SU796886A1 - Преобразователь угла поворота валаВ КОд - Google Patents

Description

Изобретение относится к системам автоматического преобразования неэлектрических величин в электрический сигнал, а именно к преобразователям угла поворота вала, в код.

Известны преобразователи угол-код, построенные по принципу считывания информации. Такие устройства содер'жат перемещающийся кодированный диск и чувствительные элементы, считывающие информацию ’с диска [1 ].

Однако эти устройства имеют недостаток, связанный с их ограниченными функциональными возможностями. · Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является пре-. образователь угла поворота вала в код, содержащий подвижный кодированный диск с маской кода Грея и чувствительные элементы по числу разрядов кода, выходы которых соединены с входами блока преобразования кода Грея в арифметический код [2].

К недостаткам данного устройства относятся его сравнительно низкая точность, а также то, что в нем содержится маска кода Грея с числом квантов 2^п , где η - число двоичных разрядов. В связи с этим количество отсчетов на оборот диска соответствует целой степени числа два, а именно: 8, 16, 32, 64, 128/ 256 и т.д. Другое Же число отсчетов, не кратное целой степени числа два, устройством не реализуется.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя угла поворота вала в код.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код введены блок коррекции кода и блок вычитания кодов, сигнальный вход которого соединен с выходом блока преобразования кода Грея в арифметический код, а вычитающий вход блока вычитания.кодов соединен с выходом блока коррекции кода.

На фиг.1 показана структурная схема преобразователя угол-код; на фиг.

2 - кодовая маска преобразователя; на фиг.З - кодовая маска преобразователя по сравнению с полной маской кода Грея.

Преобразователь содержит подвижный кодированный диск 1 с маской 2 цифрового кода, чувствительные элементы

3, выходы которых соединены с входами блока 4 преобразования сигналов кода Грея в арифметический код. Вы3Q ход блока 4 подключен к первому вхо3 ду блока 5 вычитания кодов, второй вход которого соединен с выходом блока 6 коррекции кода. На выходе 7 блока 5 получают сигналы выходного цифрового обыкновенного двоичного кода преобразователя.

Расположенная на перемещающемся кодированном диске 1 кодовая маска 2, например, для реализации двенадцати отсчетов за оборот (фиг.2) содержит число кван'тов Q = 12. Значения квантов кода Грея на маске начинаются с кванта, где η число разрядов кода. Наиболее оптимальный величиной 2^П является число, ближайшее большее Q. Для рассматриваемого примера 2 ^h = 16, где η = 4, а начальный квант определяется как (16-12):2 = 2, т.е. маска выполнена с квантами кода Грея в интервале 2 - 13. На выходе устройства получаются значения кода, соответствующие значениям от (0)до (11). Особенность используемой в преобразователе кодовой маски заключается ^:в том (фиг.З), что при использовании Q квантов с указанным выше началом реализуется маска, являющаяся центральной частью полной маски кода Грея на 2 квантах, причем при переходе от одного граничного кванта к другому (от 13 к 2)осуществляется изменение цифры так же, как и при переходах в других соседних квантах, но только в одном (старшем) разряде.

Устройство работает следующим образом.

При.перемещении кодированного диска 1 с маской 2 чувствительные элементы '3 формируют сигналы, соответствующие расположенным по радиусу диска 1 градациям, в виде сигналов ⁴⁰ кода Грея (в рассмотренном примере от двух до тринадцати) . После преоб:разования блоком 4 преобразования кода Грея в арифметический код и сигналов кода Грея в сигналы обыкно- 45 венно.го двоичного кода информация поступает на,вход блока 5 вычитания кодов, на вычитающий вход которого подают сигналы кода постоянного корректирующего числа с выхода 50 блока 6, представляющего собой значение минимального числа на кодовой маске, выраженного в обыкновенном , двоичном коде (в рассмотренном примере это число равно 2). Осуществляя 55 в блоке 5 вычитание из сформирован,ных сигналов обыкновенного двоичного кода сигналов корректирующего числа, на выходе 7 этого блока получают выходной цифровой обыкновенный двоичный код, являющийся набором электри- 60 ческих сигналов для рассматриваемого примера чисел от (0) до (11).,Ана. логичным образом можно получить преобразователь угол-код на любое четное число отсчетов. Например, в преобразователе с разрешающей способностью в 1 угловую минуту требуется 21600 отсчетов, и он реализуется с маской, включающей 21600 квантов от пятнадцати разрядной полной маски кода Грея. В этом случае 2*⁵ = 32768, а начальный квант соответствует коду числа (‘32768-21600) :2 = 5584, при этом корректирующее число равно 5584. При использовании преобразователя на 100000 отсчетов на диск наносится кодовая маска с 10000 квантами при начальном значении кода числа (16384-10000) :2 = 3192, корректирующее число при этом равно 3192.В случае преобразователя с разрешающей способностью в 1 угловой градус (360 отсчетов) маска кода имеет 360 квантов, начиная с кода числа (512-360):2 = 76, при этом корректирующее число равно 76.

Устройство позволяет сравнительно просто реализовать преобразователь на любое число отсчетов, существенно расширив функциональные возможности известного преобразователя, при этом предлагаемый преобразователь может быть реализован на любом физическом принципе, т.е. быть контактным, фотоэлектрическим, магнитным, емкостным и др. Экономический эффект от использования изобретения обусловлен отмеченными выше его техническими преимуществами.

Claims (2)

1. ду блока 5 ввлчитани  кодов, второй вход которого соединен с выходом блока б коррекции кода. На выходе 7 блока 5 получают сигналы выходного цифрового обыкновенного двоичного кода преобразовател ,. Расположенна  на перемещающемс  кодированном диске 1 кодова  маска 2, например, дл  реализации двенадцати отсчетов за оборот (фиг.2) содержит ЧИСЛО квантов Q 12. Значени  квантов кода Гре  на маске начинаютс  с . кванта, где п число разр дов кода. Наиболее оптимальный величиной 2  вл етс  число , ближайшее большее Q. Дл  рассматриваемого примера 2 16, где п 4, а начальный квант определ етс  как (16-12):2 2, т.е. маска выполнена с квантами кода Гре  в интервале 2 - 13. На выходе устройства получаютс  значени  кода, соответствующие значени м от (0)до (11) Особенность используемой в преобра13ователе кодовой маски заключаетс  в том (фиг.З), что при использовании 0. квантов с указанным Btaue началом реализуетс  маска,  вл юща с  центральной частью полной маски кода Гре  на 2 квантах, причем при .переходе от одного зпраничного кван;та к другому (от 13. к 2)осуществл етс  изменение цифры так же, как и при переходах в других соседних квантах, но только в одном (старшем разр де. Устройство работает следующим образом. При.перемещении кодированного ди ка 1 с маской 2 чувствительные элементы 3 формируют сигналы, соответствующие расположенным по радиусу диска 1 градаци м, в виде сигналов кода Гре  (в рассмотренном примере от двух до тринадцати). После преоб разовани  блоком 4 преобразовани  кода Гре  в арифметический код и сигналов кода Гре  в сигналы обыкно венного двоичного кода информаци  поступает на,вход блока 5 вычитани  кодов, на вычитающий вход которого подают сигналы кода посто нного корректирующего числа с выхода блока 6, представл ющего собой знач ние минимального числа на кодовой маске, выраженного в обыкновенном двоичном коде (в рассмотренном ni Ktмере это число равно 2). Осуществл  в блоке 5 вычитание из сформирован . ных сигналов обыкновенного дво-ичног кода сигналов корректирующего числа , на выходе 7 этого блока получаю выходной цифровой обыкновенный двои ный код,  вл ющийс  набором электри ческих сигналов дл  рассматриваемо примера чисел от (0) до (11)..Ана . логичным образом можно получить пр образователь угол-код на любое чет число отсчетов. Например, в преобразователе с разрешающей способностью в 1 угловую минуту требуетс  21600 отсчетов, и он реализуетс  с маской, включаюЧдей 21600 квантов от п тнадцати разр дной полной маски кода Гре . В этом случае 2 32768, а начальный квант соответствует коду числа (-32768-21600) :2 5584, при этом корректирующее число равно 5584. При использовании преобразовател  на 100000 отсчетов на диск наноситс  кодова  маска с 10000 квантами при начальном значении кода числа (16384-10000) :2 3192, корректирующее число при этомравно 3192.В случае преобразовател  с разрешающей способностью в 1 угловой градус (360 отсчетов) маска кода имеет 360 квантов, начина  с кода числа (512-360):2 76, при этом корректирующее число равно 76. Устройство дозвол ет сравнительно просто реализовать преобразователь на любое число отсчетов, существенно распшрив функциональные возможности известного преобразовател , при этом предлагаемый преобразователь может быть реализован на любом физическом принципе, т.е. быть контактным, фотоэлектрическим, магнитным, емкостным и др. Экономический эффект от использовани  изобретени  обусловлен oтмeчeнны ли выше его техническими преимуществами . Формула изобретени  Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий подвилсный кодированный диск с маской кода Гре  и чувствительные элементы по числу разр дов кода, выходы которых соединены с входами блока преобразовани  кода Гре  в арифметический код, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовател , в него введены блок коррекции кода и блок вычитани  кодов, сигнальный вход которого соединен с выходом блока преобразовани  кода Гре  в арифметический код, а вычитающий вход блока вычитани  кодов соединен с выходом блока коррекции кода . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Титис Э. И. Преобразователи информации дл  электронных цифровых устройств. М. , Энерги ,. 1975, с. 180-188.
2. 2.Фотоэлектрические преобразователи информации. Под,ред. Преснухина Л. Н. М., Машиностроение, 1974, с. 33-37 (прототип).