SU476584A1 - Преобразователь угол-код - Google Patents

Description

расположенные относительно полюсов соответственно второй и третьей грунп, также включены последовательно и согласно, а между собой - встречно. Первичные обмотки 9 подключены к источнику переменного напр жени  И, вторичные обмотки датчика 6 соединены со входами демодул тора 12, а обмотки датчика 7 - со входами демодул тора 13. Выходы демодул торов 12 и 13 подключены соответственно ко входам выпр мителей 14 и 15и дискриминаторов положительного сигнала 16 и 17. Выход выпр мител  14 подключен ко входу дискриминатора уровн  18, выход которого соединен со входами схем «И 19 и 20 и схемы «НЕ 21. Выход дискриминатора 16подключен к другому входу схемы «И 19 и ко входу схемы «НЕ 22, выход которой соединен с другим входом схемы «И 20. Выход дискриминатора 17 подключен ко входу схемы «НЕ 23, выход которой соединен со входами схем «И 24-26, и ко входам схем «И 27-30. Выход схемы «НЕ 21 подключен ко входам схем «И 26, 27 и 29, выход схемы «НЕ 22 - ко входам схем «И 26 и 27. Выход схемы «И 20 подключен ко входам схем «И 25 и 30, выход схемы «И 19 - ко входам схем «И 24 и 28. Входы схемы «ИЛИ 31 подключены к выходам схем «И 24, 25, 28 и 30, а выход - ко входу схемы «И 32, второй вход которой подключен к выходу выпр мител  15, а выход - ко входу схемы «ИЛИ 33 и через схему «НЕ 34 - ко входу схемы «И 35, второй вход которой подключен к выходу выпр мител  14, а выход - ко второму входу схемы «ИЛИ 33, выходом соединенной со входом преобразовател  «напр жение-код 36. Выходы последнего подключены ко входам дешифратора пр мого кода 37 и дешифратора обратного хода 38. Входы схемы «ИЛИ 39 подключены к выходам схем «И 24, 26, 29 и 30, а выход - хо входу дешифратора обратного кода 38, шине п-го разр да 40 и через схему «НЕ 41 ко входу дешифратора пр мого кода 37. Входы .схемы «ИЛИ 42 подключены к выходам схем «И 24, 25, 28 и 30, а выход - к шине д-1 разр да 43. Входы схемы «ИЛИ 44 соединены с выходами схем «И 24, 27, 28 и 29, а выход - с шиной п.-2 разр да 45. Выходы дешифраторов 37 и 38 подключены к шинам т-п разр дов 46. Совокупность элементов 19н-30 составл ет блок определени  номера кодового элемента. Элементы 31-38 образуют блок формировани ./п--п младших разр дов, а элементы 39, 41, 42 и 44 - блок формировани  п, п-1, п-2 разр дов. Преобразователь работает следуюш,им об .разом. Кодируюш,ее устройство 1 и жестко св занные с ним роторы 5 измен ют свое положение -в-зависимости от измер емого угла. При этом измен ютс  выходные, сигналы датчиков 6 и 7, огибаюш,а  которых после действи  демодул торов 12 и 13 показана на фиг. 4 в виде кривых I и И, близких по форме к синусоидальной . Измен   геометрию зубцов роторов 5 и статоров 8, можно получить в пределах одной четвертой зубцового делени  высокую линейность этой кривой. Иространственный сдвиг кривых I и II обеспечиваетс  соответствуюш ,им относительным расположением статоров датчиков 6 и 7. Дифференциальное включение обмоток 10 каждого датчика исключает наличие в выходном сигнале посто нной составл юш,ей. С номош,ью выпр мителей 14 и 15 осуществл етс  изменение на (f фазы кривых I и II на этом участке, где она отрицательна (кривые III и IV). Таким образом , угловому перемещению вала а ставитс  в соответствие сигнал, измен ющийс  V. виде ломаной линии, состо щей из равных по длине и симметрично расположенных отрезков пр мых. Затем линейно измен ющеес  напр жение преобразуетс  в код младших разр дов и определ етс  координата каждого линейного участка, т. е. формируетс  код старших разр дов. Дл  стыковки кодов младших и старших разр дов служат дискриминаторы положительных сигналов 16 и 17 и дискриминатор уровн  18. На выходе первых из них формируетс  сигнал в тот момент, когда фазы кривых I и II положительны (см. фиг. 4). На выходе дискриминатора уровн  18 сигнал по вл етс  тогда, когда сигналы I и III достигнут определенного значени . Совокупность сигналов с выходов дискриминаторов 16, 17 и 18 нозвол ет однозначно определить угловую координату дл  каждого названного выше пр молинейного отрезка. Нетрудно видеть, что периодичность сигналов с выходов дискримипаторов 16, 17 и 18 равна восьми, что позвол ет с помощью схемы (см. фиг. 3) получить п, п-1 и п-2 разр ды выходного кода. Проиллюстрируем это примерами. Если угловое положение вала (см. фиг. 4), то имеют место сигналы на выходе дискриминаторов 16 и 18, а на выходе дискриминатора 17 сигнал отсутствует. Отсутствие сигнала на выходе дискриминатора 17 определ ет его наличие на выходе схемы «НЕ 23. Нри описанной совокупности сигналов срабатывают схемы «И 19 и 24. Сигнал с выхода схемы «И 24 проходит через схему «ИЛИ 39 и формирует «1 в  -м разр де. Аналогично формируютс  «1 в п-1 и п- разр дах посредством схем «ИЛИ 42 и 44. При угловом положении вала имеют место сигналы на выходе дискриминаторов 16 и 17, а на выходе дискриминатора 18 он отсу1ствует, определ   сигнал на выходе схемы «НЕ 21. При этом срабатывает схема «И 29, и посредством схем «ИЛИ 39 и 44 формируютс  «1 в rt-M и п-2-м разр дах. В этом случае в п-1-м разр де записываетс  «О.

Дл  случа  есть сигналы па выходе дискриминаторов 17 и 18 и нет сигипла на выходе дискриминатора 16. т. е. имеет место сигнал на выходе схемы «НЕ 22. Это приводит к срабатыванию схемы «И 20 и далее схемы «И 30. При этом посредством схем «ИЛИ 39 и 42 код «1 записываетс  в п-м и п-1-м разр дах, а в п-2-м разр де он равен «О. Аналогично формируетс  код в ге-м, п-1-м и п-2-м разр дах при других положени х вала.

Старшие разр ды, начина  с п-3-го по первый , образуютс  с помопдью считывающих элементов 3, расположенных по V-развертке относительно дорожек 2 кодирующего устройства 1. При этом может быть использован любой принцип их работы. Размещение считывающих элементов соответствует угловым координатам смены кода п-2-го разр да, который принимаетс  исходным при построении V-кода.

Младщие m-п разр дов формируютс  путем преобразовани  сигналов, соответствующих пр молинейным участкам, в код.

Принадлежность участка к заданной кривой определ етс  с помощью схем «ИЛИ 33, .НЕ 34 и «И 32 и 35. Если в заданной угловой координате есть сигнал на выходе одной из схем «И 24, 25, 28 и 30, то по вл етс  сигнал на входе схемы «И 32, и сигнал с выхода вынр мител  15 через открытую схему «И 32 и схему «ИЛИ 33 проходит на вход преобразовател  «напр жение-код 36. Это означает, что преобразуетс  сигнал, соответствующий кривым II и IV (см. фиг. 4). Если схема «ИЛИ 33 не срабатывает, т. е. отсутствует сигнал на выходе хот  бы одной из схем «И 24, 25, 28 и 30, то за счет наличи  сигнала на выходе схемы «НЕ 34 аналогично ко входу преобразовател  «напр жение-код подключаетс  выход выпр мител  14, т. е. сигнал кривой I (HI).

Факт возрастани  или убывани  сигнала на конкретном пр молинейном участке определ етс  с помощью схемы «ИЛИ 39. Если сигналы отсутствуют на выходе всех схем «И 24, 26, 29 и 30, то нет сигнала на выходе схемы «ИЛИ 39. При этом сигнал с выхода схемы «НЕ 41 подаетс  на дополнительный вход дещифратора пр мого кода 46, который считывает с преобразовател  «напр жение- код 36 код m-п разр дов. Этот случай соответствует возрастанию сигнала на выбранном пр молинейном участке при увеличении угла а. Если есть сигнал па выходе хот  бы одной из схем «И 24, 26, 29 и 30, срабатывает схема «ИЛИ 39, и формирование кода т-п разр дов осуществл етс  с помощью дещигЬратора обратного кода 38. При этом угловое положение вала соответствует одному из убывающих участков непрерывного сигнала .

Например, если a fi (см. фиг. 4). то Аормирование названного кода должно происходить при участии кривой I на убывающем ее

участке. Действительно, как было показано выще, в этом случае срабатывает схема «И 29, в результате чего сигнал поступает на вход схемы «ИЛИ 39, подключа  дещифратор обратного кода 38, и не поступает сигнал на какой-либо вход схемы «ИЛИ 31. В результате за счет срабатывани  схемы «И 35 к преобразователю «напр жение-код 36 по.дключаетс  сигнал, соответствующий кривой I.

20

Предмет изобретени 

Преобразователь «угол-код, содержаишй кодирующее устройство с п-3 дорожками,

считывающие элементы, подключенные к логической схеме формировани  п-3 старщих разр дов, многополюсные датчики, каждый из которых содержит жестко св занный с кодирующим устройством зубчатые ротор и статор

с первичными и вторичными обмотками, подключенными к демодул торам, блок определени  номера кодового элемента, выходы которого соединены с блоком формировани  п, п-1, п-2 разр дов с блоком формировани 

т-п младщих разр дов, от,г1ич а юпхийс   тем, что, с пелью повыщени  точности, в него введены два выпр мител , дискриминатор уровн  и два дискриминатора положительного сигнала; причем выход каждого демодул тора подключен ко входам соответствуюи его выпр мител  и дискриминатора положительного сигнала, выход первого выпр мптел  соединен со входом дискриминатора уровн ; выходы всех дискриминаторов подключены к

блоку опреде,1ени  номера кодового элемента, выходы выпр мителей - к блоку формировани  т-п м,тадщих разр дов, а по,1юсы статора каждого датчика объединены в три групиы; у полюсов первой группы, не со.п,ержанщх зубцов, размещены пос,тедовательно включенные первичные обмотки, зубцы полюсов второй группы смещены по отношению к зубцам полюсов первой группы на половину зубцового делент1  и на каждом полюсе первой и второй групп разменгена вторична  обмотка .

i 3:nir -j