Преобразователь код-угол Советский патент 1986 года по МПК H03K13/02 

Изобретение относится к цифроым следящим системам и может быть спользовано в устройствах, автомаического вывода информации из цифовых вычислительных.машин и для ередачи угла или других величин.

Цель изобретения - повышение очности преобразования кода в угол.

На чертеже представлена блок-схеа преобразователя код-угол

Преобразователь содержит счетик 1 , первый блок 2 сравнения,- силитель 3, генератор 4 импульсов, первый шаговый двигатель 5, реверсивный счетчик 6, второй шаговый, двигатель 7, второй блок 8 сравнения , реверсивный счетчик 9, ключи 10 и 11, усилитель 12, дифференциал 13, преобразователи 14 и 15 угла в перемещение, датчики 16 и 17 ло- гического уровня.

Преобразователь код-угол работает следующим образом.

При включении преобразователя шаговый двигатель 7 начинает вращаться в сторону нулевой точки отсчета своего вала. В нулевой точке отсчета срабатывает датчик 17 логического уровня, сигналом которого устанавливаются в нуль реверсивные счетчики 6 и 9, а шаговый двигатель-7 вращается в противоположную сторону до совпадения с угловым положением вала ща- гового двигателя 5.

Импульсы управления с генератора 4 импульсов, поступающие на шаговый двигатель 7 через ключ 11 и усилитель 12, одновременно поступают в реверсивные счетчики 6 и 9. Сигналом совпадения угловых положений вала шагового двигателя 5 и шагового двигателя 7 прекращается поступление импульсов управления на шаговый двигатель 7 и реве рсивные счетчики 6 и 9, Таким образом в реверсивные .счетчики 6 и 9 будет записан код, пропорциональный углу поворота вала шаговых двигателей 5 и 7. Схема преобразователя подготовлена к отработке угла поворота выходного вала пропорционально входному коду. Входной код,; записанный в счетчик 1 , и код, записанный в реверсивный счетчик 6, сравн иваются в блоке 2 сравнения. Если входной код больше чем код, записанный в реверсивный счетчик 6, то блок 2 сравнения выдает сигнал, по которому на шаговые двигатели 5 и 7 и реверсивные счет

5

0

5

0

5

0

5

0

5

чики 6 и 9 начинают пос гупать импульсы от генератора 4 через ключи 10 и 11. Шаговые двигатели 5 и 7 по этому же сигналу вращаются в сторону увеличения угла поворота вала, а реверсивные счетчики 6 и 9 работают в режиме сложения до появления сигнала с блока 2 сравнения о равенстве входного кода и кода, записанного в реверсивный счетчик 6. Этим сигналом запрещается поступление импульсов на шаговые двигатели 5 и 7, а также на реверсивные счетчики 6 и 9. Если входной код меньше кода, записанного в. реверсивный счетчик 6, то блок 2 сравнения выдает сигнал, по которому на шаговые двигатели 5 и 7 .и реверсивные счетчики 6 и 9 начнут поступать импульсы. Шаговые двигатели .5 и 7 вращаются в сторону уменьшения угла поворота вала, а ревер- CHBiibse счетчики 6 и 9 работают в режиме вычитания до появления сигнала от блока 2 сравнения о равенстве входного кода, записанного в реверсивный счетчик 6.

При потере информации об угле поворота выходного вала, которая может произойти из-за кратковременного пропадания питания, проскальзывания шагового двигателя 7 и 5, - а также реверсивных счетчиков 6 и 9 производится обнуление реверсивных счетчиков 6 и 9 и цикл восстановления значения кода, про-, порционального углу поворота выходного вала, аналогичный работе при включении системы. Точность преобразования кода в угол в преобразова- теле определяется ценой шага шаговых двигателей 5 и 7 и точного выполнения блоков 13 - 15. Если шаговые двигатели типа ДШ с щагом 22,5 установить на цене оборота, равной 16 отсчетным единицам, то один шаг и соответственно один импульс управления будут равны одной отсчетной единицы. При точности узла совпаде- : ния углового положенияil отсчетная

единица общая погрешность преобразователя не превысит t2 отсчетных единиц. При преобразовании кода, пропорционального 100000 отсчетных единиц, погрешность будет составлять 0,002%. Линейность и точность предлагаемого преобразователя во всем диапазоне преобразования неизменна.

Формула изобретени

Преобразователь код-угол, содержащий счетчик, выход которого под ключей к первому входу первого блока сравнения, первый усилитель, выход которого подключен к входу первого шагового двигателя, о т л и - ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены генератор импульсов, два реверсивных счетчика, второй шаговый двигатель, второй блок сравнения-, два ключа, второй усилитель, дифференциал, два преобразователя угла в перемещение, два датчика логического уровня, выход первого блока сравнения подключен к управлящему входу первого ключа, выход которого подключен к входу первого усилителя, выход которого подключен к счетным входам первого и второго реверсивных счетчиков, выход первого реверсивного счетчика подключен к второму входу первого блока сравнения и первому входу второго

.блока сравнения, выход которого

10

2168264

подключен к управляющему входу вто- рого ключа, выход которого через второй усилитель подключен к входу

второго шагового двигателя и суммирующим входам первого и второго

реверсивных счетчиков, выход второго реверсивного счетчика подключен к второму входу второго блока сравнения, выход генератора импульсов подключен к информационным входам ключей, выходной вал первого шагового двигателя соединен с выходным валом преобразователя и первым входом дифференциала, выходной вал которого через первый преобразователь угла в перемещение соединен с входом

f

первого датчика логического уровня, выход которого подключен к входам управления реверсивных счетчиков, выход второго шагового двигателя соединен с вторым входом дифференциала и через второй преобразователь угла в перемешение - с входом второго датчика логического уровня, выход которого подключен к входам управления реверсивных счетчиков.

15

20

25

Изобретение относится к циф- ровым следящим системам и может ,быть использовано в устройствах .автоматического/ вывода информации из цифровых вичислительных машин и для передачи угла или других величин. В преобразователь код- угол, содержащий счетчик, первый усилитель, первый шаговый двигатель. первый блок сравнения, с целью повышения точности преобразования введены генератор импульсов, два реверсивных счетчика, второй шаговый двигатель, второй блок сравнения, два ключа, дифференциал и два преобразователя угла в перемещение. Цель достигается тем, что входной код через первый блок сравнения управляет работой первого шагового двигателя. В дифференциале с равниваются углы поворота валов обоих шаговых двигателей, в результате чего вал второго шагового двигателя довора- чивается до совпадения выходных кодов первого и второго реверсивных счетчиков. При равенстве входного кода и кодов в реверсивных счетчиках угол поворота выходного вала соответствует входному коду. 1 ил.