Устройство для проверки центровки кодовых шкал Советский патент 1985 года по МПК H03M1/24 

1 Изобретение относится к автомати ке и может быть использовано при центровке кодовьгх шкал и диафрагм высокочастотных преобразователей угла поворота вала в циклический код Грея. Целью изобретения является повышение информативности устройства. На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, ка фиг. 2 - диск с кодовой шкалой и диафрагма, причем кодовая шкала смещена относительно оси вала преоб разователя вдоль направления, перпендикулярного оси окон диафрагмы на фиг. 3 - то же, но диск с кодово Шкалой повернут на 90° по часовой стрелке, на фиг. 4 - форма сигналов полученных на экране измерительноиндикаторного блока при вращении ди ка с кодовой шкалой, смещенной отн сительно оси вала преобразователя вдоль четырех основных осей диафрагм, на фиг. 5 - форма сигналов при смещении кодовой шкалы в произвольных направлениях относительно оси вала преобразователя, на фиг.6 форма сигналов, получаемых при смещении центра диафрагмы вдоль четырех направлений ее основных осей в случае, когда центр кодовой шкалы совпадает с осью вала преобразователя. Устройство содержит приводной механизм (не показан), кинематически связанньй с валом 1 преобразователя, состоящего из диска 2 с кодовой шкалой с нанесенными на него концентричными дорожками 3 и 4 стар ших разрядов, против которых находя ся за окнами 5-8 диафрагмы 9 считывающие элементы 10-13, выходы считы вающих элементов 10 и 11 соединены со входами сумматора 14, выходы счи тывающих элементов 12 и 13 - со вхо дами сумматора 15, выходы сумматоров 14 и 15 соединены со входами блока 16 вычитания, выход которого соединен с измерительно-индикаторным блоком 17. Центр кодовой шкапы отмечен индексом Oj, а ось вала преобразовате ля имеет индекс Од. Устройство работает следующим образом. Световой поток проходит через прозрачные участки кодовых дорожек 3 и 4 (фиг, 2 и 3) старших 292 разрядов шкалы диска 2 и через окна 5-8 диафрагмы 9 попадает на считывающие элементы 1Q-13, лежащие на одной оси, проходящей через геометрический центр 0 диафрагмы 9, и расположенные по два против из кодовых дорожек 3 и 4 старших разрядов (кодовые дорожки младших разрядов кодовой шкалы не показаны). Диск 2 с кодовой шкалой с геометрическим центром в точке Oj вращают вместе с валом 1 преобразователя по часовой стрелке вокруг оси 0. Максимальньш световой поток попадает на считывающие элементы 1013 в момент прохождения мимо них прозрачных участков кодовьгх дорожек 3 и 4 кодовой шкалы. При прохождении непрозрачных участков считываюЧ элементы затемнены. При частичном перекрытии считывающих элементов сигнал, снимаемый с них, пропорционален их освещенной площади и при вращательном движении диска 2 с кодовой шкалой изменяется по линейному закону от минимальной вели1чины до максимальной или наоборот (фиг. 4, а-о). При совпадении геометрических центров Oj, 0(, Oj кодовой шкалы, диафрагмы 9 и оси вала 1 соответственно суммарный сигнал считывающих элементов, расположенных против одной дорожки старшего разряда, постоянен и равен сумме амплитуд сигналов полностью затемненного и полностью освещенного считывающих элементов. Если суммарные сигналы считывающих элементов 10 и 13, расположенных против кодовой дорожки 3, а также считывающих элементов 11 и 12, расположенных против кодовой дорожки 4, : подать на вход блока 17 таким образом, чтобы эти суммарные сигналы вычитались Друг из друга с помощью блока 16 вычитания, а работу блока 17 засинхронизировать с вращением диска 2 с кодовой шкалой, то в случае применения в качестве блока 17 осциллографа на экране последнего получится устойчивая картина (фиг. 4, а ,л , л , с ), состоящая из четырех импульсов 18, 19, 20, 21. Амплитуда импульсов,их длительность содержат информацию о величине отклонения центров 0+ и Oj от Oj оси вала 1, а по комбинации полярностей импульсов можно судить о том, какой из элементов преобразователя - кодовая шкала или диафрагма - смещены относительно оси вала преобразователя и в какую сторону. Отсчет ведется от некоторого первоначального выбранного углового положения кодовой шкалы относительно диафрагм Так, при сдвиге центра Oj кодовой шкалы влево или вправо относительно оси Oj вала 1 (центр 0 совпадает с осью Oj вала 1) импульсы 18 и 20 имеют положительную либо отрицательную полярность соответственно, а импульсы 19 и 21 - нулевую амплитуду и длительность (т.е. отсутствуют) (фиг. 4,а , ). При сдвиге центра 0 кодовой шкалы вверх или вниз относительно оси 0 вала 1 имеют место импульсы 19 и 21 соответственно положительной или отрицательной полярности, а импульсы 18 и 20 отсутствуют (фиг. 4, А,о Общий случай для смещения центра 0 кодовой шкалы является суперпозицие двух перемещений центра - горизонтального и вертикального (фиг. 5, ) .При этом импульсы 18 и 20 всегда имеют одинаковую полярность, амплитуду и длительность, так же как и импульсы 19 и 21 (фиг. 5, 8 , е , U, w)

В случае, если центр Oj кодовой шкалы совпадает с осью вала преобразователя, но имеет место смещение центра Of диафрагмы 9 вправо или влво относительно оси 0 вала 1 (фиг, й-л), одинаковую полярность, амплитуду и длительность имеют попарно импульсы 19 и 20 и импульсы 18 и 21 (фиг. 6,8 ,е).

Смещение центра Oj диафрагмы 9 вверх или вниз относительно оси Oj вала 1 не приводит к появлению импульсов, как и не влияет на точность работы преобразователя, поэтому данный случай считается случаем удовлетворительной центровки диафрагмы 9 (фиг. 6, U),

При одновременном сдвиге центров Oj я Of относительно оси 0 вала 1 в произвольных направлениях, не совпадаклцих с осями диафрагмы 9, амплитуда и длительности всех импульсов могут быть различными. Эти случаи следует рассматривать как суперпозицию перемещений отдельно центра Oj (фиг. 4 и фиг. 5) и центра 0( (фиг. 6, а -и). Очевидно, что эпюра (фиг. 6, /л), характеризующая общий случай расположения элементов преобразователя, является суперпозицией случаев, изображенных на фиг. 4, а и фиг. 6,Ь .

Фиг. 6

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЦЕНТРОВКИ КОДОВЫХ ШКАЛ, содержащее приводной механизм, кинематически связанный с входным валом, на котором закреплен диск с кодовой шкалой в виде концентричных кодовых дорожек, два основных считьшаюпщх элемента, расположенных диаметрально по отношению к оси вращения против одной дорожки кодовой шкалы, измерительно-индикаторный блок, о т л ичаюцееся тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены диафрагма, два дополнительных считьгеающих элемента, два сумматора и блок вычитания, диафрагма размещена между основными считывающими элементами и диском с кодовой шкалой соосно диску с кодовой шкалой, дополнительные считывающие элементы расположены против второй дорожки кодовой шкалы на одной прямой с основными считывающими элементами диаметрально по отношению к оси вращения, выходы дополнительных считывающих элементов соединены со входами первого . сумматора, выходы основных считы(Л вающих элементов соединены со входами второго сумматора, выходы первого и второго сумматоров соединены с соответствующими входами блока вычитания, вьрсод которого соединен со входом измерительно-индикаторного блока. ч ;о ел ю со