Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1986 года по МПК H03M1/24 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах програм много управления оптическими и радиотелескопами.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя.

На фиг. 1 приведена структурная схема, преобразователя; на фиг. 2 - структурная схема блока формирования выходного кода.

Преобразователь содержит излучатель, индикаторный диск со щелями (не показаны), измерительный диск 1 с основной и дополнительной кольцевыми дорожками 2 и 3, чувствительные элементы 4-7, блок 8 формирования выходного кода, которьш содержит дифференциальные усилители 9 и 10, инвертирующие усилителя 11 и 12, коммутатор 13, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 14 и 15, аналоговый к омпаратор 16, реверсивньй счетчик 17, генератор 18.

Преобразователь работает следующим образом..

При перемещении измерительного диска 1 свет источника излучения, модулированньй щелевой диафрагмой и границами кольцевых дорожек 2. и 3 попадает на чувствительные элементы 4-7.

При этом на входах чувствительных элементов 4 и 5 образуются сигналы .и,. . .

и, Uo + UH,sin0;

i о - Jb.ine,

(1)

где постоянная составляющая сиг

нала;

Uy амплитуда сигнала; 0 - угол поворота вала преобразователя.

Составляющие U, и U зависят от мощности источника излучения, чувст вительности элементов 4 и 5 и величины эксцентриситета 00 .

В связи с тем, что направление эксцентриситета 00 кольцевой дорож ки 3 сдвинуто относительно направления эксцентриситета 00 кольцевой дорожки 2 на 90, на выходах чувствительных элементов 6, 7 образуются сигналы и

3 с + U GpS&i

, и, - .

(2)

Сигналы, описанные выражениями (1) и (2), поступают на.входы дифг ференциальных усилителей 9 и 10 соответственно, на выходах которых формируются симметричные относительно нуля сигналы U, и II

Э в

Ui s U 2U sin9;| и, и,- U, 2U, cose,.

которые поступают на входы инвертирующих усилителей 11 и 12.

Прямые и инвертированные синусно- косинусные сигналы через коммутатор

13поступают на аналоговые входы цифро-аналоговых преобразователей

14и 15, на цифровые входы которых поступают инверсные и прямые сигналы с .выходов 3, 4р, 5р ,... (t) -i )р, реверсивного счетчика 17, соответствующие углу Ф по цифровому выходу.

При этом сигналы U 8 Ь1- ходах ЦАП 14 и 15 равны

и.

(1-Ф) .

sin©;

Сигналы и, и Ugпоступают на входы аналогового компаратора 16, потенциалом с выхода которого управляется реверсивный счетчик 17, на счетньй вход которого поступают импульсы с выхода генератора 18.

Схема проходит в.равновесное состояние, когда напряжения.на выходах ЦАП 14 и 15 р.авны, т.е. U U-,

I w

откуда

Ф() tgS.

Таким образом, цифровой эквивалент угла Ф соответствует угловому положению вала преобразователя.

Лервые два старших по весу разряда (1р и 2р) реверсивного счетчика 17 используются для управления коммутатором 13, на выходы которого проходят прямые или инверсные синус- но-косинусные сигналы. Управление коммутатором 13 происходит таким образом, будто на- входы ЦАП 14 и 15 подаются синусно-косинусные сигналы только первого квадранта. При этом два старших разряда счетчика 13 определяют, в каком квадранте работает преобразователь.

3 1238236

ормула изобретения

. пе ус ко ло ко сч ди ся пе те вы не ты вт ан пе пр ди то вым вт вы ст чик 25 вхо пря ны но вых 30 вых ся

1 . Пре образователь угла поворота вала В код, содержащий первую чувствительных элементов, оптически соединенных с излучателем, который оптически соединен через щелевую диафрагму и эксцентричную основную кольцевую дорожку установленного на валу измерительного диска с второй парой чувствительных элементов, выходы чувствительных элементов соединены с входами блока формирования выходного кода, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения точности преобразователя, измерителы ный диск вьтолнен с дополнительной кольцевой дорожкой, эксцентричной относительно оси вращения, с центром расположенным на радиусе, расположенном под углом 90 по отношению к радиусу, на котором расположен центр основной кольцевой дорожки, а чувствительные элементы установлены радиально относительно измерительного диска против основной и дополни- .тельной кольцевых дорожек.

2. Преобразователь по п. 1, о т - личающийся тем, что блок формирования выходного .кода содержит

. первые и вторые, дифференциальные усилители и инвертирующие усилители, коммутатор, первый и второй цифроана- логовые преобразователи, аналоговый компаратор, генератор и реверсивный счетчик, входы первого и второго дифференциальных усилителей являются входами блока, а их выходы через первый и второй инвертирующие усилители соответственно соединены с перт вым и вторым входами коммутатора и непосредственно с третьим и четвертым входами коммутатора, первый и второй выходы которого соединены с аналоговыми входами соответственно первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выходы которых соединены с входами аналогового компаратора, выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом генератора,, выходы двух старших разрядов реверсивного счетчика соединены с пятым и шестым входами коммутатора, а остальные прямые и инверсные выходы соединены с цифровыми входами соответственно второго и первого цифроаналоговых преобразователей, все прямые выходы реверсивного счетчика являются выходами преобразователя.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и .предназначено для управления положением оптическими и радиотелескопами. Целью изобретения является повьппе- ние точности преобразователя, для чего в нем измерительный диск выполнен с дополнительной кольцевой дорож- :кой, эксцентричной относительно оси .вращения, с центром, расположенньт на радиусе, расположенном под углом 90 по отношению к радиусу, на котором расположен центр основной кольцевой дорожки, а чувствительные элементы установлены радиально относительно измерительного диска против основной и дополнительной кольцевых дорожек, а в блок фop fиpoвaния выходного кода введены два дифференциальных и инвертирующих усилителя, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, аналоговьА компаратор. - генератор и реверсивный счетчик. При вращений измерительного диска на выходах чувствительных элементов формируются сигналы, включающие составляющие, вызванные эксцентриситетом диска. После обработки сигналов эти составляющие компенсируются и на выходе преобразователя формируются сигналы, в которых величина сигналов, обусловленная погрешностью эксцентриситета, отсутствует. Рз.п . ф-ЛЬ1, 2 ил. (Л

Фиг. /

Uj 1/г и {1ч.

а и

ИР {И13/ 1

/;

Редактор Л. Повхан

Составитель Ю. Котов Техред М.Ходанич

Заказ 3304/58Тираж 816Подоисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг2

Корректор А. Зимокосов