Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1984 года по МПК G08C9/00 

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике и может быт использовано в системах программного управления станками, в системах управления оптическими и радиотелескопами.

Известны фотоэлектрические преоб.разователи, содержащие осветитель, индикаторг ый диск, кодированный диск, имеющие дорожки точного среднего и грубого отсчета, фотоприемНИКИ и блок обработки 1.

Недостатком данных преобразователей является большое число дорожек грубого отсчета, нанесение которых связано с технологическими и конструктивными трудностями.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источники излучения, индикаторный диск с щелями, уставовленный на валу измерительный диск с кольцевой дорожкой, эксцентричной относительно оси вращения вала, чувствительные элементы, расположенные попарно в двух точках кольцевой дорохски через 90° в пространстве, и блок формирования выходного кода 2

Недостатком известного преобразователя является невысокая точность, Обусловленная нeoдинaкoвыIv1и изменеНиями интенсивности излучения источников света и чувствительностей одно пары чувствительных элементов относительно другОй,

Цель изобретения - повышение точности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий неподвижный индикаторный диск со щелями, установленный на валу измерительный диск с кольцевой дорожкой, эксцентричной относительно оси вращения вала, первый и второй источники излучения, связанные через щели индикаторного диска и кольцевую дорожку измеритель ного диска соответственно с первой и второй парами чувствительных элементов, установленными попарно через 90 , выходы KOTOpLix подключены к входам блока формирования выходного кода, дополнительно введены дифференциальный усилитель и регулирующий элемент, прямые входы дифференциального усилителя подключены к выходам первой пары чувствительных элементов инверсные входы дифференциального усилителя подключены к выходам второ пары чувствительных элементов, выход дифференциального усилителя подкличен к входу регулирующего элемента, выход которого подключен к управляюmeiviy входу первого источника излучения ,

На чертеже приведена cтp пfтypнaя схема преобразователя.

Преобразователь содержит измери- тельный диск 1, источники 2 и 3 излучения, индикаторный диск 4, чувствительные элементы 5, б, 7 и 8, блок 9 формирования выходного кода, дифференциальный усилитель 10 и регулирую щий элемент 11.

Преобразователь работает следующим образом.

При вращении измерительного диска 1 излучение источников 2 и 3, модулированное щелями индикаторного диска 4 и кольцевой дорожкой измерительного диска 1, попадает на чувст вительные элементы 5, 6, 7 и 8. При этом на -выходах чувствительных элементов S и б образуются сигналы:

о, + т

sin

Ug, + и, sin(e+180

(1)

где Ы - угол поворота вала преобразователя ; UQ, - постоянная составляющая

сигнала;

Um-, - амплитуда сигнала. Составляющие U(J и Urn, зависят от мощности источника 2 излучения и чувствительности элементов 5 и 6.

Аналогичным образом на выходах чувствительных элементов 7 и 8, которые сдвинуты на 90° в пространстве относительно чувствительных элементо 5 и 6, образуются сигналы: и Uo + cos9, U4 DO. + cos (е+180°) (2

Сигналы, описываемые выражениями (1) и (2), поступают на входы блока 9 формирования выходного кода, в качестве которого используются преобразователи синусНо-косинусного сигала в код. Точность этих преобразователей зависит от неравенства амплитуд синусоидального и косинусоидального сигналов, для устранения которого сигналы U( и и подаются на прямые входы дифференциального усилителя .10, а и и U4 - на инверсные входы дифференциального усилителя 10. При этом сигнал на его выходе, равен:

,,.ио,+ и,в,у.(вМбо°; - lJoa UmiC°s9 -Uo2 + UrT,2Cos(9Hao)K --К(7Уэ,-2ио,),

где К - коэффициент усиления усилителя . |( ,, Так как UQ, и и, -, то в

равенства амплитуд синусоидального и косинусоидального сигнало на выходе дифференциального усилител напряжение равно нулю.

При увеличении (уменьшении) интенсивности источника 2 излучения или чувствительности элементов 5 и 6 на выходе дифференциального усилителя 10 появляется усиленный разностный 31098 сигнал, поступающий на вход регулирующего элемента 11, который изменит интенсивность излучения источника 3 до тех пор, пока напряжение на выходе усилителя 10 не станет равным нулю. Таким образом,амплитуда сигна- 5 лов на выходах чувствительных элементов 7 и 8 приравнивается к амплитудам сигналов на выходах чувствительных элементов 5 и 6. 21 Неодинаковое изменение интенсийностей излучения источников 2 и 3 и чувствительности элементов 5,6 и 7,8 не приводит к оцгибке преобразователя. Экономический эффект от использования предлагаемого технического решения определяется его указанными техническими преимуществами.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий неподвижный индикаторный диск со щелями, установленный на контролируемом валу измерительный диск с кольцевой дорожкой, эксцентричной относительно оси его вращения, первый и второй источники излучения, связанные через щели индикаторного диска и кольцевую дорожку измерительного диска соответственно с первой и второй парами чувствительных элементов, установленными через 90, выходы чувствительных элементов подключены к входам блока формирования выходного кода, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены дифференциальный усилитель и регулирующий элемент, прямые входы дифференциального усилителя подклю- чены к выходам первой пары чувствительных элементов, инверсные входы дифференциального усилителя подключены к выходам второй пары чувствительных элементов, выход дифференциаль- g ного усилителя подключен к входу ре(Л гулирующего элемента, выход которого подключен к управляющему входу первого источника излучения.