二进制代码关系；

(3)n级流体脉冲列由n个相应的电磁换向阀V_n-1～V₀进行分配、连接和组合，由n位二进制数字信号D＝d_n-1……d₂d₁d₀，分别控制相应电磁换向阀V_n-1～V₀的通断，当D的某一位数码为“1”时，对应的电磁换向阀输出相应的流体脉冲列；当D的某一位数码为“0”时，对应的电磁换向阀切断相应流体脉冲列的输出，这样，经过n个电磁换向阀V_n-1～V₀的组合后，最终所得到的流体脉冲流的量化单位q为

q＝(d_n-1·2^n-1+…+d₂·2²+d₁·2¹+d₀·2⁰)q₀＝D·q₀

即q可以在0～(2ⁿ-1)q₀之间变化，共有2ⁿ种不同的量化单位；

(4)对每种量化单位的流体脉冲流中的每一个流体脉冲，都有一个电脉冲信号相伴随，从而形成一系列可计数的、量化单位可用数字信号D调节的、各个流体脉冲彼此相等的代码形式脉冲数字流。

2、根据权利要求1所述的流体系统代码形式脉冲数字流的控制方法，其特征在于：n位二进制数D控制n个电磁换向阀V_n-1～V₀的通断来实现流体脉冲量化单位的改变，因此，每一个流体脉冲q对流体元件所执行的动作，即对该元件的脉冲当量δ为

$\mathrm{\δ}=\frac{q}{q_0}\·{\mathrm{\δ}}_0=D\·{\mathrm{\δ}}_0,$ 所述的δ的单位为毫米/每个脉冲式中，δ₀称为基本脉冲当量，即对应q₀的脉冲当量，执行机构的运动速度v为

$V=\frac{f\·q}{q_0}{\mathrm{\δ}}_0=f\·D\·{\mathrm{\δ}}_0,$ 所述的v的单位为毫米/秒

式中f为输出流体脉冲的频率，此时的负载流量为

Q_L＝f·q＝f·D·q，所述的f的单位为1/秒

从而，实现了由数字量D对脉冲数字流的量化单位、流体元件的脉冲当量、执行机构的运动速度以及相应的负载流量的控制。

3、根据权利要求1所述的流体系统代码形式脉冲数字流的控制方法，其特征在于：代码形式脉冲数字流中的流体脉冲能用来对各种流体动力元件实行增量式的数字控制，使它们成为数字流体元件；代码形式脉冲数字流中的电脉冲信号则提供给计算机进行计数、运算、比较处理，从而决定对供油开关阀、电磁换向阀工作状态的控制，通过二进制数D实现对代码形式脉冲数字流量化单位的数字式改变，使被控对象的运动速度及流体系统的负载流量可以获得数字化的分级。

4、根据权利要求1所述的流体系统代码形式脉冲数字流的控制方法，其特征在于：代码形式脉冲数字流包括有电脉冲和代码形式的流体脉冲两个部分，其中代码形式的流体脉冲，是将流体系统中连续的模拟式流体，转变为n级成2倍数关系的、一系列可计数的、确定量的流体脉冲，n≥2；而电脉冲是将流体脉冲的每个脉冲对应一个电脉冲信号，这些电脉冲信号与每次所产生的n个流体脉冲相对应，相当于对它们进行了编码，也相当于为经过由n个电磁阀组合以后所得到的一个总的流体脉冲输出进行了编码，这些电脉冲信号作为流体脉冲的计数信号，可提供给计算机或其他数字装置进行计数、运算、比较处理，从而使被控的流体元件变成可用数字形式进行表示及控制的数字流体元件。

5、一种流体系统代码形式脉冲数字流的控制装置，该装置包括流体脉冲发生器、液控换向阀(12)，其特征在于：该装置还包括四个单向阀组(C₁、C₂、C₃、C₄)，溢流阀(V_r)和n个换向阀(V_n-1～V₀)，每个单向阀组包括n个单向阀，流体脉冲发生器一端的两个单向阀组(C₁、C₂)同向串联为一组n条液体管路，流体脉冲发生器另一端的两个单向阀组(C₃、C₄)同向串联为另一组n条液体管路，两组n条液体管路的流出端两两成对连接并分别连入n个换向阀(V_n-1～V₀)的输入端，n个换向阀(V_n-1～V₀)的一组输出端汇接后形成统一的流体脉冲输出，n个换向阀(V_n-1～V₀)的另一组输出端汇接后统一接入溢流阀(V_r)，流体脉冲发生器包括活塞缸、活塞缸内装配的两个活塞(2、11)和两活塞(2、11)之间的活塞杆(1)，在活塞(2、11)的两侧外端面上，固定有n对柱塞杆，每对柱塞杆面积相等，且每侧的n个柱塞的面积依次成2倍数增大，每对柱塞杆的柱塞腔上分别设有一对油口，每对油口分别对应与一对液体管路上串联的单向阀之间的连接管连通，n个换向阀(V_n-1～V₀)通过n对液体管路分别与面积依次增大的n对柱塞腔对应。

6、根据权利要求5所述的装置，其特征在于：在流体脉冲发生器中活塞缸体(14)上，对称安放位置传感器S₁、S₂，用于检测活塞的位置变化，产生开关信号，再经由信号处理电路的加工、整形和放大，连续输出一系列的电脉冲信号。

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