SU746651A1 - Преобразователь перемещени в код - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к автоматике и измерительной технике и может найти применение дл  изм ерени  перемещений рабочих органов металлорежущих станков и измерительных машин.

Известны преобразователи перемещени  , в код, использующие в качестве датчика перемещени  синусно-косинусные вращающиес  трансформаторы, работающие в амплитудном режиме. В этих преобразовател х перемещени  в код с выходов цифроаналогового преобразовател , управл емого ю параллельным кодом абсолютного реверсивного счетчика, подаютс  на двухфазную обмотку возбуждени  датчика два аналоговых сигнала, амплитуды которых пропорциональны синусу и косинусу числа, хран щегос  в абсолютном счетчике. Сигнал рассогласовани , снимаемый с выходной обмотки датчика, с помощью фазочувствительного устройства управл ет работой абсолютного счетчика (1).

Недостатком таких преобразователей пе- 20 ремещени  в код  вл етс  их сложность, так как дл  их реализации требуетс  больщое количество прецизионных ключей и трансформаторов или прецизионных резисторов.

изготовл емых по специальной технологии. К тому же эти преобразователи характеризуютс  недостаточной точностью.

Известен преобразователь перемещени  в код, в котором запитка двух входных обмоток датчика иидуктосин осуществл етс  импульсными сигналами, линейно измеи ющимис  по длительности в функции числа, пропорционального взаимному положению входных и выходной обмоток датчика. Такой преобразователь характеризуетс  больщей точностью (2).

Недостатком преобразовател   вл етс  сложность.

Claims (3)

1. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  преобразователь перемещени  в код, содержащий первый реверсивный счетчик, выходы которого соединены с входами блока индикации, второй реверсивный счетчик, выходы которого, за исключением двух старших разр дов, подключены к входам блока сравнени  кодов, реверсивный делитель,частоты , выходы которого подключены к другим входам блока сравнени  кодов и к входам двух дешифраторов. Выходы дешифратора подключены к раздельным входам тригrepa , выходы которого соединены с входами управлени  делител  частоты и с входами формировател  импульсов питани . Другие четыре входа формировател  импульсов питани  подключены к двум выходам блока сравнени  кодов и к двум старшим разр дам второго счетчика. Выходы формировател  импульсов питани  подключены к двум входным обмоткам датчика положени  типа индуктосина или другого синусно-косинусного вращающегос  трансформатора. Выход .датчика положени  подключен через фильтр низкой частоты к одному из входов формировател  импульсов рассогласовани , выход которого соединен с входами абсолютного и реверсивных счетчиков. Генератор импульсов подключен к счетному входу делител  частоты и к другому входу формировател  импульсов. В двух каналах блока сравнени  кодов этого преобразовател  сравниваютс  пр мой код линейно-измен ющегос  числа делител  частоты с пр мым и обратным кодом второго реверсивного счетчика. При совпадении указанных кодов, на выходах блока сравнени  кодов по вл ютс  импульсы, которые формируют фронты двух импульсных с гналов запитки датчика, амплитуды первых гармоник этих сигналов мен ютс  по синусному и косинусному законам в функции числа второго реверсивного счетчика. Пол рность сигналов запитки датчика определ етс  состо нием двух старших разр дов второго реверсивного счетчика 3. Формирование фронтов импульсных сиг налов запитки датчика с поМошью узких импульсов на выходе блока сравнени  кодов скижает точность известного преобраЗйBatfeЛ  из-за возможного вли ни  переходных процессов при переключении абсолютного счетчика и делител  частоты. В переходного процесса в абсШ1ЮТИрм счётчике и делителе частоты на выходах блока сравнени  кодов могут по вл тьс  ложные импульсы, привод щие к сбою преобразовател . Кроме того, известный преобразователь имеет невысокую разрешающую способность, что также снижает его точность. . .Цель изобретени - повышение точности преобразовател . Поставленнай цель достигаетс  тем, что в преобразователь перемещени  , содержащий формирователь импульсов питани , подключенный к датчику перемещени , выход которого через полосовой усилитель под ключен к формирователю импульсов рассогласовани , управл ющий вход которого через делитель частоты соединен с генератором импульсов, а выход подключён к входам первого и второго реверсивных счетчиков , выход второго реверсивного счетчик подключен к блоку индикации, введены элементы И, ИЛИ и два дополнительных счетчика , входы записи которых соединены с выходами разр дов первого реверсивного счетчика , входы разрешени  записи- с выходом делител  частоты, а выходы подключены к входам формировател  импульсов питани , счетный вход одного дополнительного счетчика соединен с генератором импульсов, а счетный вход другого дополнительного счетчика соединен с выходом элемента ИЛИ, входы элемента И соединеиы с. выходами делител  частоты и выходами младшего разр да первого реверсивного счетчика, а выход подключен к одному входу элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с генератором импульсов. Формирователь импульсов питани  преобразовател  перемещени  в код содержит два фазосдвигающих элемента и два элеме ,нта И, два первых входа формировател  импульсов питани  подключены к одному элементу И, а два вторых входа через соответствующие фазосдвигающие элементы подключены к другому элементу И. На фиг. I приведена блок-схема преобразовател  перемещени  в код; на фиг. 2 - блок-схема формировател  импульсов; на фиг. 3 -- временные диаграммы, по сн ющие принцип работы преобразовател . Преобразователь перемещени  в код содержит выходную обмотку синусно-косинусного датчика 1, котора  через полосовой усилитель 2 подключена к входу фазочувствительного формировател  3 импульсов рассогласовани , выход которого подключен к входам реверсивных счетчиков 4 и 5. Кодовые выходы реверсивного счетчика 5 подключены к блоку 6 индикации. Другой вход фазочувствительного формировател  3 импульсов рассогласовани  соединен с выходом делител  7 частоты. Генератор 8 импульсов подключен к входам делител  7 частоты , дополнительного счетчика 9 и через элемент ИЛИ 10 к входу дополнительного счетчика 11. Входы записи дополнительных счетчиков 9 и 11 соединены с кодовыми выходами реверсивного счетчика 4. Выход делител  7 частЬты подключен к входам разрешени  записи дополнительных счетчиков 9 и 11 и к входу элемента И 12. Выходы дополнительных счетчи1ков 9 и И подключены к формирователю 13 импульсов питани , при этом выходы переполнени  счетчиков 9 и И через фазосдвигающие элементы 14 и 15 подключены к входам элемента И 16. К входам элемента И 17 подключены выходы старших разр дов дополнительных счет-. чиков 9 и П. Выходы элементов И 16 и 17 соединены с входами датчика 1. Выход младluero разр да счетчика 4 соединен с управл ющим входом элемента И 12, выход которого подключен к другому входу элемента ИЛИ 10. Преобразователь перемещени  в код работает следующим образом. В реверсивном счетчике 4 хранитс  число , пропорциональное текущему положению входных обмоток относительно выходной обмотки датчика 1. Это число (за исключением младшего разр да) поступает на входы записи дополнительных счетчиков 9 и 11 и заноситс  в эти счетчики в момент поступлени  импульса переполнени  с выхода делител  7 частоты на входы разрешени  записи дополнительных счетчиков. На входы делител  7 частоты и счетчиков 9 и 11 посто нно поступают импульсы с генератора 8. Дополнительный счетчик 9 работает на сложение , а дополнительный счетчик II - на вычитание . К выходам переполнени  дополнительных счетчиков 9 и 11 подключены фазосдвигаюш ,ие элементы 14 и 15. Фазосдвигаюший элемент 14 вырабатывает сигнал с, который сдвинут относительно выходного сигнала в дополнительного счетчика 9 на 90° в сторону отставани  (см. фиг. 3). Фазосдвигающий элемент 15 вырабатывает сигнал f. который сдвинут относительно выходного сигнала d дополнительного счетчика П на 90° в сторону опережени . Выходные сигналы в и d счетчиков 9 и 11 поступают на входы элемента И 17, формирующего импульсы, амплитуда первой гармоники которых мен етс  по косинусному закону в функции выходного кода счетчика 4, Выходные сигналы с и f фазосдвигающих элементов 14 и 15 поступают на входы элемента И 16, формирующего импульсы, амплитуда первой гаормоники которых мен етс  по синусному закону в функции выходного кода счетчика 4. Выходные сигналы элементов И 16 и 17 поступают на входы датчика I. Напр жение рассогласовани  с выходной обмотки датчика 1 поступает в полосовой усилитель 2, где происходит усиление и выделение первой гармоники. Усиленный гармонический сигнал далее поступает в фазочувствительный формирователь импульсов рассогласовани  3, где происходит формирование импульсов рассогласовани  в зависимости от фазы сигнала рассогласовани . Импульсы рассогласовани  затем поступают в реверсивный счетчик 4 и вызывают изменение числа в нем до тех пор, пока его содержимое не станет соответствовать взаимному положению входных и выходной обмоток датчика 1. В этом случае выходное напр жение датчика 1 равно нулю л импульсы на выходе формировател  3 импульсов рассогласовани  отсутствуют. Импульсы рассогласовани  одновременно подсчитываютс  реверсивным сметчиком 5, управл ющим блоком 6 индикации. Выход младшего разр да реверсивного счетчика 4 соединен с управл ющим входом элемента И 12, который пропускает с задержкой на вход счетчика 11 импульс переполнени  делител  7 частоты, если младший разр д счетчика 4 находитс  в нулевом состо нии, и не пропускает этот импульс, если младший разр д счетчика 4 находитс  в единичном состо нии. Такое включение увеличивает разрешающую способность преобразовател  в два раза. Применение записи содержимого счетчика 4 в дополнительные .счетчики 9 и- 11 один раз за период делител  7 частоты в короткий промежуток времени исключает вли ние переходных процессов в счетчиках на формирование выходных импульсов залитки датчика, что повышает точность преобразовател . Автоматическое смещение выходных импульсов запитки датчика на 180° на выходах элементов И 16 и 17 при переходе датчика из одного квадранта в другой, снижает расход мощности на питание датчика в два раза, что позвол ет увеличить выходной сигнал датчика, а следовательно повысить точность преобразовател . Увеличение разрешающей способности преобразовател  в два раза без снижени  несущей частоты импульсов запитки датчика также позвол ет повысить его точность. Формула изобретени  1. Преобразователь перемещени  в код, содержащий формирователь импульсов питани , подключенный к датчику перемещени , выход которого через полосовой усилитель подключен к формирователю импульсов расссУгласовани , управл ющий вход кото рого через делитель частоты соединен с генератором импульсов, а выход подключен к входам первого и второго реверсивных счетчиков , выход второго реверсивного счетчика подключен к блоку индикации, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовател , в него введены элементы И, ИЛИ и два дополнительных счетчика. входы записи которых соединены с выходами разр дов первого реверсивного счетчика , входы разрешени  записи - с выходом делител  частоты, а выходы подключены к входам формировател  импульсов питани , счетный вход одного дополнительного счетчика соединен с генс р тором импульсов, а счетный вход другого дополиительного счетчика срединен с выходом элемента ИЛИ, входы элемента И соединены с выходами делител  частоты и выходами младшего разр да первого реверсивного счетчика, а выход подключен к одному входу элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с генератором импульсов. 2. Преобразователь по п. 1, огличающийс  тем, что формирователь импульсов йитани  содержит два фазосдвигающих элемента и два элемента И, два первых входа формировател  импульсов питани  подключены к одному элементу И, а два вторыд входа через соответствующие фазосдвигающне элементы подключены к другому элементу И. Источннкн информацин, .прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3537102. кл. 340-347, 1970.
2. 2.Патент США № 3789393, кл. 340-347, 1974.
3. 3.Авторское свндетельство СССР № 536501, кл. G 08 С 9/00, 1975 (прототип).

   tr L.

   I

   I

   tx

   ы

   .

   7з1

   cos