RU194600U1 - Устройство определения угла поворота механической детали - Google Patents
Устройство определения угла поворота механической детали Download PDFInfo
- Publication number
- RU194600U1 RU194600U1 RU2019109272U RU2019109272U RU194600U1 RU 194600 U1 RU194600 U1 RU 194600U1 RU 2019109272 U RU2019109272 U RU 2019109272U RU 2019109272 U RU2019109272 U RU 2019109272U RU 194600 U1 RU194600 U1 RU 194600U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotation
- angle
- digital
- optocouplers
- mechanical part
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
- G11C7/16—Storage of analogue signals in digital stores using an arrangement comprising analogue/digital [A/D] converters, digital memories and digital/analogue [D/A] converters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к запоминающим устройствам бесконтактного типа, используется для хранения аналоговых сигналов в цифровых запоминающих устройствах, содержащих аналого-цифровые преобразователи, цифровые накопители и цифроаналоговые преобразователи.Технический результат направлен на обеспечение возможности более точного определения угла поворота механической детали.Технический результат достигается тем, что устройство определения угла поворота механической детали содержит микроконтроллер на программируемой плате Arduino UNO, драйвер двигателя L298n, двигатель, оптопары qrd1114 и диск с кодом Грея, а также программное обеспечение.Применение указанного технического решения позволит более точно определять поворот механизма или детали на определенный угол.
Description
Полезная модель относится к запоминающим устройствам бесконтактного типа и позволяет определить положение и угол поворота, хранение аналоговых сигналов в цифровых запоминающих устройствах, содержащих аналого-цифровые преобразователи, цифровые накопители и цифроаналоговые преобразователи в памяти устройства и вывода информации на экран.
Наиболее близким к заявленному решению (прототипом) являются:
1. устройство определения угла поворота (абсолютный датчик угла поворота, Гусев В.К. (RU) Негин А.В. (RU) Прокофьев Л.И. (RU) (http://www.findpatent.ru/patent/243/24360-37.html), содержащее магнитную систему дорожек с кодом Грея, считывающее устройство, чувствительный элемент, схему обработки сигнала;
2. устройство определения угла поворота (отражательный энкодер, серводвигатель и сервоузел, Аринага Юдзи (JP), Мацутани Ясухиро (JP), Йосида Ясуси (JP), Есидоми Сироу (JP), http://www.findpatent.ru/patent/254/2548936.html), содержащее вращающийся диск, панель, инкрементные источники света, абсолютные приемники света.
Недостатком прототипа 1 являются помехи магнитного поля.
Недостатком прототипа 2 является не точное определение нахождения механической детали с начальной точки движения.
Технический результат направлен на обеспечение возможности более точного определения угла механической детали при ее повороте.
Технический результат достигается тем, что устройство определения угла поворота механической детали содержит микроконтроллер (1), драйвер двигателя (2), двигатель (3), пять оптопар (4), диск с кодом Грея (фиг. 2), а также программное обеспечение.
Отличительным признаком от прототипа 1 является то, что устройство определения угла поворота механической детали оборудовано оптопарами.
Отличительным признаком от прототипа 2 является то, что устройство определения угла поворота механической детали оборудовано диском с кодом Грея.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства определения угла поворота механической детали.
На фиг. 2 представлен диск с кодом Грея.
Устройство определения угла поворота механической детали состоит из микроконтроллера на программируемой плате Arduino UNO (1), драйвера двигателя L298n (2), двигателя (3), 5 оптопар qrd1114 (4) и диска с кодом Грея (фиг. 2).
Работает устройство следующим образом.
При включении устройства устанавливается диск с кодом и запускается программа. В программе запускается программный код и в течение 10 секунд проводится калибровка устройства (прокручиваем диск на черный сектор и через 5 секунд прокручиваем на белый сектор, устройство узнает значение серого для данного периода времени), двигатель начинает вращаться определенное время (время указывается в программном коде). В это же время оптопары считывают угол, на который прокрутился диск (при необходимости можно задать угол, на который нужно провернуть вал).
Оптопары подключены через цепи выходов оптопар к аналоговым пинам ардуино. Применяется 5 оптопар (4), ближайшая к центру вращения подключена к А4 порту ардуино, а дальний к А0. Драйвер двигателя использует пины D2 и D3 для управления вращением: для вращения почасовой стрелки на D2 пин подается максимальное напряжения (HIGH или 1) а на D3 пин минимальное напряжения (LOW или 0).
Для проверки работы устройства разработан скетч для ардуино. Для того чтобы устройство определяло, считывается черный или белый, необходимо вычислить, значения которое называется серым. Для этого разработана специальная функция калибровки, которая с 5 секундным интервалом считывает значения белого со всех датчиков, а потом со всех датчиков черного и после этого вычисляется среднее арифметическое белого и черного для каждого датчика, которое считается серым. Для оптопар написана функция (Scan) с целью получения кода Грея. Получение данных происходит сравнением с серым.
Следующий этап написание функции String GreyToBin (Strings) переводящей код Грея в бинарный код. Для этого используется сложение по модулям 2 (х%2) для получения битов двоичного кода. Далее необходимо перевести из бинарного представления в десятичный код обычным алгоритмом через степень 2.
Алгоритм вычисления угла поворота состоит в последовательной фиксации двух значений функции Scan() и получения номеров исходного и конечного секторов. Разница номеров секторов, умноженная на величину угла одного сектора на другой, и является углом поворота. Величина угла сектора определяется количеством кругов на диске, т.е. количество бит используемых в коде Грея.
Применение указанного технического решения позволит более точно определять поворот механизма или детали на определенный угол.
Claims (1)
- Устройство определения угла поворота механической детали, состоящее из микроконтроллера на программируемой плате Arduino UNO, отличающееся тем, что оно снабжено двигателем, драйвером двигателя L298n, диском с кодом Грея и оптопарами qrd1114, причем оптопары подключены через цепи выходов оптопар к аналоговым пинам микроконтроллера, а драйвер двигателя подключен к микроконтроллеру для управления вращением двигателя.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019109272U RU194600U1 (ru) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | Устройство определения угла поворота механической детали |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019109272U RU194600U1 (ru) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | Устройство определения угла поворота механической детали |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU194600U1 true RU194600U1 (ru) | 2019-12-17 |
Family
ID=69007120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019109272U RU194600U1 (ru) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | Устройство определения угла поворота механической детали |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU194600U1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060118707A1 (en) * | 2002-04-08 | 2006-06-08 | Henk Schaake | Optical controls |
| US7714272B2 (en) * | 2006-09-28 | 2010-05-11 | Stanley Electric Co., Ltd. | Optical absolute rotary encoder |
| RU2436037C1 (ru) * | 2010-09-13 | 2011-12-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Абсолютный датчик угла поворота |
| RU2548936C2 (ru) * | 2010-11-08 | 2015-04-20 | Кабусики Кайся Яскава Денки | Отражательный энкодер, серводвигатель и сервоузел |
| RU2651637C1 (ru) * | 2017-01-17 | 2018-04-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Абсолютный оптический однооборотный угловой энкодер |
-
2019
- 2019-03-29 RU RU2019109272U patent/RU194600U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060118707A1 (en) * | 2002-04-08 | 2006-06-08 | Henk Schaake | Optical controls |
| US7714272B2 (en) * | 2006-09-28 | 2010-05-11 | Stanley Electric Co., Ltd. | Optical absolute rotary encoder |
| RU2436037C1 (ru) * | 2010-09-13 | 2011-12-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Абсолютный датчик угла поворота |
| RU2548936C2 (ru) * | 2010-11-08 | 2015-04-20 | Кабусики Кайся Яскава Денки | Отражательный энкодер, серводвигатель и сервоузел |
| RU2651637C1 (ru) * | 2017-01-17 | 2018-04-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Абсолютный оптический однооборотный угловой энкодер |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK2798311T3 (en) | HIGH RESOLUTION ABSOLUTE CODES | |
| JP3136317B2 (ja) | アブソリュートエンコーダ | |
| US9871595B2 (en) | Decoding device and method for absolute positioning code | |
| JP2543245B2 (ja) | 位置検出誤差補正装置 | |
| CN105229424A (zh) | 用于自校准旋转编码器的方法 | |
| US4095348A (en) | Digital compass | |
| US4412745A (en) | Apparatus for measuring length or angle | |
| EP1688711A2 (en) | Optical encoder | |
| US4123750A (en) | Signal processor for position encoder | |
| RU194600U1 (ru) | Устройство определения угла поворота механической детали | |
| US7476843B2 (en) | Method for determining the position of a first moving component relative to a second component and device for applying said method | |
| US4823000A (en) | Apparatus for indicating the value of a variable | |
| JP2010249720A (ja) | エンコーダ | |
| TW201739173A (zh) | 定位絕對碼的解碼裝置及解碼方法 | |
| JP3171485B2 (ja) | 高分解能アブソリュート信号の作成方法 | |
| RU105787U1 (ru) | Устройство для определения погрешности преобразователя "угол-код" | |
| JP2546323B2 (ja) | 多回転アブソリュートエンコーダ | |
| US5128883A (en) | Method for absolute position determination of multi-speed devices | |
| NL2032829B1 (en) | New-type directional stress detection system | |
| JP3479549B2 (ja) | アブソリュートエンコーダ | |
| SU860107A1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
| Decoders | AVR1600: Using the XMEGA Quadrature Decoder | |
| JPH0719849A (ja) | 位置読み取り装置及び位置読み取り方法 | |
| JPH0727576A (ja) | アブソリュート・エンコーダ | |
| SU1631441A1 (ru) | Устройство дл определени направлени вращени |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200113 |