SU1569987A1 - Преобразователь перемещени в код - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в качестве датчика линейных и угловых перемещений в системах автоматического управлени  и контрол . Целью изобретени   вл етс  повышение точности и помехоустойчивости преобразовател . Дл  этого в преобразователь перемещени  в код, содержащий преобразователь 2 перемещени  во временной интервал, нуль-орган 13, генератор 9 импульсов, триггеры 8, 10 и счетчик 11 импульсов, введены генератор 1 синусоидального сигнала, нуль-орган 12, триггер 14, регистр 15, элемент 16 задержки и формирователь 17 импульсов. Цель достигаетс  за счет того, что в преобразователе обеспечиваетс  расширение временного интервала накоплени  импульсов, пропорциональных величине перемещени . 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

ел

о со со оо J

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в качестве датчика линейных и угловых перемещений в системах автоматического управлени  и контрол .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и помехоустойчивости преобразовател  .

На фиг. 1 изображена структурна  схема преобразовател  перемещени  в код; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу преобразовател .

Преобразователь перемещени  в код содержит генератор 1 синусоидального сигнала, преобразователь 2 перемещени  во временной интервал, представ- шэщий собой линию задержки, выполненную в виде непровод щего магнитного сердечника 3, незамкнутого провод щего покрыти  4, обмотки 5 возбуждени  и обмотки 6 считывани  и нагрузки 7, триггер 8, генератор 9 импульсов , триггер 10,счетчик 11 импульсов, нуль-органы 12 и 13, триггер 14, регистр 15, элемент 16 задержки и формирователь 17 импульсов.

Преобразователь перемещени  работает следующим образом.

Выходное напр жение генератора 1 синусоидальных сигналов поступает на вход обмотки 5 возбуждени  преобразовател  2„ В результате этого в обмотке 6 считывани  наводитс  синусоидальный сигнал, фаза которого измен етс  при перемещении обмотки 6 считывани  вдоль обмотки 5 возбуждени .Выходное капр жение генератора 1 поступает также на вход нуль-органа 12, которое преобразует синусоидальные сигналы в пр моугольные импульсы с частотой f( (фиг. 2, поз. 18), поступающие на информационный вход триггера 8. На вход синхронизации триггера 8 поступают пр моугольные импульсы с выхода генератора 9 импульсов (фиг. 2, поз. 19). Частота импульсов f генератора 9 несколько отличаетс  (на приведенных диаграммах) от частоты f . На выходе триггера 8 формируютс  пр моугольные импульсы с частотой, равной ft (фиг. 2, поз. 20). По переднему фронту выходного сигнала триггера 8 переходит в единичное состо ние триггер 10, выходной сигнал которого поступает на вход сброса счетчика 11. Нулевой сигнал на входе сброса переводит счетчик 11 в нулевое состо ние, после поступлени  единичного сигнала на

0

5

0

5

0

5

0

5

вход сброса счетчик 11 переводитс  в режим счета импульсов, поступающих с выхода генератора 9 импульсов. По заднему фронту каждого импульса генератора 9 счетчик 11 переходит в следующее состо ние (фиг. 2, поз. 21), т.е. единичный импульс, поступающий на вход сброса,  вл етс  стартовым дл  счетчика 11 о

Нуль-орган 13 преобразует выходные синусоидальные сигналы с обмотки 6 считывани  в пр моугольные импульсы (фиг. 2, поз 22), поступающие на информационный вход триггера 14, на вход синхронизации которого поступают импульсы с выхода генератора 9. В результате на выходе триггера 14 сформированы импульсы (фиг. 2, поз. 23) t частота которых также равна fj-f.. Триггеры 8 и 14 могут измен ть свое состо ние только в дискретные моменты времени по переднему фронту импульсов генератора 9, Однако, если f , ft fj-fv, то можно пренебречь погрешностью дискретизации и считать, что разность фаз выходных сигналов триггеров 8 и 14 равна (с точностью до знака при Ј f ) разности фаз выходных сигналов нуль-органа 12 и нуль-органа 13.

По переднему фронту выходного сигнала триггера 14 осуществл етс  фик- , саци  в регистре 15 текущего значени  кода счетчика 11, который пропорционален разности фаз выходных сигналов триггеров 8 и 14. Сигнал с выхода триггера 14 через элемент 16 задержки поступает на вход формировател  17 импульсов . Через врем , достаточное дл  фиксации кода счетчика 11 в регистре 15, на выходе формировател  сформирован короткий импульс (фиг. 2, поз. 24), поступающий на вход сброса триггера 10о Выходной нулевой сигнал три„ гера 10 сбрасывает в нулевое состо ние счетчик 11„

Таким образом, в преобразователе р 1едствие перехода к питанию обмотки 5 возбуждени  периодическими синусоидальными сигналами вместо коротких импульсов и введению новых дополнительных элементов удалось устранить необходимость измерени  малых временных интервалов. Измер емые интервалы между передними фронтами выходных импульсов триггеров 8 и 14 в ff/() раз больше, чем интервалы между передкими фронтами выходных сигналов нуль-органов 12 и 13.

Обмотка 6 считывани  разделена на две последовательно соединенные секции, сдвинутые друг относительно друга на рассто ние, на котором изменение фазы считанного сигнала составл ет половину периода, секции намотаны в противоположных направлени х, так что полезные сигналы в обеих секци х складываютс , а сигналы помех вычитаютс .

Claims (3)

1. Преобразователь перемещени  в код, содержащий преобразователь пере- мещени  во временной интервал, выход которого соединен с входом первого нуль-органа, генератор импульсов, два триггера, счетчик импульсов, о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  точности и помехоустойчивости преобразовател , в него введены второй нуль-орган, третий триггер , генератор синусоидального сигнала , формирователь импульсов, элемент задержки и регистр, выход генератора синусоидального сигнала соединен с входом преобразовател  перемещени  во временной интервал и с входом второго нуль-органа, выход которого соединен с первым входом первого триггера , выход которого соединен со счетным входом второго триггера, выход которого соединен с установочным входом счетчика импульсов выход первого нуль-органа соединен с первым входом третьего триггера, выход которого соединен с входом записи регистра и че0

5

0

5

0

5

0

рез последовательно соединенные элемент задержки и формирователь импульсов - с входом обнулени  второго триггера , выход генератора импульсов соединен с вторыми входами первого и третьего триггеров и счетным входом счетчика импульсов, выходы которого соединены с информационными входами регистра ,

2.Преобразователь по п. 1, отличающийс  тем, что преобразователь перемещени  во временной интервал выполнен в виде линии задержки , содержащей непровод щий магнитный сердечник, незамкнутое провод щее покрытие, обмотку возбуждени , обмотку считывани  и нагрузку, незамкнутое провод щее покрытие расположено на непровод щем магнитном сердечнике, поверх незамкнутого провод щего покрыти  расположена обмотка возбуждени ( поверх которой расположена обмотка считывани , первый выход обмотки возбуждени   вл етс  входом преобразовател  перемещени  во временной интервал , второй вывод обмотки возбуждени  соединен через нагрузку с общей шиной , выводы обмотки считывани   вл ютс  выходом преобразовател  перемещени  во временной интервал, незамкнутое провод щее покрытие соединено с общей шиной.

3.Преобразователь по п. 2, отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости, обмотка считывани  выполнена в виде двух секций, сдвинутых одна относительно другой на рассто ние, соответствующее полупериоду сигнала, и намотанных в противоположных направлени х.

21

Фа г. г