Преобразователь перемещения в код Советский патент 1985 года по МПК H03M1/64 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в фазовых следяпщк системах 5 системах с числовым программным управлением, промьшшенных ро ботах и координатных столах. Цель изобретения - повышение, точности преобразователя при измерении мапых перемещений. На фиг, 1 приведена структурная схема преобразователя; на фиг. 2 временная диаграмма сигналов, поясня щая работу преобразователя. Преобразователь содержит генератор 1 импульсовJ делитель 2 частоты, формирователь 3 синусоидальных напря жений и Ujyj-sin wt, 1)2 wt, усилители A.и 5 мощности, фазовращатель 6 (линейный или круговой индуктосин в фазовом режиме), усилительограничитель 7, элемент ИЛИ 8, элементы И 9, 10 и 11, счетчики 12 и 13 элементы 14 и 15 задержки, блок 16 вычитания кодов, элемент 17 задержки Преобразователь работает следующим образом. Импульсы 18 с генератора 1 (фиг.2 поступают на элементы И 10 и 11 и на делитель 2 частоты. С выхода последнего снимается импульсный сигнал 19 (фиг, 2), который служит опорным, и подается на формирователь 3 синусоидальных напряжений. Формирователь 3 формирует два равных по амплитуде и ортогональных напряжения 20 (фиг. 2) которые подаются на обмотки питания фазовращателя б через усилители 4 и 5 мощности. Сигнал 21 (фиг. 2) на вызсоде фазовращателя 6 всегда сдвину относительно опорного на угол с , пропорциональный измеряемой величине перемещению вала фазовращателя 6. Он в общем случае равен Ug К и sin (wt -f oi) , где Kg- коэффициент передачи (трансформации) фазовращателя 6. С помощью усилителя-ограничителя 7 осуществляется преобразование сигнала Ilg в импульсную последовательность сигналов 22, фронты которых совпадают с моментами перехода синусоиды Ug через нуль (фиг. 2). С помощью элемента ИЛИ 8 формируются импульсы 23 (фиг. 2), длительность которых пропорциональна фазовому углу (Л + d), На выходе элемента И 9 формируются импульсы 24 (фиг, 2), длительност. которых пропорциональна углу ( t - рС) . С помощью элементов И 10 И 11 полученные временные интервалы заполняются импульсами 25 и 26 (фиг. 2) высокой частоты, которые подсчитываются соответствующим счетчиком 12 или 13 и выдаются по сигналу с элемента 14 задержки в блок 16 вычитания кодов. Блок 16 вырабатывает результирующий код N , равный разности числовых эквивалентов импульсов с выходов элементов ИЛИ 8 и И 9, т.е. N N - N . Полученный результат измерения пропорционален удвоенному значению угла ск . Он выдается по сигналу от элемента 15 задержки. Элемент 17 задержки предназначен для формирования общего сигнала сброса, по которому счетчики 12 и 13 и блок 16 вычитания кодов возвращаются,(устанавливаются) в исходное состояние. Таким образом, преобразователь перемещения в код обеспечивает вьщеление и преобразование в код интервала времени, пропорционального удвоенному фазовому сдвигу между выходным напряжением фазовращателя б и опорным напряжением. Следовательно, фазовый угол может меняться в диапазоне от О до 360 . Это позволяет вдвое повысить точность измерения малых перемещений, поскольку во столько раз увеличивается число Счетных импульсов.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И и с входом делителя частоты, выход которого соединен с входом формирователя синусоидальных напряжений, первый выход которого соединен через первый усилитель мощности с первым входом фазовращателя, выход первого элемента И соединен с первым входом первого счетчика, последовательно соединенные первый, второй и третий элементы задержки, выход первого элемента задержки соединен с вторым входом первого счетчика, отличающийся тем, что, с делью повышения точности преобразователя, в него введены вторые усилитель мощности и счетчик, элемент ИЛИ, второй и третий элементы И,усилитель-ограничитель , блок вычитани;: кодов, выход делителя частоты соединен с первыми входами элемента ИЛИ и второго элемента И, второй вход формирователя синусоидальных напряжений соединен через второй усилитель мощности с вторым входом фазовращателя, выход которого через усилитель-ограничи:тель соединен с вторыми входами эле- мента ИЛИ и второго элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход соединен с первым входом второго счетчика, второй вход которого соединен с выходом (Л первого элемента задержки, выход соединен с первым входюм блока вычитания кодов, второй вход которого соединен с выходом первого счетчика, третий вход соединен с выходом второго элемента задержки, выход третьего элемента задержки соединен с тре00 тьим входом второго счетчика, четверСП тым входом блока вычитания кодов и О) третьим входом первого счетчика, выо со ход элемента ИЛИ соединен с входом первого элемента задержки и вторым входом первого элемента И, выход блока вычитания кодов является выходом преобразователя.

м

/

/

ь

19

28

//

22

25

25

fliiliNiilll

25

Физ.г

- i

- t

i