SU1354418A1

SU1354418A1 - Displacement-to-code converter

Info

Publication number: SU1354418A1
Application number: SU853847556A
Authority: SU
Inventors: Виктор Егорович Шатерников; Валерий Генрихович Сенькевич; Борис Михайлович Ковалев; Валерий Анатольевич Зинин; Владимир Давыдович Фалкин
Original assignee: Куйбышевский инженерно-строительный институт им.А.И.Микояна
Priority date: 1985-01-22
Filing date: 1985-01-22
Publication date: 1987-11-23

Abstract

Изобретение относитс к автоматике и может быть использовано в системах автоматического контрол и ре- гулировани неэлектрических величин. Целью изобретени вл етс повьшение- надежности преобразовател . Преобразователь перемещени в код содержит кодовый элемент 1 из неэлектропроводного материала с нанесенными на него последовательно соединенными электропроводными штрихами, ширина которых равна половине периода их чередовани , нониусньй элемент 2 из немегнит- ного материала с размещенными на нем п чувствительными элементами 3 (микрозондами ) , коммутатор 4, блок 5 формировани сигналов, блок 6 сравнени , дешифратор 7, счетчик 8, регистратор 9, блок 10 питани , блок 11 опорных напр жений, шину Измерение 12. 1 ил., 1 табл. S (Л С ., / С, О5 СП N 4 00The invention relates to automation and can be used in systems for the automatic control and regulation of non-electrical quantities. The aim of the invention is to improve the reliability of the converter. The displacement transducer to the code contains a code element 1 of non-conductive material with serially connected electroconductive strokes applied on it, the width of which is equal to half the period of their alternation, a nonius element 2 of non-non-triggered material with sensitive elements 3 placed on it (microprobe), switch 4 , block 5 of forming signals, block 6 of comparison, decoder 7, counter 8, recorder 9, block 10 of power, block 11 of reference voltages, bus Measurement 12. 1 df., 1 tab. S (L S., / S, O5 SP N 4 00

Description

1135441811354418

Изобретение относитс к автоматин дThis invention relates to automata d

ке и может быть использовано в системах автоматического контрол и регулировани неэлектрических величин.It can also be used in the systems of automatic control and regulation of non-electric quantities.

Цель изобретени - повышение надежности преобразовател .The purpose of the invention is to increase the reliability of the converter.

На чертеже приведена блок-схема преобразовател .The drawing shows a block diagram of the Converter.

Преобразователь содержит кодовьй элемент 1 из неэлектропроводного материала с нанесенными на него последовательно соединенными электропроводными штрихами, ширина которых равна половине периода их чередовани , нониусньй элемент 2 из немагнитного материала с размещенными на нем п чувствительными элементами 3 (микрозондами ) , коммутатор 4, блок 5 форИз таблицы видно, что дл работы преобразовател с ценой делени нониусного элемента 2, равной 0,1 от цены 15 делени кодового элемента 1, достаточно всего п ть чувствительных элемента 3 при длине нониусного элемента 2, составл ющей 0,4 от длины обычно используемых нониусных шкал, что увемповани сигналов, блок 6 сравнени , JQ личивает рабочую часть его основной дешифратор 7, счетчик 8, регистратор шкалы. Кроме того, разбиение интерваиThe converter contains a non-conductive material coding element 1 with serially connected electroconductive strokes applied on it, the width of which is equal to half the period of their alternation, nonius material 2 of non-magnetic material with sensitive elements 3 placed on it (micro probes), switch 4, block 5 for the table It can be seen that for the operation of the converter with the price of division of the Vernier element 2, equal to 0.1 of the price of 15 division of code element 1, it is enough just five sensitive elements 3 for not vernier element 2 component 0.4 of the length commonly used vernier scales that uvempovani signal comparing unit 6, JQ lichivaet working portion of its main decoder 7, a counter 8, the scale recorder. In addition, the partitioning intervals

9, блок 10 питани , блок 11 опорных напр жений, шина Измерение 12.9, power supply unit 10, reference voltage unit 11, bus Measurement 12.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

По команде с шины Измерение электропроводные штрихи кодового элемента 1 подключаютс к блоку 10 питани и запускаетс коммутатор 4, поочередно подключанлций элементы 3 к блоку 5, с которого усиленньй и нормированный сигнал i-ro микрозонда Uij поступает в блок 6 сравнени . При по влении на входе блока 6 сравнени On command from the bus Measurement, the conductive strokes of the code element 1 are connected to the power supply unit 10 and the switch 4 is started, alternately connecting the elements 3 to the unit 5, from which the amplified and normalized signal of the i-ro microprobe Uij enters the comparison unit 6. With the appearance at the input of block 6

одного из двух сигналов U,; б Uon мин или 5 Ugn , где UQ 1,„ и Uon макс опорные напр жени , соответствующие сигналам с элементов 3 при его полном совпадении со штрихом элемента 1ли с промежутком между штрихами соответственно , блоком б вьщаетс команда коммутатору 4 на прекращение переключений . При этом со счетчика 8 на вход дешифратора 7 поступает число импульсов , равное количеству переключений, предшествующих по влению одного из двух указанных уровней сигналов, а на старший разр д дешифратора 7 поступает сигнал с блока 6 сравнени .one of the two signals U; b Uon min or 5 Ugn, where UQ 1, „and Uon max are the reference voltages corresponding to the signals from elements 3 when it fully coincides with the bar of element 1 or between the bars, respectively, the command is issued to the switch 4 to stop switching. In this case, from the counter 8 to the input of the decoder 7 receives the number of pulses equal to the number of switchings preceding the appearance of one of the two indicated signal levels, and the most significant bit of the decoder 7 receives the signal from the comparison unit 6.

ла измерени u„,„ , на число порогов срабатывани в два раза меньше , чем у обычных нониусных преобра25 зователей и существенно снижает погрешность измерени .There are two times less than the thresholds for conventional vernose converters, and the measurement error is significantly reduced.

Применение в преобразователе перемещени в код в качестве чувствительных элементов 3 индуктивных микрозон30 дов существенно повышает его помехозащищенность , поскольку на показани их не вли ют смазочные материалы, пыль, влага и р д других факторов, преп тствующих широкому использованиюThe use of inductive microzones 30 s in the code as sensitive elements of the transducer to significantly increase its noise immunity, since their readings are not affected by lubricants, dust, moisture, and a number of other factors that prevent widespread use.

35 фотоэлектронной .измерительной аппаратуры в производственных услови х. Применение индуктивных микрозондов с размерами, равными ширине штриха кодового элемента 1, позвол ет повысить35 photoelectric measuring equipment under production conditions. The use of inductive microprobes with dimensions equal to the width of the stroke of code element 1 makes it possible to increase

40 коэффициент; преобразовани каждого отдельного чувствительного элемента 3.40 coefficient; converting each individual sensing element 3.

Кроме того, поскольку примен емые в качестве приемников микрозонды неIn addition, since the microprobe used as receivers is not

45 обладают в отличие от оптических приемников свойством насьпцени выходной характеристики и их выходной сигнал - вл етс линейной функцией частоты f и I тока, то коэффициент преобразоваЕсли 5- и45 possess, in contrast to optical receivers, the property of expressing the output characteristic and their output signal — it is a linear function of the frequency f and I of the current, then the conversion factor is 5 and

„КС } то сигнал, соответствует логическому О, а если Ua; Ugn „„( , то - логической 1. По вление на входе старшего разр да дешифратора сигнала 1 соответствует добавлению к кодур пришедшему со счетчика 8, половины цены делени кодового элемента 1. Результат измерени с дешифратора 7 поступает на вход регистратора 9,“KS} is the signal, corresponds to the logical O, and if Ua; Ugn "" (, then - logical 1. The appearance at the input of the senior bit of the decoder of signal 1 corresponds to adding to the encoder coming from counter 8, half the division price of code element 1. The measurement result from the decoder 7 is fed to the input of recorder 9,

Рассмотрим работу преобразовател на примере нониусного элемента 2 с ценой делени О,1 от цены делени кодового элемента 1.Consider the operation of the converter using the example of a nonius element 2 with the division price O, 1 of the division price of code element 1.

Матрица минимаксных сигналов на входе блока 6 сравнени с соответствующих им сигналов в старшем разр де дешифратора 7 дл нониусного элемента 2 приведена в таблице.The matrix of minimax signals at the input of the comparison unit 6 from the corresponding signals in the higher-order de-decoder 7 for the Vernier element 2 is shown in the table.

1one

Из таблицы видно, что дл работы преобразовател с ценой делени нониусного элемента 2, равной 0,1 от цены делени кодового элемента 1, достаточно всего п ть чувствительных элемента 3 при длине нониусного элемента 2, составл ющей 0,4 от длины обычно используемых нониусных шкал, что увеличивает рабочую часть его основной шкалы. Кроме того, разбиение интерваличивает рабочую часть его основной шкалы. Кроме того, разбиение интерваиThe table shows that to operate the converter with the division price of the vernier element 2 equal to 0.1 of the division price of code element 1, it is enough to have five sensitive elements 3 with the length of the vernier element 2 0.4 of the length of the commonly used vernier scales that increases the working part of its main scale. In addition, the partitioning interval the working part of its main scale. In addition, the partitioning intervals

ла измерени u„,„ , на число порогов срабатывани в два раза меньше , чем у обычных нониусных преобразователей и существенно снижает погрешность измерени .There are two times less thresholds for measurement of u ', „than for conventional vernose transducers and significantly reduces the measurement error.

Применение в преобразователе перемещени в код в качестве чувствительных элементов 3 индуктивных микрозондов существенно повышает его помехозащищенность , поскольку на показани их не вли ют смазочные материалы, пыль, влага и р д других факторов, преп тствующих широкому использованиюThe use of inductive microprobes in the transducer in the code as sensitive elements 3 significantly increases its noise immunity, since their readings are not affected by lubricants, dust, moisture, or a number of other factors that prevent widespread use.

фотоэлектронной .измерительной аппаратуры в производственных услови х. Применение индуктивных микрозондов с размерами, равными ширине штриха кодового элемента 1, позвол ет повыситьphotoelectric measuring equipment under production conditions. The use of inductive microprobes with dimensions equal to the width of the stroke of code element 1 makes it possible to increase

коэффициент; преобразовани каждого отдельного чувствительного элемента 3.coefficient; converting each individual sensing element 3.

обладают в отличие от оптических приемников свойством насьпцени выходной характеристики и их выходной сигнал - вл етс линейной функцией частоты f и I тока, то коэффициент преобразовани такого устройства увеличен за счет увеличени f и величины I, протекающего по электропроводным штрихам кодового элемента 1, что расшир ет возможности по дальнейшему повьшгениюunlike the optical receivers, possess the property of expressing the output characteristic and their output signal - is a linear function of the frequency f and I of the current, the conversion coefficient of such a device is increased by increasing f and the value of I flowing through the conductive bars of code element 1, which expands opportunities for further povysheniyu

точности измерений и разрешающей способности преобразовател . Указанные преимущества в конечном итоге ведут к повьш1ению надежности преобразовател в целом.measurement accuracy and resolution of the converter. These advantages ultimately lead to an increase in reliability of the converter as a whole.

вым входом коммутатора, группа входов которого соединена с выходами чувст313544184switch input, a group of inputs of which is connected to outputs chuvst313544184

Claims

Claims of the invention where C-C, are the division prices of the corresponding displacement transducer in the code, code and vernier scales of the electric power supply unit, code elements, the power supply outputs connect with the scale in the form of a uniform distribution with the input and output

laid along it strokes, noni-connected strokes of the code element element, sensitive elements, bus Measurement connected to desks, comparison unit, switchboard and decoder differing

The fact that, in order to improve the reliability of the elements and the digital converter, the output is connected to the input of the counter, the output of the signal generation, the counter, which is connected to the recorder group, the bus Measurement and block of the decoder, the outputs. whom

reference voltages, the coding strokes are connected to the recorder inputs,

element is made of electric wire- 15A analogue switch output

a wide material equal to a polo signal-shaping unit is connected

the fault of the period of their alternation, and poov-with the first input of the comparison unit, the final elements are arranged nara and the third inputs of which are connected

Vernier element and are made in the form of outputs of the block of the reference voltage,

inductive microprobes with a linear 20 one output comparison unit connected

the size equal to the width of the stroke, the codeo with the input of the decoder, and the other base element and the number n C / 2C |, is connected to the second input of the switch.

the input of the switch, the group of inputs of which is connected to the outputs of the sensor, bus The measurement is connected to the pair