SU1564727A1 - Преобразователь положени в код - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и технической акустике и может использоватьс  в системах автоматического управлени  и позиционировани  с микроЭВМ в контуре управлени  дл  преобразовани  положени  или линейного перемещени  в цифровой код. Целью изобретени   вл етс  упрощение преобразовател , повышение его надежности и разрешающей способности. Дл  этого в преобразователь положени  в код, содержащий звукопровод 1, катушку 2 записи, катушки 3,4 считывани , магниты 5, демпферы 6, формирователь 9 импульсов записи, усилитель-формирователь 10 импульсов, ключ 11, усилитель-формирователь 12 импульсов, ключ 13 RS-триггер 15, элемент И 16, счетчик 17 импульсов, введены генератор 7 импульсов, делитель 8 частоты, счетный триггер 14. Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в преобразователе поочередно определ етс  врем  распространени  звуковой волны в звукопроводе 1 от катушки 2 записи до катушек 3 и 4 считывани . 1 ил.

Description

Изобретение относится к автоматике и технической акустике и может использоваться в системах автоматического управления и позиционирования с микро·^ ЭВМ в контуре управления для преобразования положения или линейного перемещения объекта в цифровой код.

Цель изобретения - упрощение преобразователя, повышение его надежности и разрешающей способности.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя положения в код.

Преобразователь содержит звуко,провод 1, катушку 2 записи, катушки 3,4, считыйания, магниты 5, демпферы 6, генератор 7 импульсов, делитель 8 частоты, формирователь 9 импульсов записи, усилитель-формирователь 10 импульсов, ключ 11, усилитель-формирователь 12 импульсов, ключ 13, счетный триггер 14., RS-триггер 15, элемент И 16, счетчик 17 импульсов.

Преобразователь положения в код работает следующим образом.

; Работа преобразователя организо|вана в два такта.

Первый тактовый импульс, после делителя 8 сбрасывает счетчик 17 в нулевое состояние. Одновременно запускается формирователь 9 и импульсом тока записи в катушке 2 возбуждается ультразвуковая волна в звукопроводе 1, которая распространяется в обе стороны по звукопроводу со скоростью продольных колебаний около 5000 м/с. Одновременно опрокидывается триггер 14, открывающий ключ 13, а также опрокидывается RS-триггер 15, который •открывает элемент И 16, и счетные импульсы от генератора 7 начинают заполнять счетчик 17·

Через интервал времени t^, пропорциональный опорному расстоянию а между катушкой 2 записи и катушкой 4 считывания, ультразвуковая волна достигает катушки 4 и наводит к ней ЗДС, которая после соответствующего усиления и формирования усилителемформирователем 12, через открытый ключ 13, опрокидывает триггер 15. Триггер 15 закрывает элемент И 16 и в счетчике 17 оказывается записанный цифровой код Ν_α опорного расстояния а.

^Ν«= Т· t« = f- a/V, (1)

1564727 4 где f - частота импульсов генератора 7»

V - скорость ультразвука в звукопроводе 1.

С выхода счетчика 17 код передается в систему управления.

Волна, распространяющаяся влево по звукопроводу 1, не влияет на работу преобразователя, так как ключ 11 закрыт.

Вторым тактовым импульсом вновь возбуждается ультразвуковая волна в звукопроводе 1, триггер 14 опрокидывается и открывает ключ 11. Этим же импульсом счетчик 17 устанавливается в .нулевое состояние и устанавливается в единичное состояние τρπι— гер 15. Генератор 7 через открытый элемент И 16 начинает заполнять счетчик 17.

Волна, распространяющаяся вправо по звукопроводу Г, не влияет на работу устройства, так как ключ 13 закрыт, Волна, распространяющаяся влево по звукопроводу 1, через время t_a, пропорциональное измеряемому положению х, достигает катушки 3 и наводит в ней ЭДС, которая после соответствующего усиления и формирования усилителем-формирователем 10, через открытый ключ 11 опрокидывает триггер 15. Триггер закрывает элемент И 1б и в счетчике 17 оказывается записанным цифровой код измеряемого положения

Ν_χ ='f-t _χ =· f-x/V (2)

По команде Ввод данных информация передается в систему управления.

Далее вычислительное устройство системы управления определяет координату подвижного объекта в соответствии с уравнением преобразования х = Ν_χ/(Ν_α+ Ν_χ) ,. - (3)

С приходом следующего тактового импульса цикл преобразования повторяется.

Программная реализация алгоритма преобразования (3) обеспечивает высокую точность и повторяемость статической характеристики преобразователя положения в код при изменении температуры окружающей среды, смене звукопровода 1 и его естественном старении, а также при воздействии других дестабилизирующих факторов при’ одновременном упрощении конструкции магнитострикционного преобразователя.

⁵ 1564727 ⁶

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Преобразователь положения в код, содержащий звукопровод, на концах ко- 5 торого расположены демпферы, две катушки считывания, расположенные на границах контролируемого положения на звукопроводе, катушку записи, соединенную с контролируемым объектом и 10 расположенную на звукопроводе, два магнита, расположенные напротив катушек считывания, выходы первой и второй катушек считывания соединены соответственно через соответствующие 15 усилители-формирователи импульсов с сигнальными входами соответственно первого и второго ключей, RS-триггер, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которо- 20 го соединен со счетным входом счетчика импульсов, выходы которого яв ляются выходами преобразователя, формирователь импульсов записи соединен с входом катушки записи, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, повышения его надежности и разрешающей способности, в него введены делитель частоты, генератор импульсов, счетный триггер, выходы первого и второго ключей соединены с первым, входом RS-триггера, выход генератора импульсов соединен с вторым входом элемента И и входом делителя частоты, выход которого соединен с входом формирователя импульсов записи, входом счетного триггера, вторым входом RS-триггера и входом сброса счетчика импульсов, первый выход счетного триггера соединен с управляющим входом первого ключа, а второй выход с управляющим входом второго ключа.