SU383002A1

SU383002A1 - ANALOG INTERPOLATING FEEDBACK SENSOR

Info

Publication number: SU383002A1
Application number: SU1624594A
Authority: SU
Inventors: Ю. Н. Игнатьев М. Ф. Хороших А. Рази А. К. Сигаев В. И. Шалуев
Original assignee: Воронежский завод Электроприбор
Priority date: 1971-02-01
Filing date: 1971-02-01
Publication date: 1973-05-25

Description

1one

Изобретение относитс к области автоматического управлени и предназначено дл использовани в системах программного управлени перемещением исполнительных органов .The invention relates to the field of automatic control and is intended for use in software systems for controlling the movement of actuators.

Известны датчики обратной св зи, содержапдие потенциометры, оси пдеток которых через систему передачи св заны с исполнительным органом, а обмотки подключены к источнику посто нного тока. Однако эти датчики не могут работать в многооборотном (интерполируюндем) режиме, кроме того отсутствует посто нство их точностных характеристик .There are feedback sensors, potentiometers, the axes of which are connected to the actuator through the transmission system and the windings are connected to a direct current source. However, these sensors cannot operate in a multiturn (interpolating) mode; moreover, there is no constancy of their accuracy characteristics.

Описываемый датчик отличаетс от известных тем, что он содержит два круговых потенциометра с полукольцевыми обмотками, управл емые многорегистровые магазины цифровых резисторов, мультипликатор, редуктор , установленные на общей оси два дисковых кодовых преобразовател со щеточными блоками съема данных, реле и схему коммутации циклов, включающую реле циклов, конечные выключатели и вспомогательные щетки с ламел ми, причем обмотки круговых потенциометров подключены к источнику посто нного тока через управл емые многорегистровые магазины цифровых резисторов, щетки круговых потенциометров подключены к выходной цепи датчика, а их ось через мультипликатор соединена с исполнительным органом и через редуктор - с осью дисковых кодовых преобразователей, к выходам щеточных блоков съема данных которых подключены через вентили обмотки реле, а контакты этих реле включены в схемы соответствующих регистров магазинов цифровых резисторов, ламели схемы коммутации циклов включены в цепь питани дисковых кодовых преобразователей, конечные выключатели - в цепь питани обмоток реле, обмотка реле циклов через вентили подсоединена к соответствующим выходам щеточных блоков съема данных, а его замыкающий контакт включен в выход5 ную цепь одной из щеток.The described sensor differs from the known ones in that it contains two circular potentiometers with semi-ring windings, controlled multi-register digital resistor stores, a multiplier, a reducer, two disk code converters with brush data acquisition units, a relay and a cycle switching circuit including a relay on a common axis. cycles, limit switches and auxiliary brushes with lamellas, the coils of circular potentiometers connected to a DC source through controlled multi-register Digital resistor shops, circular potentiometer brushes are connected to the output circuit of the sensor, and their axis is connected to the actuator through a multiplier and connected to the axis of the disk code converters through the reducer, which are connected to the outputs of the brush data removal units, and the contacts of these relays are on circuits of the corresponding registers of digital resistors, lamellas of the cycle switching circuit are included in the power circuit of disk code converters, limit switches - in the power supply circuit relays, relay coil cycles through gates connected to respective outputs of the brush removably data blocks, and its normally open contact is included in the circuit hydrochloric vyhod5 one of the brushes.

Такое выполнение датчика позвол ет обеспечить многооборотный работы и посто нство его точностной характеристики. На чертеже показана принципиальна схема описываемого датчика. Она содержит потенциометры с полукольцевыми обмотками / и 2, основные щетки потенциометров 3 к 4, выходную ось исполнительного органа 5, мультипликатор 6, редуктор 7, дисковые кодовые преобразователи 8 н 9, щеточные блоки съема данных 10, 11, 12 и 13, управл емые многорегистровые магазины цифровых резисторов 14 и 15, реле 16, вентили /7, схему коммутации циклов, включающую реле цик0 лов 18, контакты реле циклов 19, конечные 3 выключатели 20 и 21, вспомогательные щетки 22 и 23 к ламели 24, 25, 26 и 27. Датчик работает следующим образом. При вращении выходной оси 5 исполнительного органа вращение передаетс через мульти-5 пликатор 6 на щетки 3 и 4 потенциометров / и 2, вращающихс синхронно друг относительно друга; далее вращение передаетс через редуктор 7 на кодовые дисковые преобразователи , обеспечивающие необходимые переклю-ю чени цифровых управл емых магазинов резисторов . Так как потенциометры 1 и 2 смещены относительно друг друга на 180° и установлены с перекрытием, равным 5°, то на участке О-180° щетка 4 потенциометра 2 от15 выходной цепи отключена нормально открытым контактом 19 реле циклов 18, питание на обмотке которого подаетс через кодовый дисковый преобразователь, следовательно, на участке О-180° сигнал снимаетс только с20 потенциометра /. На участке 180-360° первого оборота сигнал снимаетс в зоне перекрыти (180-185°) с потенциометров 1 и 2 одновременно. После прохождени щетки зоны перекрыти сигнал снимаетс только с по-25 тенциометра 2, в цепь которого дл компенсации величины сопротивлени потенциометра / включено добавочное сопротивление. В момент прохождени щетками 5 и 4 315° первого оборота через ламель 26 и кодовый диско-30 вый преобразователь 8, включаетс первый разр д магазина сопротивлений 15, включенкого в цепь потенциометра 1, который в это врем в работе не участвует и этим подготавливаетс схема датчика обратной св зи35 дл функционировани в пределах второго оборота. Во врем второго оборота в момент прохождени щетками 135° через ламель 25 и кодовый преобразователь 8 подключаетс первый разр д магазина сопротивлений 14,40 включенного в цепь потенциометра 2. При прохождении щетками 270° второго оборота конечным выключателем 21 размыкаетс цепь питани катущек реле магазина сопротивлений /5, тем самым подготавлива магазин со-45 противлении к набору новой комбинации разр дов . Этот набор будет осуществлен при прохождении щетками 315° второго оборота. Во врем третьего оборота при прохождении щетками 90° конечным выключателем 20 будет50 разорвана цепь питани катущек реле магазина сопротивлений 14, чем и обеспечиваетс подготовка его к набору новой комбинации. Набор цифровых управл емых сопротивлеНИИ будет осуществлен кодовым дисковым55 преобразователем 8 в момент прохождени щетквми 3 и 4 135° третьего оборота. Далее работа датчика обратной св зи осуществл етс аналогично. При исполнительного органа в60 обратную сторону работа датчика обратной св зи происходит в следующей последовательности: в случае, когда требуетс возвратить датчик обратной св зи в нулевое положение из конечного положени -го оборота,65 4 т. е. когда в магазине сопротивлени 15 уже набрана требуема комбинаци разр дов цифровых управл емых сопротивлеии дл последующего оборота, щетки датчика обратной св зи 1 и 2, проход через отсчет , равный 270° {направление отсчета то же, что и при пр мом ходе), конечным выключателем 21 разорвут цепь питани катущек реле магазина сопротивлений 15 и ранее набранна комбинаци разр дов цифровых управл емых сопротивлений срабатываетс , а на отсчете, равном 225° рассматриваемого оборота, через щетки 22 и 23 и ламель 27 питание подаетс на кодовый дисковый нреобразователь 9 и далее на обмотки реле магазина 15, тем самым осуществл подключение в цепь потенциометра 1, требуемой комбинации разр дов цифровых управл емых соиротивлений . При движении исполнительного органа в обратную сторону, в магазинах сопротивлеиий датчика обратной св зи набираетс расчетна комбинаци разр дов цифровых управл емых сопротивлений, суммарное сопротивление которых меньше суммарного сопротивлени комбинации разр дов цифровых управл емых сопротивлений, набираемых на этом же обороте при пр мом ходе, на величину, равную значению сопротивлени первого разр да магазинов сопротивлений 14 и 15. При нахождении щеток потенциометра / и 2 на отсчете, равном 135° рассматриваемого оборота через щетки 22 к 24 и ламель 25, питание подаетс на кодовый дисковый преобразователь 8, который подключает питание к обмоткам реле магазина, сопротивлений 14, однако на отсчете, равном 90°, конечным выключателем 20 набранна комбинаци цифровых управл емых сопротивлений сбрасываетс в соответствии с логической схемой датчика обратной св зи. На отсчете, равном 45° рассматриваемого оборота, через ламель 24 и кодовый дисковый преобразователь 9 магазином сопротивлений 14 осуществл етс подключение расчетной комбинации разр дов цифровых управл емых сопротивлений, а далее работа датчика обратной св зи осуществл етс аналогично. Таким образом, прин та логическа схема работы датчика обратной св зи обеспечивает измерение расчетных перемещений исполнительных органов системы как в пр мом, так и в обратном направлени х. Дл исключени возможности по влени ложного сигнала на границах двух смежных разр дов кодовых дисковых преобразователей питание на них подаетс через ламели 24 и 27 в тот момент, когда щетки наход тс в средней зоне токопровод щих пластин соответствующего разр да. Дл сохранени в магазинах сопротивлений 14 и 15 набранной комбинации разр дов цифровых управл емых сопротивлений в процессе перемещени щеток кодовых дисковых преобразователей от одной средней зоны такопровод щих пластин до другой, в электрической схеме датчика обратной св зи предусмотрена цепь самоблокировки соответствующих обмоток реле.Such an embodiment of the sensor ensures multi-turn operation and the constancy of its accuracy characteristics. The drawing shows a schematic diagram of the sensor being described. It contains potentiometers with semi-ring windings / and 2, main brushes of potentiometers 3 to 4, the output axis of the actuator 5, multiplier 6, gearbox 7, disk code converters 8 n 9, brush data acquisition blocks 10, 11, 12 and 13, controlled multiregister stores of digital resistors 14 and 15, relay 16, valves / 7, cycle switching circuit, including relay cycles 18, contacts of cycle relays 19, end 3 switches 20 and 21, auxiliary brushes 22 and 23 to lamella 24, 25, 26 and 27. The sensor works as follows. When the output axis 5 of the actuator is rotated, the rotation is transmitted through the multi-5 plicator 6 to the brushes 3 and 4 potentiometers I and 2 rotating synchronously relative to each other; The rotation is then transmitted through reducer 7 to coded disk transducers, which provide the necessary switching of digital controlled resistor stores. Since potentiometers 1 and 2 are displaced relative to each other by 180 ° and installed with overlapping equal to 5 °, in the section O-180 ° the brush 4 of potentiometer 2 from 15 of the output circuit is disconnected by the normally open contact 19 of cycle relay 18, powering the winding through a code disk converter, therefore, in the section O-180 °, the signal is only taken from the c20 potentiometer /. In the section 180-360 ° of the first revolution, the signal is picked up in the overlap zone (180-185 °) from potentiometers 1 and 2 simultaneously. After the brush passes through the overlap zone, the signal is removed only from-25 of the tensiometer 2, in whose circuit an additional resistance is included to compensate for the potentiometer resistance value. At the moment when the brushes 5 and 4 315 ° pass through the first revolution through the lamella 26 and the code disco 30 converter 8, the first discharge of the resistor box 15 turns on in the circuit of potentiometer 1, which does not participate in the operation and the sensor circuit is prepared feedback35 to function within the second revolution. During the second revolution, when the brushes pass through 135 ° through the lamella 25 and the code converter 8 connects the first discharge of the resistor box 14.40 of potentiometer 2 connected to the circuit. When the brushes pass 270 ° of the second turn, the end switch 21 opens the power supply circuit of the coils of the resistance store relay / 5, thereby preparing the store with-45 counters to recruit a new bit combination. This set will be carried out with the passage of the brushes 315 ° second turn. During the third revolution, when the brushes pass through 90 °, the limit switch 20 will50 break the power supply circuit of the resistors 14 of the relay store, thereby preparing it for a new combination. A set of digital controlled resistors will be implemented by a code disk55 converter 8 at the time of passing through brushes 3 and 4 135 ° of the third revolution. Further, the operation of the feedback sensor is carried out similarly. When the actuator is in the back side, the operation of the feedback sensor occurs in the following sequence: when it is required to return the feedback sensor to the zero position from the final position of the th revolution, 65 4 i.e. when the required 15 in the resistance store 15 is recruited the combination of bits of digital controlled resistances for subsequent rotation, the brushes of the feedback sensor 1 and 2, the passage through the countdown equal to 270 ° {the direction of counting is the same as during the forward stroke), the end switch 21 will break the circuit Neither the coils of the relay box of the resistance box 15 and the previously accumulated combination of bits of the digital controlled resistances are triggered, and at a count equal to 225 ° of the considered rotation, the brushes 22 and 23 and the lamella 27 are fed to the code disk converter 9 and further to the coils of the store 15 relays , thereby making a connection to the potentiometer circuit 1, the required combination of bits of digital controlled solenoids. When the actuator moves in the opposite direction, in stores of the feedback sensor, the calculated combination of bits of digital controlled resistances is accumulated, the total resistance of which is less than the total resistance of the combination of bits of digital controlled resistances recruited at the same turn during forward driving. a value equal to the resistance value of the first discharge of the resistors' stores 14 and 15. When the potentiometer brushes / and 2 are on the count, equal to 135 ° of the considered turnover through u 22 to 24 and lamella 25, power is supplied to the code disk converter 8, which connects the power to the windings of the magazine, resistors 14; however, at a count of 90 °, the limit switch 20 resets the combination of digital controlled resistances in accordance with the logic circuit feedback sensor. At a count equal to 45 ° of the considered rotation, through the lamella 24 and the code disk converter 9, the resistance box 14 connects the calculated combination of bits of digital controlled resistances, and then the feedback sensor operates in the same way. Thus, the adopted logic of the feedback sensor operation provides a measurement of the calculated movements of the system actuators in both forward and reverse directions. To eliminate the possibility of the occurrence of a spurious signal at the boundaries of two adjacent bits of the code disk transducers, power is supplied to them through the lamellae 24 and 27 at a time when the brushes are in the middle zone of the conductive plates of the corresponding discharge. In order to store in the resistors 14 and 15 the accumulated combination of bits of digital controlled resistances in the process of moving the brushes of the code disk transducers from one middle zone of the takprovodnyh plates to another, a self-blocking circuit of the corresponding windings of the relay is provided in the electrical circuit of the feedback sensor.

Вентили 17, установленные в цепи питани катушек реле, преп тствуют подаче питани на кодовый дисковый преобразователь в определеиные моменты времени по цеп м самоблокировки .The gates 17 installed in the power supply circuit of the relay coils prevent the power supply to the code disk converter at certain points in time via self-locking circuits.

Предмет изобретен и The subject is invented and

Аналоговый интерполирующий датчик обратной св зи, содержащий потенциометры, Оси щеток которых через систему передачи св заны с исполнительным органом, а обмотки подключены к источнику посто нного тока, отличающийс тем, что, с целью обеспечени многооборотного режима работы и посто нства точностной характеристики датчика, он содержит два круговых потенциометра с полукольцевыми обмотками, управл емые многорегистровые магазины цифровых резисторов , мультипликатор, редуктор, установленные на общей оси два дисковых кодовых преобразовател со щеточными блоками съема данных, реле и схему коммутации цпклог;, включающую реле циклов, конечные выключатели и вспомогательные щ,етки с ламел мг:,An analogue interpolating feedback sensor, containing potentiometers, whose brush axes are connected to the actuator through the transmission system, and the windings are connected to a DC source, characterized in that in order to ensure multi-turn operation and constant accuracy of the sensor, it contains two circular potentiometers with half-ring windings, controlled multi-register stores of digital resistors, a multiplier, a gearbox, two disk code converters installed on a common axis ers with brush removably data blocks, relays and circuit switching cycles tspklog ;, comprising a relay limit switch and auxiliary ut, etki with lamellae mg :,

причем обмотки круговых потенциометре; подключены к источнику посто нного тока через управл емые многорегистровые маг. ЗИНЫ цифровых резисторов, щетки круговых потенциометров подключены к г ыходной цепи датчика, а их ось через мультипликатор соединена с исполнительным органом и через редуктор с осью дисковых кодовых преобразователей , к выходам щеточных блоков съема данных которых подключены через вентилиmoreover, winding circular potentiometer; connected to a direct current source through controlled multi-register mage. Zines of digital resistors, circular potentiometer brushes are connected to the sensor's output circuit, and their axis is connected via an multiplier to the actuator and via a reducer to the axis of the disk code converters, which are connected to the outputs of the brush data acquisition units

обмотки реле, а контакты этих реле включены в схемы соответствующих регистров магазинов цифровых резисторов, ламели схемы коммутации циклов включены в цепь питани дисковых кодовых преобразователей, конечные выключатели - в цепь питани обмоток реле, обмотка реле циклов через вентили подсоединена к соответствующим выходам щеточных блоков съема данных, а его замыкающий контакт включен в выходную цегиthe relay coils, and the contacts of these relays are included in the corresponding registers of digital resistor stores, the lamellas of the cycle switching circuit are included in the power supply circuit of the disk code converters, the limit switches are connected to the power circuit of the relay coils, the winding of the cycle loops is connected to the corresponding outputs of the brush data acquisition units , and its closing contact is included in the output circuit

одной из щеток.one of the brushes.