Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1983 года по МПК G08C9/06 

Изобретение относится к системам автоматимеского преобразования пере мещений 8 дискретный электрический сигнал, а именно к преобразователям угла повороте вала в электрический сигнал. Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий электронно-лучевую трубку с дисковы Электродом, расположенным на внутре ней поверхности экрана,- с внешней стороны которого расположен подвижный элемент, связанный с входным валом, генератор импульсов, соединенный с одним входом первого ключа к другому входу которого подключен выход первого триггера, один вход которого через линию задержки соединен с другим входом триггера, и с дисковым электродом, выход первого ключа соединен с первым входом одной групг входов цифроаналого вого преобразователя, другая группа входов которого соединена с выходами коммутатора и с входами шифратора, первый вход коммутатора соединен с шиной запуска, второй вход ко «нутатора соединен с выходом линии задержки, третий вход коммутатора сое динен с выходом блока сравнения кодов одна группа входов которого соединена с выходом шифратора, другая группа входов блока сравнения кодов соединена с одной группой выходов цифроаналогового преобразова теля, другая группа выходов которого соединена с электронно-лучевой трубкой, один вход второго триггера соединен с шиной запуска,а его вто рой вход соединен с дисковым электро дом и с входом линии задержки, выход второго т.риггера подключен к первому входу второго ключа и к второму входу другой группы BXOipB цифроано логового преобразователя, к третьему входу этой группы входов которого подключен выход второго ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов 3 Недостаток этого устройства состо ит в сравнительно низком быстродействии и в существовании погрешности эксцентриситета. Наиболее близким по техническому решению к предлагаемом: преобразователю является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий электронно-лучевую трубку, с внешней стороны экрана которой расположен подвижный чувствительный элемент, подключенный ; одним входам триггеров, к другим входам которых через делитель частоты подключен генератор импульсов, выходы триггеров через ключи соединены со счетчиками, и цифроаналоговый преобразователь, .вход которого соединен с генераторами импульсов, а выход - с отклоняющими пластинами электронно-лучевой трубки 2. Недостаток этого преобразователя состоит в сравнительно невысокой точности. Цель изобрете1ия - повышение точности преобразователя угла поворота вала в код за счет уменьшения ошибки эксцентриситета. Поставленная цель достигается за счет того, что в преобразователь угла поворота вала в код,содержащий электронно-лучевую трубку,с внешней сторона экрана которой расположен подвижный чувствительный элемент, связанный с ва/кх, генератор импульсов, первый выход которого через делитель частоты соединен с генератором пижюбразного напряжения и с первыми входами первого и второго ключей, второй вход первого ключа соединен с выходом первого триггера, второй вход второго ключа соединен с выходсда второго триггера и с первым входом третьего ключа, второй вход которого соединен с первым входом второго триггера и с выходом подвижного чувствительного элемента, первый вход первого триггера соединен с тиной запуска, вторые входы первого и второго триггера соединены между собой и подключены к выходу третьего ключа, и счетчики, введены коммутатор, четвертый и пятый ключи, третий и четвертый триггеры, первые входы третьего и четвертого триггеров соединены соответственно с выходами первого и второго ключей, второй вход третьего триггера соединен с выходом подвижного чувствительного элемента, второй вход четвертого триггера соединен с выходом третьего ключа, выходы третьего и четвертого триггеров соединены соответственно с первыми входами четвертого и пятого ключей и с первым и вторым входами коммутатора, вторые входы четвертого и пятого ключей соединены между собой и подключены к первому выходу генератора .импульсов, второй выход которого соединен с третьим входом коммутатор ра, четвертый вход кЬторого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, выходы коммутатора соединены.с отклоняющими пластинами электронно-лучевой трубки, выходы четвертого и пятого ключей соединены со входами соответствующих счетчиков На фиг.1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг.2 временные диаграммы,, поясняющие прин цип его работы. Преобразователь угла поворота вал в код содержит генератор 1 импульсов делитель 2 частоты, генератор 3 пило образного напряжения, коммутатор , электронно-лучевую трубку ЭЛПГ 5, подвижный чувствительный элемент 6, связанный со входным валом 7, ключи 8-12, триггеры 13-16, счетчики 17, 18и шину 19 запуска.. . Преобразователь работает следующи образом. Сигналы с делителя 2 ( фиг.2б являются стартовыми и управляют работо генератора 3- По заднему фронту импульсов генератор 3 начинает вырабатывать напряжения, обеспечивающие прямой ход электронного луча, а по переднему - напряжения, обеспечийающие обратный ход луча (фиг.2в). Пилообразное напряжение (фиг.2в с генератора 3 осуществляет горизонтальную развертку электронного луча на экране ЭЛТ 5. На вертикальные отклоняющие пластины ЭЛТ 5 подается напряжение высокой частоты .,, которое зависит от периода горизонтальной развертки Тр(периода следования импульсов с делителя 2 ) и шага квантования растра cf и размера растра Н ь -в cfTp При достижении электронным лучом места положения подвижного чувствительного элемента 6 на его выходе формируется сигнал стоп (фиг.2д, который производит переключение коммутатора , В результате на верт кальные отклоняющие пластины ЭЛТ 5 подается пилообразное напряжение С.фиг.2в), а на горизонтальные - напряжение высокой частоты (фиг.2г). Сигнал с шины 19 запуска (фиг.2д устанавливает триггер 13 в единичное состояние, ключ 8 открывается. Очередной импульс с делителя 2 через открытый ключ 8 устанавливает триггер Т в единичное состояние, которое устанавливает коммутатор в такое положение, при котором пилообразное напряжение поступает на горизонтальные отклоняющие пластины ЭЛТ 5, а на вертикальные - напряжение высокой частоты. Одновременно триггер 19 открывает ключ 11 и квантующие импульсы генератора 1 проходят на вход счетчика 17 (фиг.2е). При достижении электронным лучом места расположения подвижного чувствительного элемента 6 на его выходе появляется сигнал, который переводит триггер Ив нулевое состояние, а триггер 15 в единичное состояние. Ключ 11 закрывается, счет импульсов прекращается, а в счетчике 1 фиксируется код координаты X. Очередной импульс с делителя производит установку триггера 16 в единичное состояние, и переключение коммутатора А. Пилообразное напряжение теперь подается на вертикальные отклоняющие пластины ЭШ 5, а напряжение высокой частоты - на горизонтальные пластины. Квантующие импульсы Через открытый ключ 12 проходят на вход счетчика 18 (фиг.2ж). Сигнал с подвижного чувствительного элемента 6, сфорь№1рованный при достижении электронным лучем места положени1я подвижного чувствительного элемента 6 через отк{Я1тый ключ tO сбрасывает триггеры 13§ 15 и 16 вну-k левое состояние. Ключ 12 закрывается, а в счетчике 18 (Иксируется код координаты У. При изменении углового положения вала 7 подвижный чувствительный элемент 6 перемещается по экрану ЭЛТ 5, что вызывает изменение кодов наb. A.V соответственно. Угловое перемещение оСопределяется по теореме косинусов / t.A UR / dL arcco ; где R - расстояние от оси вала 7 до подвижного чувствительного элемента 6. Экономический эффект от использования предложенного преобразователя обусловлен его техническими преимуществами перед известными.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА .ВАЛА В КОД, содержащий электронно-лучевую трубку, с внешней стороны экрана которой расположён подвижный чувствительньй)) элемент, связанный с валом, генератор импульсов, первы 1 выход которого через делитель частоты соединен с генератором пилообразного напряжения и с первыми входами первого -и второго ключей, второй вход первого ключа соедиен с выходом первого триггера, второй вход второго ключа соедин вн с выходом второго триггера и с первым входом третьего ключа,вто .рой вход которого соединен с первым , входом второго триггера и с выходом прде««кного чувствительного элемента, первый вход первого триг- гера соединен с шиной запуска, эторые входы первого и второго триггеров соединены между собой и подключены к выходу третьего ключа, и счетчики, от ли чающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены коммутатор,четвертый и пятый ключ, третий и четвертый триггеры, первые входы третьего и четвертого триггеров соединены соответственно с выходами первого и вторюго ключей, второй вход третьего триггера соединен с выходом подвижного чувствительного элемента, второй вхад четвертого триггера соединен с выходом третьего ключа, выходы: третьего и четвертого триггеров соединены соответственно с первыми входами четвертого и пятого ключей и с первым и вторым входами коммутатора, вторые входы четвертого и пятого ключей соединены между собой и подключены к первому выходу генератора импульсов, второй выход О 0 которого соединен с третьим входом коммутатора, четвертьй вход которого со подключен к выходу гёнерхатора пилообразного напряжения, выходы коммуСО татора соединены с отклоняющими пластинами электронно-лучевой трубО ки, выходы четвертого и пятого кпю-. чей соединены с входами соответствующих Счетчиков.