SU851439A1

SU851439A1 - Устройство дл преобразовани перемещенийВ КОд

Info

Publication number: SU851439A1
Application number: SU792844516A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Васильев; Олег Алексеевич Костюков; Александр Алексеевич Смирнов; Валерий Владимирович Травин; Валентин Евстафьевич Тырса; Дмитрий Алексеевич Федотов
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4173; Харьковский Автомобильно-Дорожныйинститут
Priority date: 1979-11-28
Filing date: 1979-11-28
Publication date: 1981-07-30

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

В . КОД

1

Изобретение относитс к системам автоматического преобразовани неэлектрических величин в электрический сигнал, а именно к преобразовател м линейных и/или угловых перемещений объекта, например, вала в код, с устранением погрешности эксцентриситета.

Известны преобразователи углового перемещени объекта в код, в которых уменьшение погрешности эксцентриситета рсушествл етс за счет обеспечени прецизионной кольцевой развертки, причем при прохождении одного цикла развертки выдел ют старт-сигнал и измер ют временной интервал между указанным старт- и одним стоПсигналом , осуществл ют множество аналогичных измерений относительно смещенных на равные интервалы старт- и стоп- сигналов и производ т усреднение полученных замеров.

Эти преобразователи выполнены на базе электроннолучевой трубки, управл емой цифроа налоговым преобразователем, и блока цифрового отсчета 1.

Недостатками этих устройств вл ютс низка точность преобразовани , принципиальна невозможность измерени пространственного положени исследуемого объекта одним устройством, так как возникающую при этом погрешность эксцентриситета при измерении углового перемещени нельз компенсировать или исключить. Применение двух и более преобразователей различного назначени (дл измерени линейных и дл определений угловых перемещений ) требует дополнительные согласующие элементы.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл преобразовани переIQ мещений в код, содержащее электроннолучевую трубку (ЭЛТ) с блоком питани , вход которого через делитель частоты импульсов соединен с генератором и с одним входом ключа, подвижный чувствительный элемент, св занный с валом и соединенный

{5 С одним входом триггера, выход которого соединен с другим входом ключа, выход которого подключен к счетчику, а выход делител частоты импульсов св зан со вторым входом триггера 2.

20 Недостатки этого устройства заключаютс в том, что этим устройством невозможно измер ть одновременно угловое и/или линейное перемещение объекта (вала).

Цель изобретени - повышение точности устройства дл преобразовани перемещений в код.

Поставленна цель достигаетс за счет того, что в устройство дл преобразовани перемещений в код, содержащее электроннолучевую трубку, подключенную к цифроаналоговому преобразователю, вход которого подключен к выходу генератора импульсов,к одному входу первого ключа и ко входу делител частоты импульсов, выход делител частоты импульсов соединен с одним входом первого триггера, к другому входу которого подключен выход чувствительного элемента , выход первого триггера св зан с другим входом первого ключа, выход которого соединен .с первымсчетчиком, введены два арифметических блока, второй триггер, второй ключ и второй счетчик чувствительный элемент выполнен в виде прот женного фотосчитывающего узла, соединенного с одним входом второго триггера, другой вхрд которого св зан с выходом делител частоты, выход второго триггера соединен с одним входом второго ключа, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, вьгход второго ключа соединен со вторым счетчиком, выходы которого подключены ко входам первого арифметического блока и к одной группе входов второго арифметического блока, к другой группе входов которого подключены выходы первого счетчика.

На фиг. 1 показана структурна схема устройства дл преобразовани перемещений в код; на фиг. 2 - принцип определени эксцентриситета; на фиг. 3 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство дл преобразовани перемещений в код содержит (фиг. 1): электроннолучевую трубку (ЭЛТ) 1, подключенную к цифроаналоговому преобразователю (ЦАП) 2, генератор 3 импульсов, делитель 4 частоты импульсов, первый и второй триггеры 5 и 6, первый и второй ключи 7 и 8, первый и второй счетчики 9 и 10, первый и второй арифметические блоки 11 и 12, чувствительный элемент 13, св занный с валом 14. ЭЛТ 1 и цифроаналоговый преобразователь 2 образуют блок 15 прецезионной, например, кольцевой развертки, а генератор 3 импульсов , делитель 4 частоты импульсов, первый триггер 5, первый ключ 7 и первый счетчик 9 образуют блок 16 цифрового отсчета угла fit, (фиг. 2).

Устройство работает следующим образом.

При наличии развертки 1(показана в виде окружности А), использующей любое физическое вление, например движение с посто нной скоростью по окружности свет щегос п тна (точки) и соответствующего линейной прот женного чувствительного элемента (в виде пр мой линии Б), пересекающей окружность развертки А в точках В и Г расположенного относительно оси D начала отсчета под углом J5 и смещенного относительно центра О развертки А на величину Е искомый угол р углового положени исследуемого объекта (представленного линейно прот женным чувствительным

элементом, показанного в виде пр мой линии Б) однозначно определен независимо от положени центра вращени чувствительного элемента .(может находитьс в любой точке на линии Б). Поэтому результат вычислени угла )3 всегда будет свободен от

° погрещности эксцентриситета и может быть определен по соотношению центральных углов и сЦ Смещение Е чувствительного элемента (лини Б) также будет определено через центральный угол в(, заключенный

5 между точками В и Г относительно центра 0.

Дл цифрового отсчета угла eli введены последовательно соединенные второй триггер 6, второй ключ 8 и второй счетчик 10. При этом на выходах арифметического блока 11 присутствуют коды линейного перемещени , а на выходах блока 12 - результаты преобразовани углового перемещени в код. Линейно прот женный чувствительный элемент 13, прикрепленный к исследуемому объекту, например ко входному валу 14 расположен перез экраном ЭЛТ 1 параллельно плоскости развертки таким образом, чтобы линейно прот женный чувствительный элемент 3 пересекал создаваемую фигуру развертки (в данном примере окружность кольцевой развертки) в двух точках В и Г. Выход чувствительного элемента 13 (фиг. 1) соединен со счетным входом второго триггера бис R-входом первого триггера 5.

В качестве старт-сигнала в устройстве используетс импульс генератора 3 (фиг. За) прошедщий через делитель 4 частоты импульсов (фиг. 36), соответствующий прохождению цикла кольцевой развертки, например, выдел ющийс в момент прохождени через ноль одного и максимума второго развертывающих напр жений, созданных при помощи ЦАП 2. Указанный импульс переключает триггер 5 блока 16 цифрового отсчета угла «I в единичное состо ние, и импульсы генератора 3 поступают через открытый ключ 7 в счетчик 9, где измер емому углу «L ставитс в соответствие цифровой эквивалент , выраженный числом поступивших в счетчик 9 импульсов. Одновременно луч на

Claims

0 экране ЭЛТ 1 движетс под действием напр жений кольцевой развертки (фиг. Зв) и попадает первый раз в данном цикле на линейно прот женный чувствительный элемент 13. В результате этого формируетс первый стоп-сигнал (фиг. 3 г), который фиксирует код угла et в счетчике 9 посредством выключени триггера 5 по входу R и закрывани ключа 5 (фиг. Зд). Одновременно первый стоп-сигнал включает по счетному входу триггер 6, который до этого находилс в нулевом состо нии в результате действи старт-сигнала на его R-вход. Триггер б открывает ключ 8, и импульсы генератора 3 поступают в счетчик 10 (фиг. Зе). Происходит измерение второго временного интервала , пропорционального центральному углу с(г. По вление второго стоп-сигнала на линейно прот женном чувствительном элементе 13 по счетному входу триггера 6 переключает указанный триггер в нулевое состо ние ключ 8 закрываетс , счет в счетчике 10 прекращаетс . Результаты вычислений углов с{| и j хран щиес в счетчиках 9 и 10 соответственно, обрабатываютс в арифметических , блоках 11 и 12, где выполн ютс операции вычислени эксцентриситета. Таким образом, на выходе арифметического блока 11 присутствуют коды линейного перемещени чувствительного элемента 13, а на выходах блока 12 - код угла Д В качестве фигуры дл развертки может быть выбран также треугольник или друга симметрична ,геометрическа фигура. В этом случае измен ютс только уравнени дл определени линейного перемещени и вычислени углового положени чувствительного элемента. Формула изобретени Устройство дл преобразовани перемещений в код, содержащее электроннолучевую трубку, подключенную к цифрранало az .1 говому преобразователю, вход которого подключен к выходу генератора импульсов, к одному входу первого ключа и ко входу делител частоты импульсов, выход делител частоты импульсов соединен с одним входом первого триггера, к другому входу которого подключен выход чувствительного элемента, выход первого триггера соединен с другим входом первого ключа, выход которого соединен с первым счетчиком, отличающеес тем, что, с целью повышени точности устройства, в него введены два арифметичеСких блока, второй триггер, второй ключ и второй счетчик, чувствительный элемент выполнен в виде прот женного фотосчитывающего узла, соединенного с одним входом второго триггера, другой вход которого соединен с выходом делител частоты, выход второго триггера соединен с одним входом второго ключа, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов , выход второго ключа соединен со вторым счетчиком, выходы которого подключены ко входам первого арифметического блока и к одной группе входов второго арифметического блока, к другой группе входов которого подключены выходы первого счетчика . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 645191, кл. G 08 С 9/06, 1978.
2.Авторское свидетельство СССР № 613355, кл. G 08 С 9/06, 1978 (прототип).

а

(Риг. 3

ШНИАИ