SU1256203A1 - Устройство контрол преобразовател угла поворота вала в код - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может примен тьс  дл  автоматизированного контрол  преобразователей угла поворота вала в код в статических и динамических режимах с любым выбранным объемом проверок. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет обеспечени  возможности как сплошного,так и выборочного контрол . Дл  достижени  этой цели в устройство контрол  преобразователей угла поворота вала в код, содержащее приводной механизм , кинематически св занный с валом контролируемого преобразовател  угла поворота вала в код, генератор импульсов и элемент И, введены многополюсный двухфазный датчик угла , функциональный преобразователь кода в напр жение, реверсивный счетчик , потенциальный сумматор, зле- мент ИЛИ, блок обработки информации, содержащий узел инверторов и потенциальный сумматор. Устройство позвол ет осуществл ть контроль с высокой точностью в полуавтоматическом и автоматическом режимах с применением средств вычислительной техники. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. г (Л

Description

Изоб етение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может примен тьс  дл  автоматизированного контрол  преобразователей угла поворота вала в код в статических и динамических режимах с любым выбранным объемом проверок.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности обеспечени  как сплошного, так и выборочного Контрол ,

На фиг.1 приведена схема устройства контрол  преобразовател  угла поворота вала в код, на фиг.2 - пример реализации блока обработки информации .

Устройство контрол  преобразовател  угла поворота вала в код содержит приводной механизм 1, многополюсный двухфазный датчик 2 угла, функциональный преобразователь 3 кода в напр жение (ФПКН), блок 4 обработки информации, реверсивный счетчик 5, элемент И 6, потенциальный сумматор 7, генератор 8 импульсов и элемент ИЛИ 9, контролируемый преобразователь 10 угла поворота вала в код. Блок 4 обработки информации (фиг.2) вьшолнен в виде узла 11 инверторов и потенциального сумматора 12.

Устройство работает следующим образом.

Приводной механизм 1, датчик 2 угла и ФПКН 3 обеспечивают преобразование входного кода в угловое положение об выходного вала приводного механизма 1. При последовательном во времени изменении кода N,jnn на выходе реверсивного счетчика 5 о нулевого до следующего нулевого выходной вал приводного механизма 1 совершает полный оборот при использовании двухполюсного двухфазного датчика 2 в устройстве или измен етс  на угол 360°/1, где i - целое дв ичное число, если в устройстве используетс  многополюсный датчик 2 угла, электрическа  редукци  которого характеризуетс  двоичным число ( 2,4,8 и т.д.).

Установка выходного вала приводного механизма 1 в угловое положение оЬ приводит к установке в это же врем  в угловое положение вала контролируемого преобразовател  10 и по влению на выходе последнего соответствующего кода .

В св зи с тем, что угловое положение od определ етс  кодом (то «необходимо по значению входного кода NqoA определенным образом управл ть

кодом N unp дл  установки вала преобразовател  10 в требуемые угловые положени  в диапазоне углов.0-360°; При этом одно и то же приращение кода N цпр вызывает разворот выходного

вала приводного механизма 1 на тот или иной угол в зависимости от числа полюсов датчика 2 угла.

Требуемое управление кодом Nynp осуществл етс  с помощью двоичного

реверсивного счетчика 5, злемен- та.И 6, потенциального сумматора 7, генератора В импульсов и злемен- та ИЛИ 9. Соединение указанных блоков в предлагаемом устройстве обеспечивает режим отслеживани  по выходному коду двоичным реверсивным счетчиком 5 входного кода устройства , т.е. выполн етс  равен- ство ,().. При этом полному.

циклу изменени  N, (Oitl,g,1) соответствует определенное число циклов изменени  кода Кц„р , определ емое двоичным числом пар полюсов датчика 2 угла и соответствующим числом разр дов двоичного реверсивного счетчика 5. Требуемое число разр дов счетчика 5 (р) определ етс , как р m + п, где m - число младших разр дов при двухполюсном двухфазном датчике 2 угла, п - дополнительное число старших разр дов пр и многополюсном двухфазном датчике 2 угла с числом полюсов , равным 2 (п 1,2,3,...).Код

Nijnp в устройстве представл ет СОБОЙ код мпадших т-разр дов реверсивного счетчика 5. При двухполюсном датчике 2 угла дополнительные старшие разр ды реверсивного счетчика 5 не используютс , и код Ниц. оказьгоаетс  равным коду Nf, . При (четырехполюсный датчик 2 угла) максимальное значение кода Nynp уменьшаетс  в два раза по отношению

к NCH и при изменении N от О до 1 код Nunp два раза измен етс  от нулевого значени  до максимального .

В общем виде число циклов изме- нени  Ny. при использовании многополюсных датчиков 2 угла определ етс  как 2. В свою очередь, полный цикл изменени  кода Nupp соответ31256203

ствует изменению углового положени 

с

ot

360 2

(п О при использовании

двухполюсного датчика 2 угла) за счет рассмотренного взаимодействи  приводного механизма 1, двухфазного датчика 2 угла и ФПКН 3.

Выбранные соотношени  кодов N,,

N

и N

обеспечивают изменение

см ijnp углового положени  выходного вала приводного механизма 1 в пределах полного оборота при полном изменении кода N,(,.. Полный выходной код реверсивного счетчика 5 , и выходной код преобразовател  10 поступают в блок 4 обработки информации . С учетом того, что угловое положение cd преобразовател  10 линейно зависит от Nc4, а код Нцру долже линейно зависить от Л , блок 4 обработки информации ка основе ана- лиза кодов N ЦР и N,, вьщел ет в требуемой форме погрешности преобразовател  10.

Таким образом в устройстве валы двухфазного датчика 2 угла и преобразовател  10 привод тс  в синхронное вращение приводным механизмом 1. При подаче на устройство определенного двоичного кода N, последний поступает на первые входы потенциального сумматора 7. Так как на втором входе сумматора 7 присутствует текущее значение полного выходного кода реверсивного счетчика 5 Nj. , на знаковом и кодовых выходах потенциального сумматора 7 присутствует информаци  о соотношени х кодов N,. и . .При равенств указанных кодов система находитс  в требуемом угловом положении оС управл ющий сигнал на приводном механизме 1 не вырабатываетс  и выходной код реверсивного счетчика 5 N,, и, следовательно, код Nu(,n не измен ютс . Последнее условие достигаетс  за счет того, что при N уровни напр жений на кодовых выходах потенциального сумматор 7 соответствуют нулевым кодам. При этом уровень выходного напр жени  элемента ИЛИ 9 такой, что блокируетс  прохождение выходных импульсой генератора 8 импульсов через элемент И 6 на счетный вход реверсивного счетчика 5. Блок 4 обработки информации сравнивает текущие коды

сч и цп,| . Сигнал на выходе ФПКН 3

равен нулю. В случае нарушени  услови  N,(j,.N(.4 за счет смены значени  N здд на новое код на кодовом 5 выходе потенциального сумматора 7 становитс  отличным от нул . При этом измен етс  уровень выходного сигнала элемента ИЛИ 9, благодар  чему выходные импульсы генератора Q

О импульсов через элемент И 6 поступают на счетньй вход реверсивного счетчика 5. Эти импульсы увеличивают или уменьшают текущее значение кода счетчика 5 в зависимости от уровн 

S напр жени  на входе управлени  реверсом реверсивного счетчика 5, который вьфабатываетс  на знаковом выходе потенциального сумматора 7. Если код . -больше кода N,, , то

0 счетчик 5 устанавливаетс  в режим сложени . Если код N , меньше кода N j, , то счетчик 5 устанавливаетс  в режим вычитани . Код счетчика 5 корректируетс  до момента време5 ни, при котором наступает равенство

кодов Ы(,ц и . В процессе достижени  требуемого равенства Кодов при использовании многополюсных датчиков 2 угла код N ,jnp может претер петь изменение или в пределах одного цикла, или нескольких циклов изменени  от нулевого до максимального значени . Как только нарушаетс  требуемое соответствие между уг5 ловым положением вала двухфазного датчика 2 угла (угловым положением вала приводного механизма 1), на выходе ФПКН 3 образуетс  сигнал управлени , заставл ющий найти новое

0 угловое положение oi, соответствующее текущему значению М„|,„. В процессе изменени  кода N yq осуществл етс  посто нное подслеживание угловыми положени ми валов устрой5 ства таким образом, чтобы на выходе ФПКН 3 сигнал сводилс  к нулю (обработки на нуль сигнала рассогласовани  след щей системы).

Блок 4 обработки информации при

0 каждом новом значении , (.)

осуществл ет сравнение с кодом Nj . Если при контроле преобразовател  10 информаци  в таком объеме не требуетс , можно задавать ограничен5 ное число значений N-jg. ( ), которым соответствуют ограниченное число угловых положений ci и ограниченное число разностей кодов , и Мцпчв устройстве тактова  частота ге нератора 8 импульсов и чаЬтотные свойства след щего привода (приводной механизм 1, датчик 2 угла, ФПКН 3) должны выбиратьс  из условий обеспечени  скорости вращени  выходного вала приводного механизма 1, соответствующей максимальной рабочей скорости вращени  вила преобразовател  10. Использование датчика 2 угла с повыщенным значением электрической редукции повышает точность и разрешаемую способность (дискретность) преобразовани  кода Ыц„ц в угловое положение об по линейному закону. Точность указанного преобразовани  зависит от характеристик датчика 2 угла и характеристик ФПКН 3.

Claims (2)

1. Устройство контрол  преобразо вател  угла поворота вала в код,содержащее приводной механизм, кинематически соединенный с контролируемым преобразователем угла поворо та вала в код, генератор импульсов, соединенный с первым входом элемента И, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства путем обеспечени  возможности как сплошного, так и выборочного контрол , в него введены блок обработки информации, функциональный преобразователь кода в напр жение, многополюсный двухфазный датчик угла, реверсивный счетчик, элемент ИЛИ и потенциальный сумматор.

562036

приводной механизм кинематически соединен с валом многополюсного двухфазного датчика угла, выход ко- . торого соединен с аналоговым входом 5 функционального преобразовател  кода в напр жение, выход контролируемого преобразователи угла поворота вала в Код соединен с первым входом блока обработки информации, первый

10 выход реверсивного счетчика соединен с вторым входом функционального преобразовател  кода в напр жение, выход которого соединен с входом приводного механизма, второй выход

t5 реверсивного счетчика соединен с вторым входом блока обработки ин формации и первым входом потенциального сумматора, первый выход которого соединен с первым входом

20 реверсивного счетчика, а второй выход соединен через элемент ИЛИ с вторым входом элемента И, выход которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика, выход блока об25 работки информации  вл етс  выходом .устройства, второй вход потенциального сумматора  вл етс  управл ющим входом устройства.

2. Устройство по П.1, о т л и30 чающеес  тем, что блок обработки информации содержит узел инверторов и потенциальный сумматор, входы узла инверторов  вл ютс  первым .входом блока обработки информа- , ции, а выходы соединены с первой группой входов потенциального сумматора , втора  группа входов которого  вл етс  вторым входо блока обработки информации, а выход по- 4Q тенциального сумматора  вл етс  вы- ходом блока обработки информации.

Фи9. f

От контролируемого ЦПУ Ни,пу

Редактор И. Шулла

Составитель А. Сидоренко

1ехред А.Кравчук Корректор М. Демчик

4836/57

Тираж 816Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна ,4

ft -О

UN-Nc4-NunB

счетчика

Фи.г