SU1656681A1 - Method of control over shaft position-to digital converter and device for implementation of it - Google Patents

Method of control over shaft position-to digital converter and device for implementation of it Download PDF

Info

Publication number
SU1656681A1
SU1656681A1 SU884381554A SU4381554A SU1656681A1 SU 1656681 A1 SU1656681 A1 SU 1656681A1 SU 884381554 A SU884381554 A SU 884381554A SU 4381554 A SU4381554 A SU 4381554A SU 1656681 A1 SU1656681 A1 SU 1656681A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
controlled
input
spindle
signals
converter
Prior art date
Application number
SU884381554A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Николаевич Иванов
Original Assignee
Киевский Филиал Всесоюзного Института Повышения Квалификации Руководящих И Инженерно-Технических Работников В Области Стандартизации, Качества Продукции И Метрологии
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 Киевский Филиал Всесоюзного Института Повышения Квалификации Руководящих И Инженерно-Технических Работников В Области Стандартизации, Качества Продукции И Метрологии filed Critical Киевский Филиал Всесоюзного Института Повышения Квалификации Руководящих И Инженерно-Технических Работников В Области Стандартизации, Качества Продукции И Метрологии
Priority to SU884381554A priority Critical patent/SU1656681A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1656681A1 publication Critical patent/SU1656681A1/en

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано при исследовании погрешности при проверке преобразователей угла поворота в код различных типов (фотоэлектрических, индуктосинных, емкостных и др.). Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  способа за счет обеспечени  возможности контрол  преобразователей с разными типами кодировани . Способ основан на регистрации разности фаз выходных квазисинусоидальных сигналов образцового и контролируемого преобразователей при синхронном вращении их валов и анализе диаграмм этих разностей. Новым в способе  вл етс  то, что перед началом работы поворачивают вал и выходные сигналы контролируемого преобразовател , записывают в виде последовательности сигналов в пол рной системе координат, при контроле поворачивают вал, затем одновременно считывают их в зонах этой последовательности на угловом рас360° сто нии друг от друга, равном, где m целое число, суммируют сигналы (усредн ют фазу) и сравнивают усредненные фазы последовательности с фазами сигналов контролируемого преобразовател  и по разности фаз суд т о погрешности контролируемого преобразовател . Устройство содержит основание, шпиндель, установленный в стакане с возможностью относительного поворота шпиндел  относительно стакана привод вращени  стакана и шпиндел  с возможностью их независимого вращени , жесткого соединени  между собой и с основанием при помощи муфты сцеплени , магнитный диск, установленный на шпинделе, контролируемый преобразователь , скрепленный со шпинделем, восемь магнитных головок, установленных на фланце стакана на одинаковом рассто нии друг от друга по окружности, блок суммировани  электрических сигналов, фазометр и регистрирующий прибор. Одна из магнитных головок записывающе-считывающа , а остальные - считывающие, записывающе- считывающа  головка непосредственно подключена к выходу контролируемого преобразовател , считывающие головки подключены ко входам блока суммировани  электрических сигналов, выход которого подключен к одному из входов фазометра, а второй вход этого блока подключен к выходу контролируемого преобразовател , выход фазометра подключен к входу регистрирующего прибора. 2 с.п. ф- лы, 2 ил. fe О ел о о 00The invention relates to automation and can be used in the study of error when checking rotation angle converters in a code of various types (photovoltaic, inductosynic, capacitive, etc.). The aim of the invention is to expand the scope of application of the method by providing the ability to control transducers with different types of coding. The method is based on the registration of the phase difference of the output quasi-sinusoidal signals of the model and controlled transducers with the synchronous rotation of their shafts and the analysis of the diagrams of these differences. New in the method is that before starting work, the shaft and output signals of the controlled converter are turned, recorded as a sequence of signals in the polar coordinate system, the shaft is turned during the control, then simultaneously read them in areas of this sequence at an angle of 360 ° & standing apart from each other, where m is an integer, summarize the signals (phase averaged) and compare the averaged phases of the sequence with the phases of the signals of the controlled transducer and judge the error of the controlled transducer by the phase difference. The device comprises a base, a spindle mounted in the glass with the possibility of relative rotation of the spindle relative to the glass; rotational drive of the glass and the spindle with the possibility of their independent rotation, rigid connection between themselves and the base using a clutch, a magnetic disk mounted on the spindle, controlled converter, fastened with a spindle, eight magnetic heads mounted on the flange of the glass at the same distance from each other around the circumference, an electric summation unit with ignals, phase meter and recording device. One of the magnetic heads is write-read, and the rest read-write heads are directly connected to the output of the controlled transducer, the read heads are connected to the inputs of the electric signal summing unit, the output of which is connected to one of the phase meter inputs, and the second input of this unit is connected to output controlled by the converter, the output of the phase meter is connected to the input of the recording device. 2 sec. f-ly, 2 ill. fe o ate o o o 00

Description

Изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано при исследовании и контроле преобразователей угла поворота вала в код.The invention relates to automation and can be used in the study and control of converters of the angle of rotation of the shaft into the code.

Целью изобретени   вл етс  расшире- ние области применени  способа за счет обеспечени  возможности контрол  преобразователей с разными типами кодировани .The aim of the invention is to expand the scope of application of the method by allowing control of transducers with different types of coding.

На фиг. 1 приведен вариант конструкции устройства дл  осуществлени  способа; на фиг.2 приведены диаграммы, по сн ющие сущность способа. Диаграммы показаны условно в декартовой системе координат.FIG. 1 shows an embodiment of a device for carrying out the method; Figure 2 shows diagrams explaining the essence of the method. The diagrams are shown conditionally in the Cartesian coordinate system.

На диаграмме 2.а изображен график изменени  напр жени , подаваемого контро- лируемым преобразователем в идеальном случае, когда погрешность преобразовани  равна нулю, а на диаграмме 2,6 показано положение сигналов, выдаваемых реальным контролируемым преобразователем. Сигналы изображены только е зонах, расположенных друг от друга на рассто ни х 360°/t. Здесь ty - номинальный угловой шаг сигналов, a Atyi - текущие значени  погрешности фазы сигналов преобразова- тел , котора  измен етс  по периодическому закону.Diagram 2.a shows a graph of the voltage applied by the controlled converter in the ideal case, when the conversion error is zero, and diagram 2.6 shows the position of the signals produced by the actual controlled converter. The signals are shown only in the zones located at a distance of 360 ° / t from each other. Here ty is the nominal angular step of the signals, and Atyi are the current values of the phase error of the transducer signals, which vary according to a periodic law.

Устройство содержит основание 1 с установленным в нем шпинделем 2 На верхнем торце шпиндел  2 укреплен предметный стол 3. Шпиндель 2 кинематически св зан с двигателем 4 привода вращени  предметного стола при помощи черв ка 5, черв чной передачи 6 и муфты 7 сцеплени  На верхней части шпиндел  2 установлен магнитный носитепь 8, выполненный в виде диска, на котором формируетс  образцовый преобр  зователь. Между цилиндрической поверхностью шпиндел  2 и отверстием верхней плиты станины с помощью двух концентрич- но расположенных опор качени  или аэростатических опор (на чертеже не показаны) установлена платформа, выполненна  в виде Стакана 9 с фланцем. На фланце рас- положена одна магнитна  записывающе- считывающа  головка 10 и семь магнитных считывающих головок 11. Все восемь головок размещены по окружности нз оди- наковом рассто нии друг от друга. На предметном столе 3 установлен контролируемый преобразователь 12 угла поворота, неподвижна  часть которого соединена при помощи удерживающего механизма 13 с кронштейном 14, прикрепленным к основанию 1. The device contains a base 1 with a spindle 2 installed in it. At the upper end of spindle 2, the object table 3 is strengthened. Spindle 2 is kinematically connected to the engine 4 for driving the rotation of the object table by means of a screw 5, worm gear 6 and clutch 7 on the top of the spindle 2, a magnetic carrier 8 is installed, made in the form of a disk on which an exemplary converter is formed. Between the cylindrical surface of the spindle 2 and the hole of the upper plate of the frame with the help of two concentrically arranged rolling bearings or aerostatic supports (not shown in the drawing) a platform is installed, made in the form of Cup 9 with a flange. On the flange there is one magnetic writing-reading head 10 and seven magnetic reading heads 11. All eight heads are placed around the circle of the same distance from each other. On the subject table 3 mounted controlled transducer 12 angle, the fixed part of which is connected by means of a holding mechanism 13 with the bracket 14 attached to the base 1.

Электрический вход преобразовател  12 соединен со входом фазометра 15, второй вход которого электрически св зан с выходом блока 16 суммировани  электрических сигналов. Вход блока 16 подключен одновременно ко всем считывающим магнитным головкам, а выход фазометра 15 подключен ко входу регистрирующего прибора 17. Погрешность преобразовани  ушла за период одного оборота вала может принимать как положительные, так и отрицательные значени , а сумма погрешностей за полный период равна нулю. Это означает , что фазовые сдвиги сигналов контролируемого преобразовател  могут быть как положительными, так и отрицательными относительно некоторого среднего положени  сигналов, фазу которых мы принимаем за нулевую.The electrical input of the converter 12 is connected to the input of the phase meter 15, the second input of which is electrically connected to the output of the electric signal combining unit 16. The input of the block 16 is connected simultaneously to all reading magnetic heads, and the output of the phase meter 15 is connected to the input of the recording device 17. The conversion error gone over a period of one shaft rotation can take both positive and negative values, and the sum of errors for the full period is zero. This means that the phase shifts of the signals of the monitored transducer can be either positive or negative with respect to some average position of the signals, the phase of which we take as zero.

На фиг.2,а показано положение сигналов с нулевым сдвигом фаз. которое отражает преобразование угла при отсутствии погрешности преобразовател , а на фиг.2,б показаны положени  сигналов на выходе контролируемого преобразовател .Figure 2, and shows the position of the signals with zero phase shift. which reflects the angle conversion in the absence of an error of the converter, and figure 2, b shows the positions of the signals at the output of the controlled converter.

Сигналы контролируемого преобразовател  записанные на магнитный носитель 8, выполненный в виде диска, расположенный, например, на одном валу с преобразователем , представл ют собой последовательность магнитных меток практически с теми же фазами, что и у сигналов контролируемого преобразовател .The signals of the controlled transducer recorded on a magnetic medium 8, made in the form of a disk, located, for example, on the same shaft with the transducer, represent a sequence of magnetic labels with almost the same phases as the signals of the controlled transducer.

Сумма фаз сигналов, отражающих погрешность преобразовател , сн тых на угловых рассто ни х друг от другаThe sum of the phases of the signals, reflecting the error of the transducer, taken at angular distances from each other

360е m360e m

. где. Where

m - целое число, близкое к фазе сигнала с нулевой фазовой погрешностью, т.е. близка к фазе сигналов преобразовател , не имеющего фазовой погрешности.m is an integer close to the phase of the signal with zero phase error, i.e. close to the phase of the signal converter, which has no phase error.

Таким образом, при считывании меток с магнитного носител  8, например, одновременно m-головками, можем получить сигналы , сдвинутые по фазе относительно фазы некоторого сигнала с нулевой фазой, как это показано на фиг.2 в, г, д, е; m 4.Thus, when reading tags from a magnetic carrier 8, for example, simultaneously with m-heads, we can receive signals that are phase-shifted relative to the phase of a signal with zero phase, as shown in Fig. 2, d, d, e; m 4.

Суммиру  эти сигналы, например, с помощью блока 16, можно получить сигналы, фазы которых будут приближатьс  к нулю, так как при равенстве амплитуд этих сигналов фаза суммарного сигнала теоретически равна среднему арифметическому начальных фаз сигналов, см. фиг.2в, д, е.Summing these signals, for example, using block 16, you can get signals whose phases will approach zero, since if the amplitudes of these signals are equal, the phase of the total signal is theoretically equal to the arithmetic average of the initial phases of the signals, see Fig. 2c, d, e.

Итак, при синхронном вращении вала преобразовател  в процессе записи сигнала на магнитный носитель 8, последующем считывании и суммировании сигналов, полученных с магнитного носител  8, получаем, как это показано на фиг.2.ж, сигналы с усредненной фазовой погрешностью.So, with synchronous rotation of the converter shaft in the process of recording the signal on magnetic carrier 8, then reading and summing the signals received from magnetic carrier 8, we obtain, as shown in figure 2.j, signals with averaged phase error.

Сравнива  фазу сигналов на фиг.2,б контролируемого преобразовател  с фазой усредненных сигналов (см фиг. 2,ж)Comparing the phase of the signals in FIG. 2, b of the controlled converter with the phase of the averaged signals (see FIG. 2, g)

магнитного носител  8, можно судить о погрешности повер емого преобразовател , поскольку усредненна  погрешность во много раз меньше погрешности контролируемого преобразовател .magnetic carrier 8, it is possible to judge the error of the transducer being calibrated, since the average error is many times smaller than the error of the controlled transducer.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

После установки на предметный стол 3 преобразовател  12 и фиксации его статора удерживающим механизмом 13 выход преобразовател  соедин етс  со входом записывающей головки 10.After the transducer 12 is mounted on the object table 3 and its stator is fixed by the holding mechanism 13, the transducer output is connected to the input of the recording head 10.

Шпиндель 2 при помощи муфты 7 сцеплени  соедин етс  с черв чной передачей 6, а стакан 9 фиксируетс  неподвижно относительно основани  1 удерживающим механизмом (на чертеже не показан).The spindle 2 is connected with a worm gear 6 by means of a clutch 7, and the cup 9 is fixed stationary relative to the base 1 by a holding mechanism (not shown).

После этого при помощи двигател  4 шпиндель 2 приводитс  во вращение и на магнитный носитель 8 записываютс  магнитные метки с фазами, практически равными фазовым сдвигам сигналов преобразовател  12. обусловленным его погрешностью (погрешностью преобразовани  угла). Запись продолжаетс  при повороте шпиндел  2 по меньшей мере на 360°, после чего двигатель 4 выключаетс , а записывающа  головка 10 отключаетс  от преобразовател  12.After that, using the motor 4, the spindle 2 is rotated and magnetic labels with magnetic phases 8 are recorded with phases almost equal to the phase shifts of the signals of the converter 12. due to its error (angle conversion error). The recording continues when the spindle 2 is rotated at least 360 °, after which the motor 4 is turned off and the recording head 10 is disconnected from the converter 12.

Затем при тех же св з х шпиндел  2 с электродвигателем 4, стакана 9 с основанием 1, преобразовател  12 с кронштейном 14 электрический вход преобразовател  12 соедин етс  со входом фазометра 15, а электрические выходы магнитных считывающих головок 11 - со входом блока 16, выход которого соединен со вторым входом фазометра 15. Двигатель 4 включаетс , враща  шпиндель 2 вместе с валом преобразовател  12 и магнитным носителем 8 Сигналы со считывающих головок 10. 11 по,пютс  в блок 16, а после усреднени  - в фазометр 15. Одновременно на второй вход фазометра 15 поступают сигналы контролируемого преобразовател , которые сравниваютс  по фазе, и результат сравнени  регистрируетс  прибором 17.Then, with the same connections, the spindle 2 with the electric motor 4, the cup 9 with the base 1, the converter 12 with the bracket 14 connects the electrical input of the converter 12 to the input of the phase meter 15, and the electrical outputs of the magnetic reading heads 11 to the input of the block 16, whose output connected to the second input of the phase meter 15. The engine 4 is turned on, rotating the spindle 2 together with the converter shaft 12 and the magnetic carrier 8 Signals from the read heads 10. 11 are fed to the block 16 and, after averaging, to the phase meter 15. Simultaneously to the second input of the phase meter 15th The signals of the controlled transducer step, which are compared in phase, and the result of the comparison is recorded by the device 17.

Таким образом можно получить первую диаграмму семейства кривых, необходимых дл  анализа результатов измерени  погрешности преобразовател  12. После записи диаграммы двигатель 4 выключаетс .In this way, the first diagram of the family of curves needed for analyzing the measurement results of the error of the converter 12 can be obtained. After the diagram has been recorded, the engine 4 is turned off.

Дл  записи следующей диаграммы семейства стакан 9 вместе с головками 10, 11 освобождаетс  от удерживающего механизма , поворачиваетс  относительно статораTo record the next diagram of the family, the cup 9, together with the heads 10, 11, is released from the holding mechanism, rotates relative to the stator.

преобразовател  12 на уголangle converter 12

360° m360 ° m

, где mwhere m

число необходимых дл  записи диаграмм семейства.the number required to write family diagrams.

Поворот стакана 9 осуществл етс  с помощью двигател  привода вращени  шпиндел , дл  чего муфта 7 сцеплени  разрывает св зь шпиндел  2 с черв чной передачей 6 и сцепл ет его со стаканом 9.The rotation of the cup 9 is carried out with the help of a spindle drive motor, for which the clutch 7 breaks the connection of the spindle 2 with the worm gear 6 and engages it with the cup 9.

После поворота на заданный угол стакан 9 снова фиксируетс  удерживающим механизмом, а муфта 7 переключаетс  в ис 0 ходное положение.After turning to the predetermined angle, the cup 9 is again fixed by the holding mechanism, and the sleeve 7 switches to the initial position.

Двигатель 4 включаетс  и производитс  запись второй диаграммы семейства кривых.Engine 4 is turned on and the second curve of the family of curves is recorded.

Таким же образом осуществл етс  запись всех остальных диаграмм. 5All other diagrams are recorded in the same way. five

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula 1,Способ контрол  преобразователей угла поворота вала в код, основанный на формировании образцового и контролируе0 мого напр жений соответствующих преобразователей в моменты изменени  их кодов, определении разностей фаз между этими напр жени ми и их регистрации при синхронном вращении роторов контроли5 руемого и образцового преобразователей, совмещенных по одинаковому угловому положению их роторов, определении погрешности контролируемого преобразовател  путем анализа полученных разностей фаз1, A method of controlling converters of shaft rotation angle into a code based on the formation of the reference and controlled voltages of the respective converters at the moments of changing their codes, determining the phase differences between these voltages and registering them with the synchronous rotation of the rotors of the controlled and exemplary converters combined by the same angular position of their rotors, determining the error of the controlled transducer by analyzing the obtained phase differences 0 при дискретных угловых положени х статора образцового преобразовател , отличающийс  тем, что. с целью расширени  области применени  способа за счет обеспечени  возможности контрол  преобразо5 вателей с разными типами кодировани , в нем перед началом формировани  образцового и контролируемых напр жений поворачивают ротор контролируемого преобразовател  на угол, не менее 60°,0 at discrete angular positions of the stator of the reference transducer, characterized in that. In order to expand the field of application of the method by allowing control of converters with different types of coding, before starting the formation of exemplary and controlled stresses, the rotor of the controlled converter is rotated through an angle of at least 60 °, 0 одновременно формиру  магнитное поле, пропорциональное контролируемому напр жению , и осуществл   запись его на образцовый преобразователь, выполненный в виде дискового подвижного магнитного но5 сител , жестко св занного с ротором контролируемого преобразовател , образцовое напр жение формируют одновременно считыванием нескольких напр жений образцового преобразовател  в его равноотсто щих0 at the same time forming a magnetic field proportional to the controlled voltage, and recording it on an exemplary converter made in the form of a movable disk magnetic magnet 5 of the switch rigidly connected to the rotor of the controlled converter, the sample voltage is simultaneously generated by reading several voltages of the reference converter in its equilibrium of 0 угловых участках диска и последующим суммированием считанных напр жений.0 angular sections of the disk and the subsequent summation of the read voltages. 2.Устройство контрол  преобразователей угла поворота вала в код, содержащее шпиндель и соосный ему стакан, кинемати5 чески св занные через подшипники между собой и с основанием предметный стол, жестко св занный со шпинделем и кинематическим входом устройства, фазометр, первый вход которого соединен с первым электрическим входом устройства, а выход фазометра соединен со входом регистрирующего прибора , отличающеес  тем что, с целью расширени  области применени  устройства , в него введены блок суммировани  электрических сигналов, записывающе- считывающа  и считывающие магнитные головки и магнитный носитель, выполненный в виде диска и жестко св занный со шпинделем , магнитные головки расположены2. A device controlling converters of shaft rotation angle into a code containing a spindle and a glass coaxially connected to it, kinematically connected through bearings to each other and to the base of the object table, rigidly connected to the spindle and the kinematic input of the device, a phase meter whose first input is connected to the first an electrical input of the device, and the output of the phase meter is connected to the input of a recording device, characterized in that, in order to expand the field of application of the device, an electric signal summing unit is entered into it, magnetic reading heads and magnetic heads and magnetic media made in the form of a disk and rigidly connected with the spindle; magnetic heads are located напротив магнитного носител  и укреплены на стакане, второй электрический вход устройства соединен со входом записываю- ще-считывающей головки, а выходы всех магнитных головок соединены со входом блока суммировани  электрических сигма- лов, выход которого соединен со вторым входом фазометра.opposite the magnetic carrier and fixed on the glass, the second electric input of the device is connected to the input of the recording-reading head, and the outputs of all magnetic heads are connected to the input of the electric sigma summation unit, the output of which is connected to the second input of the phase meter. фиг1fig1
SU884381554A 1988-02-19 1988-02-19 Method of control over shaft position-to digital converter and device for implementation of it SU1656681A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884381554A SU1656681A1 (en) 1988-02-19 1988-02-19 Method of control over shaft position-to digital converter and device for implementation of it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884381554A SU1656681A1 (en) 1988-02-19 1988-02-19 Method of control over shaft position-to digital converter and device for implementation of it

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1656681A1 true SU1656681A1 (en) 1991-06-15

Family

ID=21356909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884381554A SU1656681A1 (en) 1988-02-19 1988-02-19 Method of control over shaft position-to digital converter and device for implementation of it

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1656681A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР №525151, кл. НОЗ М 1/10, 1975. Авторское свидетельство СССР №694884, кл. Н 03 М 1/10, 1978- прототип *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4516177A (en) Rotating rigid disk data storage device
JPH08122100A (en) Position measuring device
US4660288A (en) Coupling device
US6925412B2 (en) Method for adjusting a sensor device for determining the rotational position of an electronically-commutated motor rotor
JPS6148718A (en) Measuring machine
JPS62289977A (en) Magnetic disk device
EP0123849B1 (en) Disk storage file with a four phase, single phase drive stepping motor
US5905350A (en) Position measuring system and measuring process
SU1656681A1 (en) Method of control over shaft position-to digital converter and device for implementation of it
US5371635A (en) Electronic index pulse generating system for speed control in rotating disk data
JPH05312593A (en) Absolute value encoder for multiple rotation
US5594434A (en) Angular sensing system
JPH0436613A (en) Magnetic rotary encoder
UA57192A1 (en) Method of control of the shaft turning angle converters into a code and appliance for its implementation
JPS6175214A (en) Magnetic detection circuit
JPH03130935A (en) Servo circuit for image rotator
KR960005416B1 (en) Bipolar motor control
JPH0476049B2 (en)
JPH02197287A (en) Magnetic rotary encoder for ac servomotor
JP2626561B2 (en) Optical head positioning device
JPS60134786A (en) Speed controller for motor
JPH10162393A (en) Optical disk device
JPS63161538A (en) Tracking controller for information recording and reproducing device
JPH02223352A (en) Servomotor encoder
SU1569981A1 (en) Device for checking errors of angle dynamoelectric converter