SU851439A1 - Устройство дл преобразовани перемещенийВ КОд - Google Patents

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 (2)

1. 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. 2.Авторское свидетельство СССР № 613355, кл. G 08 С 9/06, 1978 (прототип).

   а

   (Риг. 3

   ШНИАИ