SU773669A1 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к системам автоматического контрол  и регупировани , а именно к преобразовател м угловых.перем ,ещений в код. Известен фотоэлектрический преобразоватзль угла поворота вала в код, содер жащий подвижный кодовый диск, линзы с анализирующими диафрагмами, два источника света и фотоприемник, подключенные к формирователю выходного кода с логическими элементами Недостаток этого устройства состоит в сравнительно низкой точности работы и в ограниченной разрешающей способности. Наиболее близким по своему техническому решению к предложенному  вл етс  преобразователь угла поворота вала в код содержащий посладс зательно расположенные св тодиод, коллимационную лйнзу, подвижньтй, св занный с входным валом, и неподвижный растры, фотоприемники, сдЕинутые относительно друг друга на 1/4 шага растра и подключенные попарно противофаано ко входам дифферендиальных усилителей, сигналы с которых поступают на первые входы двух множительных устройств, на вторые входы которых подаютс  сигналы с генератора опорной частоты. В множительных устройствах происходит операци  перемножени  информационых сигналов с сигнапами опорной частоты ,, а результирующие сигналы поступают a фааосдвигающую цепь, на выходе кото-, рой выдел етс  сигнал, фаза которого  вл етс  точной мерой пространственной фазы муаровой полосы, котора  измен етс  на 360 эл. град, при перемещении подвижного растра на один шаг. Изменение фазы выходного сигнала с помощью блока преобразовани  сигнала в код в дальнейшем преобразуетс  в цифровой код 12, Недостатком этого устройства  вл е- с  ограниченна  разрешающа  способность и точность. Разрешающа  способность его, при одном и том же коэффициенте интерпол ции, определ етс  числом штриов на растре. Точность преобразоаааи  сегда ограничиваетс  вли нием инструентальных погрешностей, которые неизежны в реальных конструкшт х преобра оватепей. Значительна  ошибка вноситс  также эксцентриситетом растров.

Цель изобретени  - повышенна разреаклцей способности и точности фотоале ртческого преобразовател  угла поворота ала в код.

Поставленна цель достигаетс  за счет того, что в преобразователь угла поворота вала в код введены блоки суммировани  и вычитани  сигналов, блок выравнивани  амплитуд сигналов и четыре дополнительных блока умножени  стгналов , выход первого дифференциального усилител  подключен к первым входам BTOporq и четвертого дополнительных блоков умножени  сигналов, выход второго дифференциального усилител  подключен к первым входам первого и третьего дополнительных блоков умножени  сигналов , выход третьего дифференциального усилител  подключен к вторым входам второго и третьего дополнительных блоков умножени  сигналов, выход четвертого дифференциального усилител  соединен со вторыми входами первого и четвертого дополнительных блоков умножени  сигналов, выходы первого и второго дополиительньге блоков умножени  сигналов соединены с входами блока вычитани  сигналов, выход которого соединен со вторым входом одного основного блока умножени  сигналов, выходы третьего и ,четверто1х дополнительных блоков умножени  сигналов соединены с входами блока суммировани  сигналов, выход которого через блок выравнивани  амплитуд сигиалов соединен со вторым входом другого основного блока умножени  сигналов .

На чертеже приведена блок- схема преобразовател  угла поворота вала в код.

Преобразователь содержит источники света 1, 2, коллимационные линзы 3, 4, подвижный растр 5, неподвижный растр б, фотоприемники 7 - 14, дифференциальные усилители 15 - 18, основные блоки 19 и 2О умножени  сигналов, дополнительные блохи 21-24 умножени  сигналов, блок 25 вычитани  сигналов, блок 26 суммировани  сигнале, блок 27 выравнивани  амплитуд сигнале®, генератор 28 сигналов опорной частоты, фазосдвкгающую цепочку,., состо щую из резне-

тора 29 и конденсатора ЗО, блок 31 прообразовани  сигнала в код.

Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом.

При вращении подвижного растра 5, световые потоки от источников света 1 и 2, пройд  коллимационные линзы 3, 4 и растровое сопр жение из растров 5, 6, возбуждают фототоки в фотоприемниках 7, 8, 9 1О и 11, 12, 13, 14, которые подключаютс  попарно и противофазно, соответственно, ко входам дифференииапь ных усилителей 15, 16 и 17, 18.

Сигналы с дифференциальных усилителей 15, 16 поступают попарно на первые входы соответственно блоков 22, 24 и 21, 23 умножени  сигналов, а с дифференциальных усилителей 17, 18 попарно на вторые входы блоков 22, 23 и 21, 24 умножени  сигналов..

Сигналы с блоков 21 22 поступают на соответствуюпше входы блока 25 вычитани  сигналов, а сигналы с блоков 23 и 24 поступают на входы блока 26 суммировани  сигналов.

Сигнал с выхода блока 26 суммировани  сигналов поступает в блок 27 выравнивани  амплитуд сигналов, который обеспечивает равенство амплитуд сигналов и и UQ поступающих на вторые входы блоков 19 и 20 умножени  сигнв ncs. Как фаза, так и амплитуда этих сигналов не завис т от эксцентриситета расрров .

На первые входы блоков 19 и 2 О подаютс  сигналы опорной частоты от генератора 28, в результате чего на выходах блоков 19 и 2О умножени  сигналов напр жени  сигналов имеют вид

Од- U.J, sinW(,t Соь2о1 u;i Ujbinu)j,t Sin2ot

Так как фазосдвигак да  V. - С-цепочка выбрана из услови  OJoCR 1, то напр жение выходного сигнала со средней точки R С цепочки на резисторе 29 и конденсаторе 30 равно;

u-u,.cos(u)

Выходной сигнал со средней точки TfC ,-цепочки подаетс  на вход блока 31, в котором проиадодитс  операци  преобразовани  фазы выходного сигнала в цифровой код.

Из приведенного соотношени  дл  выходного напр жени  видно, что при относительном перемещении подвижного раср

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Преобразователь угла поворота вала н код, содержащий подвижный и неподвижный растры, с одной стороны которых расположены коллимационные линзы и источники света, с. другой стороны фотоприемники, сдвинутые друг относительно Друга на 1/4 шага растра и подключенные попарно противофазпо ко входам дифференциальных усилителей, и генератор сигналов опорной частоты, выход которого подключен к первым входам блоков умножения сигналов, выходы которых через фазосдаигающую цепь подключены к блоку преобразования сигнала в код, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены блоки суммирования и вычитания сигналов, блок выравнивания амплитуд сигналов и четыре до20

   773669 6 полнительных блока умножения сигналов, выход первого дифференциального усилителя подключен к первым входам второго и четвертого дополнительных блоков умножения сигналов, выход второго дифференциального усилителя подключен к первым входам первого и третьего дополнительных блоков умножения сигналов, выход третьего дифференциального усилителя . подключен к вторым входам второго и третьего дополнительных блоков умножения сигналов, выход четвертого дифференциального усилителя соединен со вторыми входами первого и четвертого дополнительных блоков умножения сигналов, выходы первого и второго дополнительных блоков умножения сигналов соединены с входами блока вычитания сигналов, выход которого соединен со вторым входом одного основного блока умножения сигналов, выходы третьего и четвертого дополнительных блоков умножения сигналов соединены с входами блока суммирования сигналов, выход которого через блок выравнивания амплитуд сигналов соединен со вторым входом другого основного блока умножения сигналов.