Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1984 года по МПК G08C9/04 

00

Изобретение относится к автомаике, вычислительной и измерительой технике, в частности к устройтвам для представления аналоговых еличин в дискретной форме.

Известен преобразователь угла по- - орота вала в код, содержащий Ш -обазный магнитопровод, который расоложен над двумя дорожками кодиующего ротора, именадими равный шаг вантования, сдвинутыми относитель- 10 о друг друга на 1/2 шага l .

Недостатком указанных преобразователей является низкая разрешающая пособность, определяемая квантом кодирукадего .15

Наибалее близким техническим решением к изобретению является npeoeipaзователь угла поворота вала в код, котор-.. имеет кодируюи ю маску (ротор) для двух разрядов, считываюидае 20 элементы с одним Ш-образным магните-проводом над кодовыми дорожками разных разрядов на котором расположены по две включенные встречно обмотки, подключенные к генератору 25 импульсов тока и к своим дискрилшнаторам уровня. Преобразование анало- . ГОБОЙ величины происходит при условий замыкания и раз11 зкания стержней Ш--образного магнитопровода мйгнитопро- ,« водящей частью дорожек в процессе углового перемещения кодиру 01цего ро тора 2j .

Недостатком известного преобразонателя является то, что считывающие

элементы считывают сигнал 1 с ico- - довых дорожек через один ш;аг. Величина шага дорожки младшего разряда зависит, от вз.аимного электромагнитного влияния соседних магнитопровс дящих участков,- из которых состоит 40 кодовая дорожка. Это ограничивает yivteHHijeHHe веса разряда, снижает точность преобразования аналоговой величины, что ведет к увеличению диаметра кодирующего ротора, габаритов 45 и веса устройства.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности преобразователя угла поворота вала в код,,

Пост 1вленная цель достигаетсям

тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий кодирующий ротор, первый и второй дискриминаторы уровня, генератор импульсов тока и первый считывающий элемент с Ш-образным магнитопроводом, распо- ложенным над кодовыми дорожками, на одном крайнем стержне Ш-обраэного магнитопровода, расположенном над кодовой дорожкой старшего разряда, размещены первая и вторая встречно SO включенные обмотки, а на другом Kpafiнем стержне Ш-образного Мс1гнитопровода, расположенном над кодовой дорожкой младшего разряда, размещена третья обмотка, введены пер:аый и

второй измерительный мосты, второй считывающий элемент с П-образным манитопроводом, на котором размещена четвертая обмотка,, которая встрено включена с третьей обмоткой, выход генератора имщльсов тока соединен с первыми входами первого и второго измерительных мостов, перва и вторая обмотки соединены с соответствующими остальными входами первого измерительйого моста, а третья и четвертая обмотки соединены с соответствующими остальными входами второго измерительного моста, выходы первого и второго измерительных мостов соединены соответственно с входам первого и второго дискриминаторов уровня, П-образный магнитопровод расположен над кодовой дорожкой младшего разряда и смещен по ней относительно Ш-образного маггнитопровода на |1,+ 1/2 шага кодовой дорожки младшего разряда, где П О , 1, 2 , . . .

На фиг. 1 приведена схема преобразоватех1я угла поворота вала в код для двух разрядов кода; на фиг, размещение П-образного магнитопровода над дорожкой мпадшего разряда относительно другого магнитопровода

Преобразователь угла поворота вала в код содержит учитывающие элементы с П-образным магнитопроводом и с uJ-образным магнитопроводом 2, включающим крайние стержни 3 и 4, средний стержень 5, 1Магнитопровод 2 расположен над кодирующим ротором 6 с двумя дорожками 7 я 8 разных разрядов. На его стержне 3 расположены oeiMOTKH 9 и 10, которые включекы встречно и входят в измерительный мост 11, последний соединен с .дискриминатором 12 уровня и генератором 13 импульсов тока. Обмотка 9 расположена у конца стержня 3, обмотка 10 - вблизи ярма магнитопровода 2. На стержне 4 расположена обмотка 14, которая включена встречно с обмоткой 15, расположенной на магнитопроЕоде 1. Обе обмотки 14 и 15 входят в измерительный мост 16, который аналогично мосту 11 соединен с дискриминатором 17 уровня к генератором 13. Магнитопровод 1, имеющий стержни 18 и 19 расположен как и стержень 4 магнитопровода 2 над дорожкой 7 мпадшего разряда и сдвинут относительно магнитопровода 2 в направлении углового перемещения ротора HaTP-+l/2 шага дорожки 7, стержень 3 находится над дорожкой 8 старшего разряда, стержень 5 над дорожками 7 и 8.

Преобразовс1тель угла поворота вала в код работает следующим обоаэом.

При включении преобразователя генератор 13 создает пульсирующий ток в мостах 11 и 16, за счет которого в обмотках 9 и 10, 14 и 15 появляются напряжения разной полярности, определяющие напряжение на измерительных диагоналях мостов 11 и 16 и соответственно на входах дискриминаторов 12 и 17.

Указанные напряжения полностью компенсируются балансировкой моетов 11 и 16 при условии полного или частичного шунтирования стержней 3 и 5, 4 и 5, 18. и 19 магнитопроводящей частью дорожек 7 и 8 либо при разомкнутых стержнях.

В процессе углового перекйщения ротора 6 в соответствии с шагом кодовых дорожек 7 и 8 изменяются условия шунтирования, в результате чего за счет изменения величины

оснрвного магнитного потока и потоков рассеивания в стержнях Зи 5, 18 и 19, 4 и 5 происходит разбаланс мостов 11 и 16, появляются сигналы на входах дискриминаторов 12 и 17. Последние осуществляют кодирование О и 1.

Поочередное шу.нтирование стержней 4 и 5, 18 и 19 происходит через 1/2 шага дорожки 7, шунтирование стержней 3 и 5 - через шаг дорожки 8. Поэтому на входе дискриминатора 17 сигналы, соответствуюгцие О и 1, появляются через 1/2 шага дорожки 7, на входе дискриминйтора 12 - через один шаг дорожки 8.

Сигналы, соответствуюедие О кеда младшего разряда, появляются в таком положении ротора, когда стержни 4, 5 и 18, 19 шунтируются одновременно. В этот момент напряжения на обмотках 14 и 15 равны по величине и обратны по знаку. Поэтому компенсируют друг друга.

В предлагаемом устройстве считывание 1 с дорожки младшего разряда происходит через 1/2 шага, благодаря чему предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности преобразов ния аналоговой величины в два раза по сравнению с прототипом.

Кроме того, при одинаковом весе младших разрядов предлагаемого устройства и прототипа в первом устройстве диаметр кодируквдего ротора в два раза меньше. За счет этого конструкция имеет меньшие размеры, вес. Снижаются затраты времени на ее изготовление, уменьшается расход материальных средств.

Экономический эффект от использования предлагаемого преобразователя угла поворота вала в код обусловлен его техническими преимуществами.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий кодирующий ротор, первый и второй дискриминаторы уровня, генератор импульсов тока и считывающий элемент с Ц -образным магнитопроводом, расположенным над кодовыми дорожками, на одном .крайнем стержне Ш-обраЗного магнитопровода, расположенном над кодовой дорожкой старшего разряда, размещены первая и вторая встречно включенные обмотки, а на другом крайнем стержне llj-образного магнитопровода, расположенном над кодовой дорожкой младшего разряда, размещена третья обмотка, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности преобразователя, в него введены первый и второй измерительные мосты, второй считывающий элемент с Г -образным магнитопроводом, на котором размещена четвертая обмотка, которая встречно включена с третьей обмоткой, выход генератора импульсов тока соединен с первыми входами первого и второго измерительных мостов, первая и вторая обмотки соединены соответственно с вторым и третьим входами первого измерительного моста, а третья и четвертая обмотки соединены, соответственно с вторым и третьим входами второго измеритель- § ного моста, выходы первого и второсл го измерительных мостов соединены соответственно с входами первого и второго дискриминаторов уровня, П-образный магнитопровод расположен над кодовой дорожкой младшего разряда и смещен по ней относительно Ш -образного магнитопровода на п+1/2 шага кодовой дорожки младшего разряда, где О, 1, 2, ... со оо