SU543970A1 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано дл  св зи аналоговых источников информации с цифровым устройством .

Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащие укрепленный на входном валу диск с кодовой маской и неподвижную систему считывани  ll. Недостатком таких преобразователей  вл ютс  невысокие разрешающа  способность и точность , вызванные технологическими norpeiUност ми изготовлени .

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  преобразо ватель угла поворота вала в код, содержащий кодовый диск, кинематически соединенный с двигателем, неподвижные считывающие элементы, укрепленный на входном ва-t лу подвижный считывакиций элемент, подклю ченный к управл ющему входу блока вентилей , к одному входу блока коррекции, нулевому входу счетчика и первому бходу блоки управлени  счетом, выход первого неподвижного считывающего элемента подключен к входу

управл емого генератора импульсов, выход которого подключен к второму входу блока управлени  счетом, один выход блрра коррекции подключен к единичному входу счсгчика а другой - к третьему входу блока управл ни  счетом, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выходы счетчика через блок вентилей подключены к выходно му регистру 2

Недостатком такого преобразовател   вл етс  низкое быстродействие. Полный ход угла формируетс  один раз за оборот кодового диска.

Целью изобретени   вл етс  повышение &1стродейстБи  преобразовател .

Поставленна  , цель достигаетс  тем, что в преобразовательГугла поворота вала в код введены дополнительный считывающий элемент, укрепленный на входном валу, счетчик пр мого счета, счетчик обратного счета и сумматор, счетный вход счетчика обратного счета соединен с выходом подвижного считывающего элемента, а нулевой с выходом дополнительного считывающего элемента, счетный вход счетчика пр мого

чета соединен с другим выходом блока ко| екшга , а нулевой - с выходом второго неодБИжного счнтывакндего элемента, выход ереполнени  счетчика и выходы разр дов четчиков пр мого и обратного счета через 5 умматор подключены к блоку вентилей, а первого неподвижного, считывающего элемента подключен к другому входу блок коррекции.

На чертеже представлена структурна  ю схема преобразовател  угла поворота вала в код.

Преобразователь содержит кодовый диск 1 с нанесенными на его поверхность ради- йльными штрихами 2 и нулевым штрихом и 3, двигатель 4, входной вал 5, на KOTOpoAi укреплены считывающие элементы 6 и 7, неподвижные считывающие элементы 8 и 9. Считывающий элемент 6 подключен к счетному Б;СОДУ счетчика Ю обратногосч 20 та, управл ющеА{у входу блока 11 вентиле|5, блоку 12 коррёккии, блоку 13 управлени  счетом и нулевому входу счетчика 14. Считьтающий элемент 7 подключенк нулевому входу счетчика 1О обратного счета. Считывающий элемент25 8 подключен к блоку коррекции 12 и к управл ющему входу генератора 15 импульсов, 1ВЫХОД которого соединен с входом блока 13 управлени  сч.етом. Считывающий эле;мент 9 подключен к нулевому входу счет- зо чика 16 пр мого счета. Один выход блока

12коррекции подключен к единичному вхо4ду счетчика 14, а другой - к счетному вхЬду счетчика 16 пр мого счета и к блоку .

13управлени  счетом, выход которого подг- 35 ключен к счетному входу счетчика 14. Выгход переполнени  счетчика 14 и выходы разр дов счетчиков 1О и 1в через сумма-, тор 17 подключены к блоку 11 вентилей, выходы которого подключены к выходному 40 регистру 18.

Блок 12 коррекции состоит из элемент 19 сдвига, элемента И 2 О, триггера 21 do счетным входом и форм1фовател  22 импуль- 5 са коррекшш. Один вход элемента 19. сдвига соединен с выходом считывающего элемента 8, управл ющий вход - с выходом триггера 21, а выход подк/почен к блоку 13 управлени  счетом и к одному входу 50 элемента И 2 О, другой вход которого соединен с выходом считывающего элемента , 6 и входом формировател  22 импульса, а выход подключен к- счетному входу триггера 21. Выход триггера 21 подключен к ynt-55 равл ющему входу формировател  22, выхор которого соединен с единичным входом счей чика 14. Управл емый генератор 15 импульсов работает в режиме умно штел  частоту с выхода считывающего элемента 8.60

Преобразователь угла в код работает следующим образом.

Каждый диск 1 вращаетс  двигателем 4 С посто нной скоростью. На выходе считыв юших элементов 6 и 8 формируютс  импулй сы, частота которых пропорциональна числу штрихов 3 и скорости вращени  кодового диска 1. При этом последовательность выходныхстоп - импульсов считьгеающего ЭЛ0мента 6 сдви;1ута по фазе по отношению к выходным старт - импульсам считывающе- го элемента 8 на величину, пропорциональную углу поворота вала 5. Коэффициент прбпорциональности равен числу штрихов 3 на кодовом диске 1. При прохождении нулевого штриха 4 около считывающего элементу 9 на выходе последнего формируетс  им пульс, и счетчик 16 устанавливаетс  в О. После этого счетчик 16 считает число штрихоЬ вращающегос  кодового диска 1 от О до т;. При прохождении нулевого штриха 4 около считывающего элемента 7 в счетчике 1О ,Ьбратного устанавливаетс  код |гр после чего на содержимого счетчкка 10 последовательно вычитаетс  число штрихов от Ж до О, Выходные коды счетчиков 1О к 16 складываютс  в сумматоре 17, образуй гру&1й отсчет угла поворота. Блок 13 управлени  счетом формирует пачки импульсов от старт- до стоп-импульсов, которые под;Считываютс  счетч1шом 14, образу  точный :отсчет угла поворота. Максимальный код счетчика 14 равен периоду между соседни- .ми старт-импульсами, что обеспечиваетс  :автоматической подстройкой частоты генератора 15 импульсов при возможном измене;Нии частоты старт-импульсов, вызванном изменением скорости вращени  двигател . ПрИ1 совпадении старт-импульса со стоп- импулвсом на выходе элемента И 2О формируетс  импульс, который перебрасывает триггер 21 в другое устойчивое состо ние, при этом включаетс  элемент 19, сдвига  следующий |ртарт-импульс на величину t , Одновре- . менно с триггера 21 подаетс  разрешающий сигнал на формирователь 22, с выхода ко ,торого по приходу стоп-импульса на единич ный вход одного из разр дов счетчика 14 поступает импульс коррекции, цена которо го соответствует величине сдвига элемента 19. При включенном элементе 19 сдвига иформирователе 22 импульса коррекции 14 может переполнитьс , и на его выводе по витс  импульс переполнени , который складываетс  с содержимым сумматор 17. Стоп- импульс с задергккой t: t. воздействует на управл ющие входы блока 11 вентилей, осуществл   перенос кодовой информации с сумматора 17 (грубый отсче)

и счетчика 14 (точный отсчет) на выходной регистр 18.

По мере изменет1Я угпа поворота наступает Ыомент следующего совпадени  старч и стоп-импульсов. При этом триггер 21 перебрасьтаетс  в первоначальное состо ние, отключа  элемент 19 сдвига и формирователь 22 импульса коррекции.

Таким образом, к приходу каждого стопимпульса в сумматоре 17 образуетс  код, соответствующий углу поворота входного вала 5 со считывающими элементами 6 и 7 относительно неподвижных считывающих элементов 8 и 9 на целое число штрихов. А зш счетчиц 14 образуетс  код, соответ ствующий углу поворота на часть рассто ни  между двум  соседними штрихами. Полный код угла обновл етс  в регистре 18 по приходу каждого стоп-импульса ,т,е, m раз за один оборот кодового диска,

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь угла поворота вала в 35 код, содержащий кодовый диск, кинематичерки соединеннь1й с двигателем, неподвижны считывающие элементы, укрепленный на в;йодном валу подвижный считьшающчй элемент, подключенный к управл ющему входу блок« а) вентилей, к одному входу блока коррекции нулевому входу счетчика и первому входу блока управлени  счетом, выход первого кеподвижного считывающего элемента под-, ключен к входу управл емого генератора им-85

   пульсов, выход которого подключен к второму входу блока управлени  счетом, оди  выход блока коррекции подключен к единич ному входу счетчика, а другой - к третьек у входу блока управлешш счетом, выход котброго соединен со счетшдм входом счетчика, выходы счетчика через блок вентилей пошфючены к выходному регистру, о т л и ч а и и с   TeMj что, с целью повыщени  быстродействи  преобразовател , в него введены дополнительный считывающий элемент , укрепленный на входном валу, счетчик пр мого счета, счетчик обратного счета и сумматор, счетный вход счетчика об-, ратного счета соединен с выходом подвижного считывающего элемента, а нулевой с выходом дополшп-ельного считывающего элемента, счетный вход счетчика пр мого . счета соединен с другим выходом блока коррекции, а нулевой - с выходом второго неподвижного считывающего элемента, выход переполиешш счетчика и выходы, разр -fдов счетчиков пр мого и обратного счета : через сумматор подключены к блоку венти-г пей, а выход первого неподвижного считыв ющего элемента подключен к другок у входу блока коррекции.

   Источники информации, прин тию во Binj мание при проведении экспертизы:

   1,Меськин И.В. Фотоэлектрические прйобразоватеаи угловой величины в цифровой код. Судпромгиз, 1962, с, 8. ,
2. 2.Авт. СЕИД. № 506893, М.Кл (т О8 С 9/06, 11.11.74 .