SU1248069A2 - Shaft-to-digital converter - Google Patents

Shaft-to-digital converter Download PDF

Info

Publication number
SU1248069A2
SU1248069A2 SU853861842A SU3861842A SU1248069A2 SU 1248069 A2 SU1248069 A2 SU 1248069A2 SU 853861842 A SU853861842 A SU 853861842A SU 3861842 A SU3861842 A SU 3861842A SU 1248069 A2 SU1248069 A2 SU 1248069A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
converter
delay element
flip
flop
Prior art date
Application number
SU853861842A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Михайлович Арсентьев
Анатолий Евгеньевич Зеленин
Рашид Калемулович Кулешов
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6930
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6930 filed Critical Предприятие П/Я Р-6930
Priority to SU853861842A priority Critical patent/SU1248069A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1248069A2 publication Critical patent/SU1248069A2/en

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и измерительной технике, может быть использовано дл  измерени  перемещений рабочих органов металлорежущих станков и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт. св. № 1030824. Целью изобретени   вл етс  повьшение точности преобразовател  за счет снижени  случайных погрешностей . Дл  этого ц преобразователь, содержащий синусно-косинусный датчик, полосовой усилитель, фазочувствитель- ный формирователь импульсов реверсивные счетчики, генера- ор импульсов, делитель частоты, широтно-импульсный модул тор, первый элемент задержки, триггер, дешифратор, элементы И и элементы ИЛИ, введены два D-триггера, дополнительный элемент задержки, буферный регистр и шина логической единицы . Повьшение точности достигаетс  за счет того, что в преобразователе по импульсу, поступающему на С-вход первого D-триггера, с помощью второго D-триггера и дополнительного элемента задержки обеспечиваетс  синхронизаци  начала формировани  информации о перемещении синусно-ко- синусного датчика. 2 ил. i (Л N5 i4 00 О а ;о кThe invention relates to automation and measurement technology, can be used to measure the movements of the working parts of machine tools and is an improvement of the invention according to the authors. St. No. 1030824. The aim of the invention is to increase the accuracy of the converter by reducing random errors. For this purpose, a converter containing a sine-cosine sensor, a bandpass amplifier, a phase-sensitive pulse shaper, reversible counters, a pulse generator, a frequency divider, a pulse-width modulator, the first delay element, a trigger, a decoder, and And elements and OR elements, Two D-triggers, an additional delay element, a buffer register, and a logic unit bus are introduced. The accuracy is increased due to the fact that in the converter a pulse arriving at the C input of the first D-flip-flop with the help of the second D-flip-flop and an additional delay element ensures synchronization of the beginning of the formation of information about the movement of the sine-sinus transducer. 2 Il. i (Л N5 i4 00 О а; о к

Description

. f. f

Изобретение относитс  к автоматике и измерительной технике, может быть использовано дл  измерени  перемещений рабочих органов металлорежущих машин и  вл етс  усовершенствованием устройства по основному авт.св. № 1030824.The invention relates to automation and measurement technology, can be used to measure the movements of the working bodies of metal-cutting machines and is an improvement of the device according to the main author. No. 1030824.

Целью изобрет ени   вл етс  повышение точности преобразовател  за счет снижени  случайных погрешностейThe aim of the invention is to improve the accuracy of the converter by reducing random errors.

На фиг.1 представлена блок-схема преобразовател  перемещений в код/ на фиг.2 - временна  диаграмма, по сн юща  его работу.FIG. 1 is a block diagram of a displacement transducer to a code / FIG. 2, a time diagram explaining its operation.

Преобразователь содержит синусно- косинусный датчик 1,.полосовой усилитель 2, фазочувствительный формирователь 3 импульсов, реверсивные счетчики 4 и 5, генератор 6 импульсов , делитель 7 частоты, широтно- импульсньш модул тор 8, элемент 9 задержки, реверсивный счетчик 10, триггер 11, реверсивный счетчик 12, дешифратор 13, элементы И 14, 15, элементы ИЛИ 16, 17, D-триггеры 18 и 19, дополнительный элемент 20 задержки , буферный регистр 21.The converter contains a sine-cosine sensor 1, .band amplifier 2, a phase-sensitive shaper of 3 pulses, reversible counters 4 and 5, a generator of 6 pulses, a divider 7 frequency, a pulse-width modulator 8, a delay element 9, a reversible counter 10, a trigger 11, reversible counter 12, decoder 13, elements AND 14, 15, elements OR 16, 17, D-flip-flops 18 and 19, additional delay element 20, buffer register 21.

Преобразователь перемещени  в код работает следующим образом.The motion to code converter operates as follows.

В реверсивном счетчике 4 хранитс  число, пропорциональное текущему положению подвижной части синусно- косинусного датчика 1. Ширина импульсов напр жени , вырабатываемых ши- ротно-импульсным модул тором 8 и поступающих на входные синусную и косинусную обмотки датчика 1, определ етс  числом, записанным в реверсивном счетчике 4. Изменение этого числа вызывает изменение ширины синусного , и косинусного сигналов питани  датчика 1. В статистически согласованном положении эти сигналы таковы, что на выходе датчика 1 величина напр жени  близка к нулю. При этом триггер 11 находитс  в единичном состо нии, а реверсивные счетчики 10 и 12 в нулевом состо нии.The reversible counter 4 stores a number proportional to the current position of the movable part of the sine-cosine sensor 1. The width of the voltage pulses produced by the pulse-width modulator 8 and fed to the input sine and cosine windings of the sensor 1 is determined by the number written in the reversible counter 4. Changing this number causes a change in the width of the sine and cosine signals of the sensor 1. In a statistically consistent position, these signals are such that at the output of sensor 1, the voltage is close to zero. In this case, the trigger 11 is in the single state, and the reversible counters 10 and 12 are in the zero state.

При перемещении подвижной части . датчика 1 на его выходе возникает сигнал рассогласовани . Полосовой усилитель 2 усиливает сигнал рассогласовани  и выдел ет первую гармонику этого сигнала. Усиленный сигнал рассогласовани  поступает на вход фазочувствительного формировател  3 импульсов. Сигнал, поступающий с одного выхода элемента 9 задержки.When moving the moving part. Sensor 1 produces an error signal at its output. The bandpass amplifier 2 amplifies the error signal and extracts the first harmonic of this signal. The amplified mismatch signal is fed to the input of a phase-sensitive driver 3 pulses. The signal coming from one output element 9 delay.

480692480692

сдвинут на 1/4 периода Т от его начала и приходитс  на максимум сигнала рассогласовани . Если величина рассогласовани  больше порога срабаты5 вани  фазочувствительного формировател  3 импульсов, то по одному из выходов (в зависимости от фазы рассогласовани ) выдаетс  импульс. Так, при положительном перемещении подвиж0 ной части датчика 1 возникает положительное .рассогласование и фазочувствительный формирователь 3 импульсов выдает импульсы, которые поступают через элемент ИЛИ 1 7 на реверсив15 ный счетчик 4, увеличива  хран щеес  в нем число. Кроме того, эти импульсы поступают на суммирующий счетный вход реверсивного счетчика 10, увеличива  хран щеес  в нем число. Поshifted by 1/4 of the period T from its start and falls to the maximum of the error signal. If the magnitude of the error is greater than the threshold of a three-pulse phase-sensitive generator, 3 pulses are output at one of the outputs (depending on the phase of the error). Thus, with positive movement of the movable part of sensor 1, a positive mismatch occurs and the phase-sensitive driver 3 pulses emit pulses that flow through the element OR 1 7 to the reversible counter 4, increasing the number stored in it. In addition, these pulses are fed to the summing counting input of the reversible counter 10, increasing the number stored in it. By

20 сигналу с другого выхода элемента 9 задержки (который сдвинут на 1/2 Т от начала периода) происходит перезапись числа из старших разр дов реверсивного счетчика 10 в реверсив25 ный счеТчик 12. Если это число не равно нулю, то дешифратор 13 вырабатывает единичный сигнал, разрешаю- щий прохождение импульсов с генератора 6 импульсов через элементы И 14The signal from the other output of delay element 9 (which is shifted by 1/2 T from the beginning of the period) is overwritten by the number from the higher bits of the reversible counter 10 to the reversible counter 12. If this number is not zero, the decoder 13 produces a single signal, permitting the passage of pulses from a generator of 6 pulses through elements 14

30 и 15 При единичном состо нии триггера 11. Импульсы с выхода элемента И 15 поступают через элемент ИЛИ 17 на суммирующие счетные входы реверсивных счётчиков 4 и 5. Одновременно30 and 15 With a single state of the trigger 11. The pulses from the output of the element And 15 flow through the element OR 17 to the summing counting inputs of the reversible counters 4 and 5. At the same time

,, импульсы с выхода элемента И 15 поступают на вход вычитател  реверсивного счетчика 12. Когда число в реверсивном счетчике 12 станет нулевьш, дешифратор 13 запретит прохождение,, pulses from the output of the element 15 are fed to the input of the subtractor of the reversible counter 12. When the number in the reverse counter 12 becomes zero, the decoder 13 will prohibit the passage

4Q импульсов через элементы И 14 и 15. Если число импульсов, поступающих каждый период, соответствует величине перемещени  датчика 1 за период, то на выходе датчика 1 сигнал расд согласовани  будет равен нулю. При уменьшении положительной скорости перемещени  датчика 1 или при отрицательном перемещении возникает отрицательное рассогласование. Фазочув , ствительный формирователь 3 выдает импульсы, которые поступают на вход вычитани  реверсивного счетчика 10 а через элемент ИЛИ 16 на входы вычитани  реверсивных счетчиков 4 и 5.4Q pulses through AND elements 14 and 15. If the number of pulses arriving each period corresponds to the amount of movement of sensor 1 over a period, then at the output of sensor 1, the matching signal will be zero. When the positive speed of movement of sensor 1 decreases or when negative movement occurs, a negative mismatch occurs. The phase shifter 3 generates pulses, which are fed to the input of the subtraction of the reversible counter 10a through the element OR 16 to the subtraction inputs of the reversible counters 4 and 5.

55 Когда состо ние старших разр дов реверсивного счетчика 10 станет равно нулю, а состо ние реверсивного счетчика 4 будет соответствовать пол55 When the state of the high-order bits of the reversible counter 10 becomes zero, and the state of the reversible counter 4 corresponds to the field

ложению датчика 1, сигнал рассогласовани  на выходе датчика 1 будет равен нулю.sensor 1, the error signal at the output of sensor 1 will be zero.

При отрицательном перемещении датчика 1 импульс переполенни  реверсивного счетчика 10 устанавливает триггер 11 в О.If the sensor moves 1 negatively, the overflow pulse of the reversing counter 10 sets trigger 11 to O.

По сигналу с выхода элемента 9 з держки число из реверсивного счетчика 10 заноситс  в реверсивный счетчик 12, дешифратор 13 выдает разрешение прохождени  импульсов генератора 6 через элемент И 14, которые через элемент ИЛИ 16 поступают на входы вычитани  реверсивных счетчиков 4, 5 и на суммирующий вход реверсивного счетчика 12.The signal from the output of the holding element 9 from the reversible counter 10 is entered into the reversible counter 12, the decoder 13 gives permission for the generator 6 to pass through the AND 14 element, which through the OR 16 element is fed to the subtraction inputs of the reversible counters 4, 5 and to the summing input reversible counter 12.

Когда состо ние реверсивного сче чика 12 станет равным нулю, дешифратор 13 запретит прохождение импульсов через элементы И 14 и 15. Таким образом, в старших разр дах реверсив ного счетчика 10 будет записано число , соответствующее скорости перемещени  датчика 1, а в реверсивном счетчике 5 в каждьй период Т будет записано число, соответствующее текущему положению датчика 1.When the state of the reversible counter 12 becomes zero, the decoder 13 will prohibit the passage of pulses through the elements 14 and 15. Thus, in the upper bits of the reversible counter 10, a number corresponding to the speed of movement of the sensor 1 will be recorded, and in the reverse counter 5 in each period T will be recorded a number corresponding to the current position of the sensor 1.

При по влении положительного фронта входного импульса опроса из ЧПУ на входе синхронизации D-триггера 18 он устанавливаетс  в состо ние 1. Сигнал с выхода D-триггера 18 поступает на вход D D-триггера 19 и обеспечивает установку его по очередному положительному фронту сигнала с генератора 6 импульсов. Этим обеспечиваетс  запоминание входного импульса опроса и синхронизации с внутренним генератором 6 импульсов преобразовател . Через некоторое врем , определ емое элементом 20 задержки , по сигналу с его выхода происходит перезапись информации о перемещении из реверсивного счетчика 5 в буферный регистр 21. Затем по сигналу с выхода элемента 20 задержки производитс  запись нул  в реверсив- ньй счетчик 5, сброс D-триггера 18 и одновременно производитс  запись нул  в делитель 7 частоты. После сбро480694When a positive edge of the polling input pulse appears from the CNC at the synchronization input of the D-flip-flop 18, it is set to state 1. The output signal from the D-flip-flop 18 is fed to the input D of the D-flip-flop 19 and ensures that it is set to the next positive edge of the generator 6 pulses. This ensures that the input polling pulse and the synchronization with the internal 6 pulses of the converter are memorized. After some time, determined by the delay element 20, the signal from its output overwrites the movement information from the reversible counter 5 to the buffer register 21. Then, the signal from the output of the delay element 20 records the zero to the reversible counter 5, resets D- flip-flop 18 and simultaneously write zero to frequency divider 7. After sbro480694

са D-триггера 18 по очередному-положительному фронту сигнала с генератора 6 импульсов работа преобразовател  продолжитс  с начала первого 5 внутреннего такта преобразовател  (фиг.2). Чтение информации с буферного регистра 21 (выход) может быть выполнено в любое врем  между двум  очередными импульсами опроса.A D-flip-flop 18 on the next-positive edge of the signal from the 6-pulse generator operation of the converter will continue from the beginning of the first 5 internal clock of the converter (Fig. 2). Reading information from the buffer register 21 (output) can be performed at any time between two successive polling pulses.

Ю , Таким образом, в реверсивном счетчике 5 накапливаетс  и переписываетс  в буферный регистр 21 информаци  о перемещении синусно-косинусного датчиз а 1 за промежуток времени ДУ двум  очередными импульсами опроса из ЧПУ.U, Thus, in the reverse counter 5, information on the movement of the sine-cosine sensor a 1 is accumulated and transferred to the buffer register 21 during the time interval of the remote control by two successive polling pulses from the CNC.

Таким образом, осуществл етс  синхронизаци  работы преобразовател  перемещени  в код с работой системы Thus, synchronization of the movement of the displacement transducer into the code with the system

20 ЧПУ, что приводит к снижению случайной погрешности.20 CNC, which leads to a decrease in random error.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 25 Преобразователь перемещени  в код по авт.св. № 1030824, о т л и - чающийс  .тем, что, с целью повьш1ени  точности преобразовател  за счет снижени  случайных погреш0 ностей, в него введены буферный регистр , дополнительный элемент задержки , первый и второй D-триггеры и шина логической единицы, первый выход дополнительного элемента задерж- ки соединен с входами установки нул  второго реверсивного счетчика, первого D-триггера и делител  частоты , D-вход первого D-триггера соединен с шиной логической единицы, СQ вход  вл етс  входом опроса преобразовател , а выход соединен с D-BXO- дом второго D-триггера, выход которого соединен с входом дополнительного элемента задержки, второй вы- j ход которого соединен с входом записи буферного регистра, выход генератора импульсов соединен с С-входом второго D-триггера, информационные входы буферного регистра соединены с выходами второго реверсивного счет025 Motion converter to autolt code No. 1030824, which is based on the fact that, in order to increase the accuracy of the converter by reducing random errors, a buffer register, an additional delay element, the first and second D-triggers, and a bus of the logical unit, the first output of the additional the delay element is connected to the set zero inputs of the second reversible counter, the first D-flip-flop and the frequency divider, the D-input of the first D-flip-flop is connected to the bus of the logic unit, the CQ input is the polling input of the converter, and the output is connected to the D-BXO- house of the second D-tr ggera whose output is connected to the input of the additional delay element j You are a second stroke which is connected to the buffer register write input of the pulse generator output is connected to the C-input of the second D-flip-flop data inputs of the buffer register connected to the outputs of the second reversing schet0 чика.chica. 5ход5khod Вых.Out
SU853861842A 1985-02-21 1985-02-21 Shaft-to-digital converter SU1248069A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853861842A SU1248069A2 (en) 1985-02-21 1985-02-21 Shaft-to-digital converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853861842A SU1248069A2 (en) 1985-02-21 1985-02-21 Shaft-to-digital converter

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1030824 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1248069A2 true SU1248069A2 (en) 1986-07-30

Family

ID=21165067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853861842A SU1248069A2 (en) 1985-02-21 1985-02-21 Shaft-to-digital converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1248069A2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1030824, кл. G 08 С 9/00, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1248069A2 (en) Shaft-to-digital converter
SU1030824A1 (en) Displacement-to-code converter
SU1113828A1 (en) Shaft turn angle encoder
SU1487185A1 (en) Displacement-to-code converter
SU942092A1 (en) Displacement-to-code converter
SU1471223A1 (en) Digital delay unit
SU1136312A1 (en) Shaft angular velocity encoder
RU1798443C (en) Device for recording operational parameters of mine winding plant
SU1016740A1 (en) Shaft rotation frequency measuring device
SU374548A1 (en) DIGITAL RECORDING DEVIOMETER
SU1101740A1 (en) Pickup of angular position,speed and acceleration of rotating shaft
SU611180A1 (en) System of contour programme-control of a group of machines
SU551611A1 (en) Digital linear interpolator
SU1631441A1 (en) Device for determining sense of rotation
SU1571762A1 (en) Position-to-digital converter
SU711586A1 (en) Differentiating device
SU1267411A1 (en) Device for differentiating pulse-frequency signals
SU1495639A1 (en) Device for measuring movements
SU1631442A1 (en) Device for determining direction of movement
SU1015306A1 (en) Relative speed difference digital meter
SU1654973A1 (en) Shift-to-code converter
SU930329A1 (en) Device for registering performance data of vehicles
SU1251103A1 (en) Fknction generator fknction generatorating structure
SU562862A1 (en) Device for indicating magnetite tape
SU1709524A1 (en) Phase shift-to-code converter