SU746652A1

SU746652A1 - Displacement-to-code converter

Info

Publication number: SU746652A1
Application number: SU782602382A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Кубасов; Виктор Иванович Коровушкин; Александр Михайлович Шаталов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7555
Priority date: 1978-04-10
Filing date: 1978-04-10
Publication date: 1980-07-07

Description

Изобретение относитс к автоматике измерительной техники, в частности к устройствам измерени переме14ений подвижных механизмов различ- 5 ного технологического оборудовани , в. том числе дл измерени перемещени рабочих органов металлорежущих станков.The invention relates to the automation of measuring equipment, in particular, to devices for measuring the movements of moving mechanisms of various technological equipment, c. including for measuring the movement of the working parts of machine tools.

Известен преобразователь переме- JQ щений в цифровой код, который содержит фазовый датЧкк положени , опорный генератор, питающий датчик, два : умножител частоты - умножитель опорного канала и умножитель частоты .с сигнала датчика, два фазовых .компаратора , подключенных к умножите31 м. Во входную цепь одного из компараторов включен фазосдвигающий элемент, блок формировани и распределени 20 счетных импульсов, представл ющий собой, например, устройство, состо щее из двух потенциально-импульсных схем совпадени , выходы которых соединены с положительньгм и отрица- 25 тельным входами реверсивного счетчика с цифровой индикацией, импульсные входы соединены с пр мым и инверсным -выходами одног р фазового компаратора , а потенциальные эходы подключены к выходу второго фазового компаратора I .A known converter of displacements into digital code, which contains a phase sensor, a reference generator, a feed sensor, two: a frequency multiplier - a reference channel multiplier and a frequency multiplier. With a sensor signal, two phase comparators connected to a multiplier of 31 m. the circuit of one of the comparators includes a phase-shifting element, a unit for the formation and distribution of 20 counting pulses, which is, for example, a device consisting of two potential-pulse coincidence circuits whose outputs are connected with the positive and negative terminals of the reversible counter with digital indication, the pulse inputs are connected to the direct and inverse outputs of the single p phase comparator, and potential outputs are connected to the output of the second phase comparator I.

Однако умножители такого преобразовател не обеспечивают высокой фазовой стабильности преобразовани сигнала датчика в цифровой код в динамическом режиме, что снижает точность преобразовател .However, the multipliers of such a converter do not provide a high phase stability for converting the sensor signal to a digital code in a dynamic mode, which reduces the accuracy of the converter.

Другой известный преобразователь перемещени в код содержит многополюсный фазовый датчик положени , источник опорного сигнала, питающий датчик , умножители частоты опорного канала и умнс кители частоты сигнала датчика на каждый разр д, кроме первого , подключенные через полосовые фильтры к фазовым дискриминаторам на два входа. Один вход св зан с умножител ми сигнала датчика,.другой - с умножител ми опорного канала. Выходы фазовых дискриминаторов подключены к преобразователю сигнала датчика в цифровой код 2.Another known transducer to code contains a multipole phase position sensor, a reference signal source, a feed sensor, reference channel frequency multipliers, and a sensor signal frequency multiplier for each bit, except the first one, connected via bandpass filters to phase discriminators on two inputs. One input is connected with multipliers of the sensor signal, the other one with multipliers of the reference channel. The outputs of the phase discriminators are connected to the sensor signal converter to digital code 2.

Недостатком известного преобразовател вл етс значительна динамическа погрешность.A disadvantage of the known converter is a significant dynamic error.

Известен также преобразователь перемещени в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов , делитель частоты, блок питани , фазовращатель, умножитель час тоты и фазосдвигающий элемент, выход которого и,выход генератора импульс6:в подключен к фбрглироватёлЬ илшуЛьсов перемещени ,- выходы которого подключены к входам реверсивного счетчика 3 ,Also known is a displacement transducer into a code containing a series-connected pulse generator, a frequency divider, a power supply unit, a phase shifter, a frequency multiplier and a phase-shifting element whose output and impulse generator output 6: are connected to displacement, the outputs of which are connected to reversible inputs counter 3,

Недостатком известного преобразовател вл етс неудобство в эксплу;атацйй , поскольку его показани получаютс в относительных единицах. Дл перевода выходного кода в абсолютные , значени необходимэ дополнительное VMHOWieHHe на дробный коэффициент.A disadvantage of the known converter is the inconvenience in operation, since its readings are obtained in relative units. To convert the output code to absolute, an additional VMHOWieHHe value is needed to a fractional coefficient.

Целью изобретени вл етс повышение удобства эксплуатации преобразовател .The aim of the invention is to improve the usability of the converter.

Поставленна цель достигаетс тем, что в преобразователь перемещени в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, блок питани , фазовращатель , умножитель частоты и фазосдвигающий элемент, выход которого и выход генератора импульсов подключены к формирователю импульсов перемещени , знаковый выход которого подключен к управл ющему вхйду реветрсивного счетчика, введены дополни-, тельный реверсивный счетчик, дешифратор , элемент И и элемент задержки, входы дополнительного реверсивного счетчика подключены к выходам формировател импульсов перемещени , а выход через дешифратор подключен к одному входу элемента И, другой вход которого через элемент задержки соединен со счетным входом дополни reJriiHoro реверсивного счетчика, а выход элемента И подключен к счетному входу.реверсивного счетчика.This goal is achieved in that the displacement transducer is a code containing serially connected pulse generator, frequency divider, power supply, phase shifter, frequency multiplier and phase shifting element, the output of which and the output of the pulse generator are connected to the displacement pulse former, the sign output of which is connected to the control In addition, a reversible counter, a decoder, an AND element and a delay element, and an additional reversible counter inputs are introduced. connected to the output of the movement pulses, and output through the decoder is connected to one input of AND gate, the other input of which is connected via a delay element to the counting input of additional reJriiHoro down counter, and the output of AND gate is connected to the counting vhodu.reversivnogo counter.

Структурна , схема преобразовател прейетавЛена на чертеже. .; ; ;;Structural scheme of the converter PreytavLen in the drawing. ; ; ;;

Преобразователь содер жит поспедоваггельно соединенные генератор 1 импульсов , делитель 2 частоты, блок 3 питани , фазовращатель 4, умножитель 5 частоты и фазосдвигающий элемент 6, выход которого и выход генера тора 1 импульсов подключены к формирователю 7 импульсов пёремащени , выходы формировател 7 подключены к входам дополнительного реверсивного счетчика 8, выход которого чед)ез дешифратор 9 подключен к одному входу элемента И 10, другой вход Koirfoporo через элемент 11 задержки софцинен со счетным входом реверсивного счетчика 8, выход элемента И 10 подключен к счетному входу реверсивного счетчика 12, управл ющий вход которого соеданен со знаковым выхо дом фоёмировател Т,The converter contains a connected pulse generator 1, a frequency divider 2, a power supply unit 3, a phase shifter 4, a frequency multiplier 5 and a phase-shifting element 6, the output of which and the output of the pulse generator 1 are connected to the secondary pulse shaper 7, and the generator shunt outputs 7 are connected to the additional inputs reversible counter 8, the output of which is ched) without the decoder 9 is connected to one input of the element And 10, the other input Koirfoporo through the delay element 11 is sofcinen with the counting input of the reversing counter 8, the output of the element nta i 10 is connected to the counting input of the reversing counter 12, the control input of which is connected to the sign output of the rotator T,

Преобразователь работает следуюWfiM образом.The converter works in the following way.

В блоке 3 питани формируетс синусоидальное напр жение, сййхрони зированное частотой генератора 1 импульсов . Фазовращатель 5 сдвигает по фазе входной синусоидальный сигнал на угол, пропорциональный измер емому перемещению. В умножителе 5 частота выходного сигнала фазовраодател 4 умножаетс на определенный коэффициент. Формирователь 7 выраба-. тывает импульсы перемещени сигнала умножител 5 отнрсите тьно неподвиж .ных импульсов генератора 1 и потенЦиальный сигнал, определ ющий знакIn power supply unit 3, a sinusoidal voltage is generated, synchronized by the frequency of the pulse generator 1. The phase shifter 5 shifts the input sinusoidal signal by an angle proportional to the displacement being measured. In the multiplier 5, the frequency of the output signal of the phaser 4 is multiplied by a certain factor. Shaper 7 vyraba-. The pulses of moving the signal of the multiplier 5 relate to the stationary pulses of the generator 1 and the potency signal that determines the sign

перемещени . Импульсы перемещени с соответствующим знаком подсчитываютс на реверсивном счетчике 8. Реверсивный счетчик В, дешифратор 9, элемент И 10 и элемент 11 задержки осу5 ществл ет масштабирование выходного кода так, чтобы единица перемещени соответсвовала единице выходного кода реверсивного счетчика 12. Масштабирование заключаетс в равномерном movement. Movement pulses with an appropriate sign are counted on the reversing counter 8. Reversing counter B, decoder 9, element 10 and delay element 11 realize the scaling of the output code so that the unit of movement corresponds to the unit of the output code of the reversible counter 12. The scaling is in equal

0 вычитании импульсов из числа, сформированных в формирователе 7 импульсов перемещени . Емкость реверсивного счетчика 8 определ етс периодом коррекции. Например, дл измерител 0 subtracting the pulses from the ones generated in the displacement pulse shaper 7. The capacity of the reversible counter 8 is determined by the correction period. For example, for the meter

2 линейных перемещений при коэффициенте умножени , равной 1024, и периоде полюсного делени фазовращател 1000 мкм, при пepe,eщeнии на ЮрО мкм в последовательности иьтуль ,срв перемещени оказываетс 24 лиш0 них. В этом случае достаточно исключить три импульса из каждалх 128, т.е. число разр дов двоичного реверсивного счетчика 8 должно быть семь. Можно исключить из каждых 128 счет5 ных импульсов каждый 32-й, 64-й и 96-й, погрешность измерени , за счет дискретной коррекции, в этом случае не превышает 0,8 мкм.2 linear displacements with a multiplication factor equal to 1024, and a pole division period of a 1000 µm phase shifter, with a span of 10 µm µm in a sequence of,, there are 24 superfluous displacements. In this case, it suffices to exclude three pulses out of 128, i.e. the number of bits of the binary reversible counter 8 should be seven. It is possible to exclude from every 128 counting pulses every 32nd, 64th and 96th, measurement error, due to discrete correction, in this case does not exceed 0.8 microns.

Таким образом, предлагаемый пре0 образователь формирует отсчет результата измеренного переме1дени в единицах метрической системы мер, что повышает удобство его эксплуатации.Thus, the proposed converter forms the reading of the result of the measured displacement in units of the metric system of measures, which increases the convenience of its operation.

Claims

1. Author's certificate of the USSR W328797, class, 6 08 C 9/00, 1970.

2. US Patent M 3068456, cl. 346-178, 1962.

3. US patent 3626397, cl. 340-174, 1971 (prototype).

Lzj