SU651390A1 - Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Description

выход которого соединен с управл ющим входом счетчика 2.

Недостатком этого преобразовател   вл етс  высока  динамическа  погрешность преобразовани перемещений ( ннейных , угловых) светового пучка вкод обусловленна  его чувствительностью к любым взаимным изменени м положени  объекта и сканистора,  вл юща с  неустранимой при отсчете перемещени  одного светового пучка вдоль сканистора со строб-импульсом в начале светочувствительного сло . Главный вклад в динамическую погрещнсють известного устройства, используемого в качестве датчика углового перемещений. вала, внос т погрешности, обусловлегьные бие1шем подшипников вала и экоцентриситетом вращающегос  растрового диска (т. е. поперечные перемещени  вала ), что значительно снижает точность преобразовани .

иелью предлагаемого преобразовател   вл етс  повышение точности.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в фотоэлектрическом преобразователе растр измерительного диска выполнен в виде отрезков касательных к окру ности входного вала, а сканистор расположен центрально симметрично относительно изображени  диаметрально противоположных штрихов растра. ..

На фиг. 1 представлена функциональна  схема фотоэлектрического преобразовател  угла поворота вала в код; на 4 1г. 2 - вид растрового диска и сканиоTopai на 4ИГ. 3 - временна  диаграмма напр жений. .

Фотоэлектрический преобразователь содержит излучатели 1, вал 2, на котором закреплен измерительный диск 3 с растром, выполненным в виде отрезков касательных 4 к окружности входного вала, сканистор 5 со светочувствительной полоской 6. Электронна  схема обработки сигналов сканистора включает генератор развертки 7, формирователь 8 счетных импульсов, нагрузочный резистор 9, формирователь стро&импульсов 10 и счетчик 11. Позици ми 20 и 21 обозначены соответственно делительна  шина и коллектор сканистора 5.

Формирователь С1етгаых импульсов 8 может быть выполнен, например, в виде соединенных последовательно дифференцирующей цепочки 12, однополюсного детектора 13 и усилител -ограничи

тел  14. Формирователь строб-импульсов10 может быть выполнен, например, в виде последовательно соеШ1ненных дифференцирующей цепочки 15, однопо5 люсного детектора 16, амплитудного селектора 17, усилител -ограничител 

18и триггера 19. Функци  этого (jK pмировател  - формирование строб-импуль-« са, разрешающего работу счетчика. плнтудный селектор 17 введен в формирователь строб-импульсов 10с целью устранени  ложных импульсов малой амплитуды. Триггер 19 работает в режиме общего счетного запуска. Счетчик импульсов 11 запускаетс  передним фронтом, а останавливаетс  задним том строб-импульса (см. диаграмму t , фиг. з). В качестве импульса установ« .ки нул  счетчика может быть кспош: зован импульс отрицательной пол рности, образовавшийс  в результате дифференцировани  заднего фронта линейно-ступен . чатого развертывающего напр жени  (см, диаграмму t, фиг. з). Этот же импульс отрицательной пол рности может быть использован дл  установки триггера

19в исходное состо ние дл  обеспечени  однозначности измерени  угла. Счет чшс тп дпульсов 11 может, быть осущест вленразличными известными спсюобами,наП ример ,последоБательный счетчик импуль- : сов (см., например, отраслевой стандарт. Микросхемы интегральные полупроводниковые серии 133. ОСТ. бКО. 340.

,004., 1972,стр, 92, черт. 51). На микросхемах 1ЛР331, на управл ющий вход (упр. Л. ) которого подаетс  стробимпульс , а на счетнь1й вход (Вход Сч Л. ) - счетные импульсьг.

Работа преобразовател  по снена приведенными на фиг. 3 временными диаграммами напр жений в указанных точках схемы. Свет от излучателей

1 направл етс  к диаметрально противоположным штрихам измерительного диска 3. В результате прохождени  световых потоков через измерительный диск изображени  штрихов проектируютс  на ска- ,

Claims (2)

1. iracTOp 5 и пересек шот светочувствительную полоску 6 сканистора 5. При этом на выходе формировател  10 образуетс  стро&-импульс, который подаетс  на управл ющий вход счетчика импульСОВ 11. На счетш 1й вход счетчика 11 с выхода формировател  счетных им- . пульсов 8 подаютс  импульсы, образующиес  в результате дифференцировани  линейно-ступенчатого развертывающе- го напр жени  генератдра 7, Счетчик 11, подсчитыва  за каждый период Т развертки сканистора число импульсов x-t Х2.--- фиксирует изменени  рассто ни  между световыми штрихами на светочувствительном элементе 6 сканистора, пропорциональные угловому перемещению вала 2, Поскольку возникающие в Процессе работы преобразовател  биени  подшитш ков вала и эксцентриситет измерительного диска создают линейно-параллелыное перемещение двух штрихов относительно светочувствительного элемента сканнстора, а мерой угла  вл етс  рассто ние между двум  штрихами, сохран ющеес  при таком перемещении посто нным, на результат отсчета угла эти биени  не вли ют. Использование сочетани  растра, выполненного в 0иде отрезков касательных к окружности входного вала, и сканистора дл  определени  углового положени  вала по растойнию между двум  проектируе1 1ыми на чувствительный элемент сканистора изобралсени ми диаме рально противоположтых штрихов растра выгодно отличает предлагаемый фотоэле трический преобразователь от известны так как динамич.еска  погрешность, обу ловленна  биением подй)ипш1ков ротора .эксцентриситетомизмерительного диока устройства, которые  вл ютс  непоо то нными и возрастают при его продолжительной эксплуатации, в за вленном устройстве устран етс , в результате 65 его повышаетс  точностьпреобразоваи . Предлагаемый фотоэлектрический реобразователь углэ поворота вала в од может найти применение в высокоточных измерител х углов с большим сроком службы. Формула изобретени  Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код, соДержапгай излучатели, измерительный диск, сое динешш1й с входным валом, генератор развертки, выход которого соединен с делительной шиной сканистора   переэ формирователь счетных {1мпульсов со счетным входом счетчтша, коллектор сканистора соединен с формирователем строб-импульсов, выход которого со©динен с управлдающим входом счёТчика, о т л и ч а ю Ш и и с   тем, что, с целью повышейи  ТОЧ ЕГОСТИ прёобраэовател , в нем растр измерительного диска выполнен в виде отрезков каса тельных к окружности входного вала, а сканйстор райпопожён цёнт ральн6 симметрично относительно йзс браженн  диаметрально противоположных штрихов растра. Источ1тки информации, прин тые во внимание при экспертизе ./ 1.Авторское свидетельство СССР N 249661, кл. G 01 С 1/06. 1969.
2. 2.Авторское свидетельство СССР & 377841, кл. G 08 С 9/00, 1973.

   6