SU642753A1 - Преобразователь угла поворота в код - Google Patents

Description

Предлагаемое устройство относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может найти применение в цифровых системах автоматического управлени . Известен преобразователь угла поворота в код, содержащий синхронный двигатель, генератор частоты и аппаратуру, сравнивающую код контролируемого преобразовател  с формируемыми временными интервалами }. Недостатком этого преобразовател   вл етс  недостаточна  точность работы. Известен преобразователь угла поворота в код, содержащий кодовый датчик, тахогенератор , интегратор, сумматоры, шину опроса |2. Однако этот преобразователь имеет невысокую разрешающую способность, определ емую дискретностью кодового датчика. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  преобразователь угла поворота в код, содержащий многоотсчетный кодовый датчик , вход которого через редуктор кинематически св зан с входным валом тахогенератора . При этом выход тахогенератора соединен с одним из входов интегратора, выход интегратора соединен с первым входом сумматора , а выход многоотсчетного датчика - с.входом регистра, один из выходов которого соединен с вторым входом сумматора 3J. Целью изобретени   вл етс  повышение точности работы преобразовател  угла. Это достигаетс  тем, что в преобразователь введены дешифратор, блок хранени  поправок, блок передачи и хранени  кода, блок вы влени  изменени  кода, электромагнитна  муфта и блок включени  питани , один из выходов которого соединен-с первым входом блока передачи и хранени  кода и входом электромагнитной муфты, а другой , выход - с вторым входом блока, передачи и хранени  кода. При этом вы.ход электромагнитной муфты соединен с входным валом тахогенератора, вы.код многоотсчетного датчика соединен через блок вы влени  изменени  кода с другим входом интегратора и третьим входом блока передачи и хранени  кода, выход которого соединен с третьим входом сумматора, а другой выход регистра через последовательно включенные дешифратор и блок хранени  поправок соединен с четвертым входом сумматора. На фиг. I представлена функциональна  схема предлагаемого преобразовател ; на фиг. 2 показаны первый и второй разр ды блока точного отсчета датчика. Многоотсчетный кодовый датчик I св зан через редуктор 2 с электромагнитной

муфтой 3 и тахогенератором 4. Интегратор 5 подключен к блоку 6 вы влени  изменени  кода и блоку 7 передачи и хранени  ода, соединенному с блоком 8 включени  питани  и сумматором 3, св занным с регистром 10 и через блок 11 хранени  поправок с дешифратором 12.

Датчик 1 содержит блок 13 точного отсчета , соединенный через понижающий редуктор 14 с блоком 15 грубого отсчета, и блок 16 формировани  кода. Блок 7 содержит три1гер 17, регистр 18, элементы И 19 и 20.

Принцип действи  предлагаемого преобразовател  основан на том, что он содержит многоотсчетный кодовый датчик, блок точного отсчета которого представл ет собой цифровой датчик (например, кодовый диск, оцифрованный в lJ-коде). Точность такого датчика определ етс  в основном точностью изготовлени  младшей дорожки кодового диска точного отсчета. Дл  конкретного экземпл ра датчика точность нанесени  границы квантовани  может быть замерена и запомнена как поправка к коду. При работе датчика, определ   факт изменени  его кода и зна  по считывпемому коду кака  граница кванта определ ет этот код, можно суммированием считанного кода с известной поправкой получить код, соответствующий этому положению с точностью, более высокой , чем величина кванта. Далее установкой тахогенератора 4, кинематически жестко св занного с поворотом кодового датчика, можно измерить путем интегрировани  его показаний от момента перехода границы одного кванта до момента перехода границы следующего кванта угол разворота кодируемого вала внутри угла, соответствующего кванту.

На фиг. 2 О, 1, П, - идеально точные границы соответствующих квантов, А qa, , и т.д. - погрешности реального экземпл ра кодового диска. Дополнительные разр ды образуютс  за счет интегрировани  скорости поворота кодируемого вала.

Указанный принцип действи  преобразовател  имеет следующие особенности с точки зрени  включени  и выключени  его питани .

При выключении питани  необходимо запоминать код дополнительных разр дов с тем, чтобы при включении питани  эти разр ды не пропали. Кроме того, при выключении питани  предварительно должна отключатьс  кинематическа  цепь, вращающа  кодовый датчик и тахогенератор, после остановки которых должно выключатьс  питание электронной аппаратуры преобразовател . Кинематика преобразовател  должна обеспечивать отсутствие возможности вращени  кодового датчика в обесточенном состо нии.

Работает преобразователь следующим образом .

Вращение на многоотсчетный кодовый датчик I передаетс  через электромагнитную

муфту 3, котора  при. этом включена, и понижающий редуктор 2. На фиг. i представлен двухотсчетный кодовый датчик, имеющий блок 13 точного отсчета и блок 15 грубого отсчета, соединенные соответствуюи1им редуктором 14.

Блок 16 формировани  кода вырабатывает код, пропорциональный углу поворота кодового датчика.

Одновременно с вращением кодового датчика происходит вращение тахогенератора 4, выход1 ые сигналы которого поступают на интегратор 5, формирующий на своем выходе код, пропорциональный углу поворота за врем  между сигналами, поступающими с выхода блока 6, которые вырабатываютс  в моменты изменени  кода датчика I. Нсли кодовый диск точного отсчета оцифрован, например, в U-коде, то это происходит на границах участков младшей дорожки кодового диска, соответствующих съему сигнала «1 или «О. Таким образом, на выходе интегратора формируютс  дополнительные разр ды по отношению к кванту кодового датчика.

Код датчика 1 хранитс  в регистре 10 в течение времени между опросами датчика , когда на его выходе код не формируетс . На вход дешифратора 12 с выхода регистра поступают те разр ды преобразовател , которые вырабатываютс  блоком 13 точного отсчета датчика. На выходе дещифратора формируютс  адресные сигналы запоминающего блока 11, количество их равно количеству кодовых комбинаций точного отсчета. В запоминающем блоке по этим адресам хран тс  величины Affto , Acpi и т.д. Таким образом , на выходе сумматора 9 вырабатываетс  код преобразовател , представл ющий собой сумму кода датчика 1, поправки к этому коду, поступающей из блока II, и кода интегратора 5, который поступает на вход сумматора.

Сказанное выше относитс  к случаю, когда преовразователь работает в режиме «продолжение работы. Этот режим наступает после включени  питани  преобразовател  с момента поступлени  первого сигнала с блока 6. В этом режиме на выходе триггера 17 устанавливаетс  сигнал «1, на выходе 2 блока 8 - сигнал «I, при котором электромагнитна  муфта 3 включена, на выходе 22 блока 8 - сигнал «О.

Если происходит выключение питани  преобразовател , в том числе и аварийное (т.е. внезапное), то он переходит в режим «окончание работы. При этом блок 8 сначала выключает электромагнитную муфту 3, а затем через врем , необходимое дл  остановки кинематической цепи преобразовател , на выходе 22 формирует импульсный сигнал «I, который открывает элемент И 19, и код интегратора 5, равный показанию дополнительных разр дов в этот момент времени , запоминаетс  в регистре 8. После этого блок 8 отключает источники питани  электронных блоков преобразовател . Регистр 18 по сигналу на входе, св занном с блоком 8, после выключени  питани  сохран ет неизменным код, хран щийс  в нем.

Включение питани  преобразовател  npi)изводитс  блоком 8 путем включени  снг)чала источников питани  электронных блоков , а затем электромагнитной муфты.

Режим «начало работы начинаетс  с того, что код интегратора 5 равен нулю, триггер 17 установлен в состо ние «О и код регистра 18 поступает через элемент И 20 на вход 23 сумматора 9, тем самым на выходе преобразовател  формируетс  код, равный коду в момент выключени  питани . Далее при вращении кодируемого вала интегратор формирует на своем выходе код, который поступает на вход 24 сумматора нар ду с остальными кодами, которые при этом не мен ютс . В таком режиме преобразователь работает до тех пор, пока с выхода блока 6 не поступит сигнал, свидетельствующий о прохождении границы кванта первого разр да кодового диска точного отсчета. При этом триггер 17 переходит в состо ние «i, при котором элемент И 20 не пропускает код регистра 18. Таким образом преобразователь переходит в режим « продолжение работы.

В обесточенном состо нии электромагнитна  муфта 3 не позвол ет осуществл ть вращение преобразовател  со стороны кинематической цепи, которую она отключает от него. Следует отметить, что объем блока 11 пропорционален количеству хранимых поправок , а значит, количеству разр дов кодового диска блока точного отсчета. Уменьшение количества разр дов блока точного отсчета за счет увеличени  количества разр дов других отсчетов позвол ет соответственно сократить объем блока П.

Применение преобразовател  в средних оптических телескопах, где установлены многоотсчетные многооборотные кодовые датчики , ПО.ЧВОЛИТ при тех же кодовых датчиках достигнуть болыией разрешающей способности и tO4HOCTH.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь угла поворота в код, содержащий многоотсчетный кодовый датчик , вход которого через редуктор, кинематически св зан с входным валом тахогенератора; выход которого соединен с одним из входов интегратора, причем выход интегра . тора соединен с первым входом сумматора, а выход многоотсчетного датчика - с входом регистра, один из выходов которого соединен с вторым входом сумматора, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности преобразовател , в него введены дещифратор , блок хранени  поправок, блок передачи и хранени  кода, блок вы влени  изменени к ода , электромагнитна  муфта и блок включени  питани , один из выходов которого соединен с ггервым входом блока передачи и хранени  кода и входом электромагнитной муфты, а другой выход - с вторым входом блока передачи и хранени  кода, при этом выход электромагнитной муфты соединен с входным валом тахогенератора, выход многоотсчетного датчика соединен через блок вы влени  изменени  кода с другим входом интегратора и третьим входом блока передачи и хранени  кода, выход которого соединен

   с третьим входом сумматора, а другой выход регистра через последовательно включенные дещифратор н блок хранени  поправок соединен с четвертым входом сумматора.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   . Авторское свидетельство СССР № , кл. G 08 С 9/00, 18.12.69.
2. 2.Авторское свидетельствр СССР № 416719, кл. G 08 С 9/00, 19.07.71.
3. 3.Авторское свидетельство СССР

   № 470850, кл. G 08 С 25/04, 03.01.74.

   - ш гщпл лд гигпМл ги

   5

   л

   ш

   M &

   y//// // /////