SU510732A1 - Преобразователь перемещение-код - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах прецизионного измерени  угловых и линейных перемещений .

Известны преобразователи перемещение - код, содержащие датчик перемещени , выходы которого соединены -с одними входами блока определени  направлени  перемещени , другие входы которого соединены с выходами аналого-цифрового преобразовател , сумматор и двухполунериодный выпр митель.

Однако известные устройства отличаютс  недостаточно высокой точностью работы из-за сложности их схемы и больщого количества последовательно-соединенных элементов.

Целью изобретени   вл етс  повыщение точности работы преобразовател .

Это достигаетс  тем, что в предлагаемый преобразователь введены двухпол рные ограничители амплитуды сигналов, причем выходы датчика перемещени  через двухпол рные ограпИчители амплитуды сигналов подключены ко входам icyMMaTOpa, выход которого соединен с третьим 1входом блока определени  направлени  перемещени  непосредственно, и через двухнолупериодный выпр митель - со входом аналого-цифрового преобразовател .

На фиг. 1 изображена функцио-нальна  схема предложенного устройства; на фиг. 2иЗ- графики, по сн ющие его работу.

Преобразователь перемещение-код содержит (фиг. 1) датчик 1 перемещени , выходы которого соединены через двухпол рные ограничители 2 амплитуды сигналов со входами сумматора 3 и непосредственно с одними входами блока 4 определени  направлени  перемещени , другие входы которого соответственно

подключены к выходу сумматора 3 и выходам аналого-цифрового преобразовател  5, в состав которого вход т: цифроаналоговый преобразователь 6, сравнивающее устройство 7 и реверсивный счетчик 8. Блок 4 определени 

направлени  перемещени  содержит дифференциальный усилитель 9 посто нного тока, пороговые элементы 10 и И, настроенные на нулевой уровень входного сигнала, логические элементы «И-ПЕ 12 и 13 и логические элементы «ИЛИ-НЕ 14. Выход cyiMMaTopa 3 через двухполупериодный выпр митель 15 подключен ко входу аналого-цифрового преобразовател  5. Работа предлагаемого устройства происходит следующим образом.

Синусоидальные (квазисинусоидальные) электрические сигналы Ui и Uz (фиг. 2) с датчика 1 перемещени  (фиг. 1) поступают на входы двухпол рных ограничителей 2, с выходов которых ограниченные сигналы Us и U

.3

(фиг. 2) поступают

сумматора 3

на входы {фиг. 1).

Принцип пoлyч eни  линейно измен ющегос  Периодического сигнала треугольной формы основан на том, что синусоида на участках от -45 до +45° и от+ 135до+225°, т. е. в интервале амплитуды (-OJUm+OJ m) практически линейна (1/т - амплитуда синусоидального сигнала). Суммирование сигналов Us и Li, полученных ограничением на уровне +0,7Urn и -0,7Um синусоидальных электрических сигналов Ui и Uz, сдвинутых один относительно другого  а 1/4 периода, дает линейно измен ющийс  двухнол рный электрический периодический сигнал треугольной формы Us (фиг. 2). Выпр мление сигнала U, двухлолунериодным выпр мителем 15 (фиг. 1) позвол ет получить сигнал треугольной формы Ue (фиг. 2), содержащий четыре линейных участка за лериод входного синусоидального сигнала. Квантование линейно измен ющегос  напр жени  U по уро.влю с щагом AU аналого-цифровым иреобразователем 5 след щего тина, объединение имнульсов сложени  Us (фиг. 3) и имнульсов вычитани  Ug с выходов сравнивающего устройства 7 позвол ет получить на выходе преобразовател  перемещение-код 4() импульсов за период входного синусоидального сигнала , что равносильно делению шага растровой щкалы, которО:Му соответствует период синусо-идального сигнала, иа 4() частей. На фиг. 3 приведены диаграммы нанр л ени  дл  п 3.

Пороговый элемент 10 осуществл ет формирование сигнала перехода через нулевой уровень напр жени  Us, а нороговый элемент 11 формирует сигнал перехода через нулевой уровень разности входных напр жений f/i и 6/2. На фиг. 3 Llo и t/u - сигналы с пр мых выходов нороговых элементов 10 и И. Логические элементы 12-14 осуществл ют логическое умножение, логическое сложение и инвертирование пр мых и инверсных сигналов пороговых элементов 10 и 11. Учитыва  определенные логические соотношени  между импульсами с выходов сравнивающего устройства 7-Us, и а и потенциальными сигналами с выходов логических элементов 14 - Ut2 и

13 (фиг. 3), блок 4 определени  и направлени  перемещени  объедин ет импульсы в одну цепь и выдает их па выход или на выход L/-. Увеличение коэффициента интерпол ции,

т. е. повышение точности измерени  перемещени , возможно за счет увеличени  разр дности аналого-цифрового преобразовател  след щего типа, что дает

7V:-4(

где Л - коэффициент ннтернол ции; п - число разр дов аналого-цифрового преобразовател . При этом следует учитывать нелинейность нолученного треугольного сигнала U (ф.иг. 2); Необходимо выполнение )слови  ,5AU, где AUc, - погрешность нелинейности сигнала At/ - шаг квантовани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь перемещение-код, содержащий датчик перемещени , выходы которого соединены с одними входами блока определени  направлени  перемещени , другие входы которого соединены с выходами аналогоцифрового преобразовател , сумматор и двухиолупериодный выпр митель, о т л и ч а юпд и и с   тем, что. с целью повышени  точности работы преобразовател , в него введены двухпол рные ограничители амплитуды сигналов , причем выходы датчика неремещени  через двухпол рные ограничители а.мнлитуды

   сигналов подключены к входам сумматора, выход которого соединен с третьим входом блока определени  направлени  перемещени  непосредственно, и через двухполунериодный вынр митель - со входом аналого-цифрового

   преобразовател .

   Р ЛО.„ йэт

   П

   I-I V+, И

   иц

   1/2.2

   ./

   %

   «-/

   г/1

   Vii

   i3

   Перемещенуе I

   1/4nepeNeuje/rits

   и - .f

   i i

   Illlinilll t