SU960882A1 - Преобразователь перемещени в код - Google Patents

Description

(St) Т1РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД

, . . , 1 , . .

Изобретение относитс  к автоматй ,ке и вычислительной технике, в частности к устройствам, преобразующим угловое или линейное перемещение в Цифровой код, и может быть использовано дл  контрол  величины переме.щени  механизмов на станках и уста- . новках, предназначенных дл  обработки крупногабаритных и длинномерных изделий.

Известен преобразователь перемещени  в код, содержащий генератор, делитель, фазорасщепитель, фазовращатель , нуль-орган и регистр СП.

Недостатками, преобразовател   вл ютс  ограниченный диапазон преобразуемого перемещени  и ограниченна  область применени .

Наиболее близкий по те хнической сущности  вл етс  преобразователь перемещени  в код, содержащий генератор , четыре делител  частота, вход первого из которых соединен с выходом генератора и сметным входом втоЧэого делител  частоты, а выход соединен с входом третьего делител  частоты, фазорасщепитель, вход которого подключен к выходу третьего делиТел  частоты, фазовращатель, вход . которого соединен с выходом фазорасщепител , квантователь, первый вход которого подключен к выходу фазовращател , а второй вход - к выходу второго делител  частоты и счетному вхо-. ду четвертого делител  частоты, регистр , информационный вход которого соединен с выходом четвертого делител  частоты, вход синхронизации - с

Claims (2)

15 выходом квантовател , а выход - с кодовой шинЫ), и формирователь импу льсов, вход которого подключен к выходу третьего делител  частоты, а выход подключен к входам сброса втоль рого и четвертого делител  частотыГЯЗНедостатками преобразовател   вл ютс  ограниченный диапазон преобразуемого перемещени  и ограниченна  область применени . 396. Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона преобразуемого перемещени  и расширение области применени  преобразовател . Указанна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь перемещени  в код, содержащий генератор, четыре делител  частоты, вход первого из которых соединен с выходом генератора и счетным входом второго делител  частоты, а выход соединен с вхо дом третьего делител  частоты, фазорасщепитель , вход которого подключен к выходу третьего делител  частоты, фазовращатель5 вход которого соедине с выходом фазорасщепител , квантователь , первый вход которого подключен выходу фазовращател , а второй вход к выходу второго делител  частоты и счетному входу четвертого делител  частоты, регистр, информационный вхо которого соединен с выходом четверто го делител  частоты, вход синхрониза ции- с выходом квантовател , а выход - с кодовой шиной, и первый фор мирователь импульсов, выход которого подключен к входу сброса второго делител  частоты, введены счетчик числа оборотов вала фазовращател , запоминающее устройство, счетчик чис ла периодов опорного сигнала и второй с(5Оркирователь импульсов, информационный вход счетчика числа оборотов вала фазовращател  соединен с вы ходом третьего делител  частоты, тре тьим входом квантовател  и входом второго формировател  импульсов, вход синхронизации - с выходом кван товател  , а выход - с адресным вхо дом считывани  запоминающего устройства , выход которого подключен к входу предустановки четвертого делител  частоты, вход синхронизации четвертого делител  частоты соединен с выходом второго формировател  импульсов и входом счетчика числа периодов опорного сиг нала, первый выход которого подключен к входу первого формировател  импульсов, а также тем, что в него введен п тый делитель частоты, счет ный вход которого соединен с выходом второго делител  частоты, вход сброса - с выходом первого формировател  импульсов, а выход с информаци онным входом запоминающего устройства , адресный вход записи которого подключен к второму счетчика числа периодов опорного сигнала. На фиг. 1 представлена блок-схема преобразовател  перемещени  в код; на фиг. 2 - пример структурной схемы запоминающего устройства; на фиг. 3 диаграммы, по сн ющие рабо ту преобразовател . Преобразователь перемещени  в код (фиг. 1) содержит генератор 1, делители 2- частоты, фазорасщепитель 5, фазовращатель 6, формирователь 7 импульсов , делитель 8 частоты, квантователь 9, делитель 10 частоты, регистр 11, кодовую шину 12, формирователь 13 импульсов, счетчик 1 числа оборотов вала фазовращател , запоминающее устройство 15, счетчик 16 числа периодов опорного сигнала, кроме того, на фиг.1 изображено звено 1 7 кинематической св зи вала фазовращател  6 с механизмом 18, перемещение которого преобразуетс  в код. Запоминающее устройство 15 (фиг.2) содержит накопитель 19, коммутатор 20, дешифратор 21 адреса считывани  ,и дешифратор 22 адреса записи. Накопитель 19 содержит п многоразр дных регистров 23 пам ти, а коммутатор 20 - п многоразр дных ключей 2. Первые входы регистра 23 пам ти соединены с информационным входом запоминающего устройства 15 вторые : входы регистров 23 пам ти соединены с соответствующйми выходами дешифратора 22 адреса записи,а выход каждого регистра 23 пам ти подключен к первому входу соответствующего ключа 2, второй вход которого соединен с соответствующим выходом дешифратора 21 адреса считывани , выходы ключей 2k соединены с выходом запоминающего устройства 15. Преобразователь перемещени  работает следующим образом. Импульсы тактовой частоты поступают с выхода генератора 1 на делители 2 и 3 частоты, отношение коэффициентов делени  которых соответстс ует передаточному отношению звена 17 кинематической св зи вала фазовращател  6 с перемещающимс  механизмом 18. Выходной сигнал делител  2 частоты используетс  дл  получени  при помощи делител  Ц частоты сигналов кодовой развертки дл  фазорасщепитал  5 формирующего двухфазную или трехфазную систему питающих напр жений дл  фазовращател  6 типа вращающегос  трансформатора или сельсина. На выходе фазовращател  6 образуетс  сигнал, фазовый сдвиг которого относительно опорного сигнала - одной из фаз питани  фазовращател  6 (фиг. За) пропорционален угловому перемещению вала фазовращател  6, а следовательно, и перемещению механизма 18, св занного с валом фазовращател  6 через звено 17. Этот сигнал поступает на первый вход квантовател  9- На второй вход кван товател  9 приход т импульсы с выхода делител  3 частоты, которые ис пользуютс  дл  квантовани  по фазе выходного сигнала фазовращател  6. На выходе квантовател  9 формируютс узкие квантованные по фазе импульсы -(фиг. 36 ), частота которых при вращении вала фазовращател  6 в сто рону отставани  фазы выходного си|- нала ниже частоты опорного сигнала, а при вращении вала фазовращател  6 в сторону опережени  фазы выходного сигнала выше частоты опорного сигна ла. Сигналы, поступающие с выхода делител  k частоты на третий вход квантовател  9, исключают по вление двух квантованных по фазе импульсо в течение одного периода опорного сигнала, когда частота сигнала на вы ходе фазовращател  6 становитс  выте частоты опорного сигнала. При это на выход квантовател  9 проходит в каждом периоде опорного сигнала толь ко один- первый из квантованных импульсов . На фиг. 36 -пунктиром отме .чен квантованный импульс, не прошедший на выход квантовател  9- Квантованные по фазе импульсы поступают на вход синхронизации регистра 11 и вход синхронизации счетчика И числа оборотов вала фазовращател  6. В счетчике И они Используютс  дл  получени  сигналов направлени  сче та . Сигналы счета вырабатываютс  в счетчике И из сигналов, поступающих на его информационный вход с выхода делител  k частоты. Счет числа оборотов вала фазовращател  6 осуществл етс  счетчиком 1 в момент при хода на его информационный вход кодов комбинации, соответствующей началу оборота вала фазовращател  6. Переключение счетчика И (фиг. 3) происходит при нулевой кодовой комбинации на его информационном входе. Выходной; сигнал (фиг. 3 в ) счетчика 1 поступает на адресный вход считывани  запоминающего устройства 15 (фиг. 2), в котором он управл ет че9 6 рез дешифратор 21 ключами 2А, осуще-: ствл ющими выборку информации из соответствующих регистров 23 пам ти и передачу ее на выход запоминающего устройства 15Информаци , хран ща с  в регистрах 23 пам ти, представл ет собой :коды перемещений L,-, соответствующие началу оборотов вала фазовращател  6: L,(I-1), где m - число дискрет перемещени , приход щихс  на один оборот вала фазовращател  6, i - целое число, измен ющее от 1 до п. Коды перемещений L используютс  дл  установки в исходное состо ние кодовых разверток, соответствующих различным оборотам вала фазовращател  6 в диапазоне контролируемых перемещений механизма 18. При посто нном коэффициенте масштабировани  коды перемещений Lj имеют фиксированные значени  и могут быть внесены в регистры 23 пам ти, например, путем подключени  к нулевой шине при помощи перемычек входов записи 1 и О соответствующих  чеек пам ти регистров 23 (не показанных ). В этом случае информационный вход и адресный вход записи запоминающего устройства 15 и делитель 8 частоты не используютс . В общем случае коэффициент масштабировани   вл етс  величиной переменной и запоминающее устройство 15 автоматически обеспечивает изменение содержимого регистров 23 пам ти при изменении коэффициента масштабировани . Это достигаетс  формированием при помощи делител  8 частоты кодо-i вой развертки (фиг. Зг), соответствующей максимальному диапазону перемещений механизма 18, а при .помощи делител  10 частоты - кодовой развертки (фиг. 3Д ).соответствующей перемещени м механизма 18 в пределах текущего оборота вала фазовращател  6. На счетные входы делителей частоты 10 и 8 поступают с выхода делител  А частоты импульсы, имеющие вес одной дискреты перемещени . Делитель 8 частоты сбрасываетс  в нулевое состо ние импульсами с выхода первого формировател  -13 импульсов при нулевой комбинации в счетчике 16 числа периодов опорного сигнала, запускаемом импульсами с выхода второго формировател  7 импульсов. Со второго выхода счетчика 16 числа периодов опорного сигнала посту пает на адресный вход записи запоми нающего устройства 15 кодова  комби наци , котора  преобразуетс  дешифратором 22 в импульсы, обеспечивающие выборку кодовых значений из кодовой развертки делител  8 частоты запись их в регистры 23 пам ти накопител  19 запоминающего устройства 15. Установка в исходное состо ние делител  10 частоты производитс а каждом периоде опорного сигнала п входу синхронизации импульсом с выхода формировател  7 импульсов. Исходное состо ние делител  10 частоты определ етс  кодовой комбинацией на его входе прёдустановк : Сигн лы кодовой развертки, формируемой делителем 10 частоты, поступают на информационный вход регистра 11. Вы борка и перенос кода в регистр 11 осуществл етс  импульсами, поступающими с выхода квантовател  9 на вход синхронизации регистра 11, Характер изменени  кода на выходе регистра 11 (на кодовой шине 12) отоб ражен на фиг. 3 е. Как видно из фиг, Зд и фиг. 3 е преобразование перемещений в код осуществл етс  однозначно и практически с периодичностью опорного сиг нала независимо от числа оборотов вала фазовращател  6, Формула изобретени  Преобразователь перемещени  в содержащий генератор, четыре делител  частоты, вход первого из которых соединен с выходом генерато ра и счетным входом второго делител частоты, а выход соединен с входом третьего делител  частоты, фазорасщепитель , вход которого подключен к выходу третьего делител  частоты, фазовращатель, вход которого соединен с выходом фазорасщепител , кван тователь, первый вход которого подключен к выходу фазовращател ,а вто рой вход - к выходу второго делител  частоты и счетному входу четверто ГО делител  частоты, регистр, инерционный вход которого соединен с выходом четвертого делител  частоты, вход синхронизации - с выходом квамтовател , а выход - с кодовой шиной, и первый формирователь импульсов, выход которого подключен к входу сброса второго делител  частоты,о т л ичающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона преобразуемого перемещени  , в него введены счетчик числа оборотов вала фазовращател , запоминающее устройство, счетчик числа периодов опорного сигнала и второй формирователь импульсов, информационный вход счетчика числа оборотов вала фазовращател  соединен с выходом третьего делител  частоты, третьим входом квантовател  и входом второго формировател  импульсов, вход синхронизации - с выходом квантовател , а выход с адресным входом считывани  запоминающего устройства, выход которого подключен к входу предустановки четвертого делител  частоты, вход синхронизации четвертого делител  частоты, соединен с выходом второго формировател  импульсов и входом счетчика числа периодов опорного сигнала, первый выход которого подключен- к входу первого формировател  импульсов. 2. Преобразователь по п, 1, о т личающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  преобразовател , в него введен п тый делитель частоты, счетный вход которого соединен с выходом второго делител  частоты, вход сброса - с выходом первого формировател  импульсов, а выход - с информационным входом запоминающего устройства, адресный вход записи которого подлкючен к второму выходу счетчика числа периодов опор кого сигнала. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л., Энерги , 197, с. 156, рис. 80.

2.Авторское свидетельство СССР If 8 4290VI8-2, кл, G 08 С 9/0, 1979 (прототип).

ППППППППП II if I ПППГ, } M I j