Преобразователь перемещения в код Советский патент 1984 года по МПК G08C9/00 

Фиг,1 Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения линейных и угловых перемещений с использованием индуктосинов в качестве первичных измеритель ных преобразователей. Известен преобразователь пере- мещения в код, который содержит индуктосин в виде дифферен1Д1ального трансформатора, имеющего входную и выходную индуктивно связанные обмотки, компаратор, генератор линейно изменяющегося тока подключен к началу входной обмотки трансформатора, а ее конец подключен к одно му из входов компаратора и через об разцовый резистор соединен с общей .шиной, один выход трансформатора подключен к общей шине, а другой к второму входу компаратора, выход которого подключен к входу генератора линейно-изменяющегося тока С 3 Недостатком известного преобразо вателя является низкая -надежность обусловленная значительной нелинейностью зависимости взаимоиндуктивности обмоток индуктосина от переме щения. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является пр образователь перемещения в код, содержащий датчик перемещения, источник питания, выход которого подключен к входу датчика, первый и второ усилители, причем вход первого усилителя подключен к первому выходу датчика, формирователь прямоугольны импульсов и преобразователь временного интервала в код 12. Недостатком описанного преобраз вателя также является низкая надежность. I . Цель изобретения - повышение надежности преобразователя угла поворота вала в код. Поставленная цель достигается те что в преобразователь перемещения в код, содержащий датчик перемещения источник питания, выход которого по ключен к входу датчика перемещения, первый и второй усилители, причем akoA первого уси1штеля подключен к первому выходу датчика перемещения, формирователь прямоугольных импульsCOB и преобразователь временного ин тервала в код, введены первый и вто рой аналоговые ключи, генератор синусоидальных колебаний, триггер, од новибратор, а источник питания выполнен в виде управляемого генератора импульсов линейно изменякщегося тока, информационные входы аналоговых ключей подключены к выходам первого и второго усилителей, вход второго усилителя соединен с вторым выходом датчика перемещения, входы генератора синусоидальных колебаний подключены к выходам первого и второго аналоговых ключей, а выход подключен к входу формирователя прямоугольных импульсов, выход которого соединен со счетным входом триггера, выход которого соединен с входом одновиоратора, выход которого подключен к управляющему входу источника пи,тания, к управляющим входам, первого .и второго аналоговых ключей, к входу установки триггера и к входу преобразователя временного интервала в код. На фиг. 1 представлена структур1ная схема преобразователя перемещения в код; на фиг. 2 - временные т;иаграммы, поясняющие его работу. Преобразователь содержит датчик 1 перемещения, источник 2 питания, вывыход которого подключен к вхо;: питания датчика 1 перемеще; ия, усилители 3 и 4., входы которых подключены к первому и второму выходам датчика 1 перемещения, формирователь 5 прямоугольных импульсов, преобразователь 6 временного интервала в код, аналоговые ключи 7 и 8, у которых информационные входы подключены к выходам усилителей 3 и 4, генератор 9 синусоидальных колебаний, входы которого подключены к выходам аналоговых ключей 7 и 8, а выход - к входу формирователя 5 прямоугольных импульсов, триггер 10, счетный вход которого подключен к выходу формирователя 5 прямоугольных импульсов, и одновибратор 11, вход которого подключен к выходу триггера 10, а вккод - к входу источника 2 питания-, к управляющим входам аналоговых ключей 7 и 8, к входу установки триггера 10 и к входу преобразователя 6 временного интервала в код, источнк к 2,питания датчика перемещения вьшолнен в виде управляемого генератора импульсов линейно изменяющегося тока. На временных диаграммах (фиг. 2) изображены выходные сигналы в следующих точках структурной схемы преобразователя: 12 - ток на выходе источника 2 питания.; 13 - напряжение н первом выходе датчика 1 перемещения 14 - напряжение на втором выходе датчика 1 перемещения; 15 - напряжекие на первом входе генератора 9; 16 - напряжение на втором входе генератора 9; 17 - напряжение на вых де генератора 9} 18 - напряжение на выходе формирователя 5 прямоуголь ных импульсов; 19 - напряжение на выходе триггера 10; 20 - напря-жение на выходе одновибратора 11. Преобразователь работает следую1ЩИМ образом. Датчик 1, в качестве которого может быть использован индуктосин, пре ставляет собой дифференциальный тран форматор, имеющий первую входную обмотку, вход которой является входом питания датчика, вторую и третью обмотки, выходы которых являются первы и вторым выходами датчика соответственно. Конструктивно он вьтолнен ;так, что взаимоиндуктивности первой и второй, первой и третьей обмоток изменяются по синусному и косинусному законам соответственно, в зависимости от измеряемого перемещения. Прямоугольный импульс определенной .дпительности с выхода одновибратора 11 (фиг. 2,20) поступает на вход источника 2 питания, на управляюгцие входы аналоговых ключей 7 и 8 открывая их, на вход установки триггера 10, устанавливая его в единичное состояние (фиг. 2,19). На выходе источника 2 питания во время действия выходного импульс.а одновибратора 11 формируется линейно изменяющийся ток (фиг. 2,12). Этот ток протекает по входной обмотке датчика 1 и в силу наличия индуктивной связи индуцирует в выходных обмотках датчика 1 ЭДС. Соответственно на выходах датчика 1 формируются напряжения 13 и 14 (фиг. 2), которые поступают на входы усилителей 3 и 4, имеющих одинковые коэффициенты усиления, где усиливаются и подаются с их выходов на входы аналоговых ключей 7 и 8. Через открытые аналоговые ключи 7 и 8 напряжения с выходов усилителей 3 и 4 поступают на первый и второй входы генератора 9 синусоидальных колебаний. .Пбскольку входные сопротивления этих входов имеют емкостный характер, напряжения на них изменяются экспоненциально (фиг. 2, 15 и 16) во время действия выходного импульса одновибратора 11 (фиг. 2,20) и к моменту окончания этого импульса имеют значения, совпадающие с ЭЛС, наведенными в выходных обмотках датчика 1. С момента запуска генератора 9 на его выходе формируется синусоидальное напряжение (фиг. 2,17), у которого начальная фаза имеет линейную связь с измеряемым перемещением. Напряжение с выхода генератора 9. подается на вход формирователя 5 прямоугольных импульсов, с выхода формирователя 5 прямоугольные импульсы (фиг. 2,18) поступают на счетньй вход триггера 10 и положительным фронтом перебрасывают его в обратное состояние. С выхода триггера 10 выходные прямоугольные импульсы (фиг, 2, 19) поступают на вход одновибратора 11 и папожительным фронтом запускают его. В результате на выходе одновибратора 11 формируется прямоугольный импульс определенной длительности. Далее работа преобразователя повторяется. Период следования выходных импульсов одновибратора 11 Линейно связан с измеряемым угловым перемещением (фиг. 2, 20).

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВКОД,содержащий датчик перемещения, источник питания, выход которого подключен к входу датчика перемещения, первый и второй усилители, причем вход первого усилителя подключен к первому выходу датчика перемещения, формирователь прямоугольных импульсов и преобразователь временного интервала в код, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены первый и второй аналоговые ключи, генератор синусоидальных колеба.ний, триггер, одновибратор, а источник питания вьшолнен в виде управляемого генератора импульсов линейно изменяющегося тока, информационнные входы аналоговых ключей подключены к выходам первого и второго усилителей, вход второго усилителя соединен с вторым выходом датчика перемещения, входы генератора синусоидальных колебаний подключены к вькодам первого и второго аналоговых ключей, а выход подключен к входу ; ko формирователя прямоугольных импульсов, выход которого соединен со счетным входом триггера, выход которого соединен с входом одновибратора, выход которого подключен к управляющему входу источника питания, к управляюцимвходам первого и второго аналоговых ключей, к входу установки триггера и к входу преобразо вателя временного интервала в код.