Преобразователь перемещения в код Советский патент 1986 года по МПК H03M1/24 

приемника, блоки су1- мировання и вычитания, по два компаратора, триггера и блока индикации, источник опорного напряжения, переключатель, а торец диафрагмы выполнен со срезом под углом 45 и имеет светоотражающую пленку. При вращении входного вала 1 на выходе одного фотоприемника 5 формируется сигнал, который в преобразователе 8 (ПНК) напряжение; - код преобразуется в код с Одновременно с другого фртоприемника 5 сигнал поступает в формирователь 6, а затем на вход блока 9 вычитания, где осуществляется вычитание значений кодов с ПНК 8 и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 7, в котором записано значение кода, пропорциональное удвоенному значению сигнала. В блоке 9 устраняется неоднозначность переме«

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в кгчестве встроен- ноге устройства контроля исправности оптомеханического узла в оптоэлектрон ных преобразователях перемещения в код.

Целью изобретения является повышение функциональной надежности преобразователя за счет использования активного контроля за изменением инструментальных погрешностей, вызванных осветителем, диафрагмой, нониусны кодовым элементом, фоконами, фотоприемниками, валом и т.д.

На фиг. 1 показана структурная схема преобразователя; на фиг.2 - диаграммы направленности входных торцов световодов (а), графики зависимости выходного сигнала схемы сум- мирования от радиальной составляющей погрешности .установки диафрагмы на вал (б) и график зависимости выходного сигнала схемь вычитания от осевой составляющей погрешности установки диафрагмы на вал (6).

Преобразователь содержит входной вал 1, диафрагму 2 с отверстиями опорной шкалы шириной и периодом следования

нониусНЫЙ КОДО-, 30

1Г1ения нала; Дпп устранения погрешности, вызванной биением диафрагмы 2, сигналы от скошенного торца поступают по световодам 10 на фотоприемники 11, с Е ыходов которых они передаются на входы блока 12 суммирования и блока 13 вычитания. На выходе блока 12 формируется сигнал, зависящий от расстояния между торцом диафрагмы 2 и световодами 10, а на выходе блока 13 - от осевого смещения диафрагмы.. Эти сигналы поступают на входы компараторов 14 и 15, которые определяют допуск на радиальную и осевую составляющую «погрешности смещения диафрагмы 2. При повышении лих допуска срабатывают триггеры 18 или 19 и блоки 20 или 21 индицируют о выходе этой погрешносги за предел допуска. 2 ил.

вый элемент 3, отверстия которого Iимеют ширину и расположены на расстоянии йц :1о (k ± 0,25), где k 0,1,2,..., фоконы 4, допо:1нитель- ные фотоприемники 5, формирователь 6 управляюш;его сигнал, постоянное за- ч поминающее устройство 7 (ПЗУ), преобразователь 8 напряжения в код (ПНК), блок 9 вычитания, световоды 10, фотоприемники 11, блок 12 суммирования, блок 13 вычитания, компараторы 14 и 15, источник 16 опорных напряжений, переключатель 17, триггеры 18 и 19, блоки 20 и 21 индикации.

Преобразователь работает следующим образом.

При вращении входного вала 1 с диафрагмой 2 оптические сигналы на выходе элемента 3 изменяются от нуля до максимального значения по треугольному закону. Пространственный фазовый сдвиг между сигналами равен . Оптические сигналь; передаются при помощи фоконов 4 на входы соответствующих фотоприем:ников 5, которые вырабатывают пропорциональные электрические сигналь. С выхода фотоприемника 5 сигнал поступает на вход ПНК 8, формирующий эквивалент 1НЫЙ цифровой код. Сигнал с выхода фо3 -1234

топрисмника 5 постуллет в формирова- тель 6 уиравляюп сго сигнала, с выхода которого сигнал тгрямоугольной формы поступают на управляющий вход блока 9 вьшитания. С выхода ПЗУ 7 код,.про- s порциомат 1)иый удвоенному максимальному значению амплитуды сигнала, поступает на первый вход блока 9 вычитания,

на второй вход которого посту

пает код с выхода ПИК 8. В блоке 9 )зь;читания осуществляется операция устранения неоднозначности кода перемещения, имеющего место вследствие симметричности сигнала относительно вершин и оснований треугольников.

Диаграммы направленности входных торцов световодов 10 (фиг.2 а ) позволяют получить из оптических сигналов, поступающих на вход фотоприемников 115 пропорциональные электри- ческие сигналы, поступающие с выходо фотоприемников на блок 12суммирова- ния и блок 13 вычитания. На выходе блока 12 суммирования формируется сигнал, амплитуда которого в предела допустимого смещения края диафрагмы 2 вдоль оси 00 зависит только от расстояния между скосом диафрагмы 2 и входными торцами световодов 10 (фиг.26). На выходе блока 13 вьтита- ния формируется сигнал,амплитуда которого зависит только от смещения скоса диафрагмы 2 вдоль оси 00 (фиг.). Далее сигналы с выходов блока 12 суммирования и блока 13 вычитания поступают в два идентичных канала соответственно.

Рассмотрим работу первого из них.

С выхода блока 12 суммирования сигнал поступает на вход компаратора 14, на второй вход которого подает- ся снимаемый с источника 16 постоянный сигна;, уровень которого соответствует предельно допустимой погрешности радиаль} ого смещения диафрагмы 2; В момент, когда сигьал с выхода блока 12 суммирования превыси допустимьй уровень, на выходе компаратора 14 формируется сигнал 1, который через переключатель 17 пос- туггает на вход триггера 18. На вы- ходе триггера 8 формируется сигнал постоянного уровня и поступает на вход блока 20 индикации, который при этом начинает работать.

Для поБЬ шегтия достоверности инфор нации сигнализации о выходе погреш-t ности.за пределы допуска дается команда переключателя 17. При этом

34

s

0

0 t5

0 5 5

0

9674

с выхода источника 16 сигнал опрокидывает триггер 18 в исходное состояние. Ес;ти погрешность ojoea превысит допустиьюе значение, то работа преобразователя приведет к повторному срабатыванию блока 20 индикации.

Аналогично работ дет второй канал, где с помощью потенциала на опорном входе компаратора 15 устанавливается предельнь Й допуск на осевую составляющую погрешности диафрагмы преобразователя.

Введение в преобразователь новых .элементов и блоков, сигнализирую- щих о выходе радиальной и. осевой сос- тавляюиц-ix погрешности установки диафрагмы 2 на вал 1 за пределы допуска, позволяет значительно повысить функциональную надежность преобразователя, так как эти погрешности относятся к скрытым дефектам преобразователя, и обнаруживаются лишь в период плановых или целевых проверог,, что может привести к длительной эксплуатации неисправного преобразователя. При наличии непрерывного контроля инструментальных погрешностей и сигнализации об их выходе за пределы допуска преобразователгь можно своевременно снять с эксплуатации для устранения дефекта или замены его новым.

Формула изобретен я

Преобразователь перемещения Б код по авт. св. № 1005132, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, , с целью повы- функциональной наде;кности,. в него введены два световода, два дополнительных фотоприемника, блоки суммирования и вьг итанин, два компаратора, два триггера, источник опорного нап- ря :се1-:ия5 пгрекл очл1-ель, два блока индикации, торец диафрагмы выполнен со скосом под углом 45°, на котором нанесена светоотражающая пленка, осветитель через светоотражающую пленку оптически соединен с входами двух световодов, выходы которых оптически соединены с входами двух дополнительных фотоприемников, выход первого из которых соединен с первыми входами блока вычитания и блока суммирования, вторые входы которых подключены к выходу второго дополнительного фотоприемника, а выходы соединены с первыми входами соответствующих компараторов, вторые входы которых сор-динень с первым и вторым выходами источника опорных напряжеНИИ, третий выход которого соединен с первым входом переключателя, выходы компараторов соединены с вторым и третьим входами переключателя, первый выход которого соединен с первыми

входами триггеров, а второй и третий выходы соединены с вторыми входами тригеров соответственно, выходы которых соединены с входами блоков индикации.

Изобретение является дополнительным к авторскому свидетельству № 1005132 и относится к области автоматики и предназначено для встроенного контроля исправности оптомеха- нического узла преобразователей перемещения в код оптического типа. Целью изобретения является повьппеиие функциональной надежности преобразователя, для чего в него введены по два световода и дог1олнительных фпто W ® « ® К)

{доп.

Редактор К.Волощук Заказ 2990/58

Состав 1тепь 10. Котов КорректорiЕ.Сирохман

Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

.по делам изобретений и открытий и3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5

11рокзводственно-полиграфичвское п;;дпрй;™;: :; ; -;;:-;;; ;;

Фуе. 2