Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1986 года по МПК H03M1/26 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и прёд- иазнач ено для нреобразования угловых перемещений вала в код.

Цель изобретения - упрощение преобразователя угла поворота вала в код.

На фиг.1 приведена структурная схема преобразователя угла поворота валя в код; на фиг.2 - временные диа граммы, поясняющие приндип его рабо- тьь . ,

преобразователь угла поворота вала в код содержит кодирующий барабан , с кодовыми, дорожками 2, считывающий элемент 5 выполненный в виде магнитопровода 3 с полюсами, на которых размещены обмотки 4 возбуждения и

сигнальная обмотка 5, блок 6 ключей, ключ 7, конденсатор 8, блок 9 резисторов, диод 10, электронный блок 11, вьтолненный в виде генератора 12, счетчика 13s дешифратора 14, элементов НЕ 15 и 16, элемента И 17, регистра 18, блока 19 элементов И и формирователя 20 импульсов. Блок 6 ключей выполнен в виде транзисторных ключей 21, 22 и 23. Блок 9 резисторов выполнен в виде резисторов 24, 25 и 26, Блок 19 элементов И выполнен на элементах И 27-29

Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом.

На вход счетчика 13 с коэффициентом пересчета (n+l) подаются импульсы от генератора 12 (п - количествЪ основных полюсов считывающего эле- . мента), Состояния выходов счетчика 13 преобразуются дешифратором 14 в двоично-десятичный коДз который определяет последовательность работы транзисторных ключей 21, 22 и 23. Транзисторные ключи 2.1, 22 и 23, на базах котор з1х оказывается высокий уровень, открьшаются и шунтируют соответствующие обмотки 4. Низкий уровень на базе одного из транзисторных ключей 21, 22 и 23 запирает его и по соответствующей обмотке 4 возбуждения течет ток, который создает основной магнитный поток,

ЭДС самоиндукции закороченных обмоток 4 возбуждения создают потоки, направленные встречно по отношению к основному, и препятствуют его прохождению через соответствующие полюса магнитопровода 3 считывающего элемента. Таким образом, по2447911

ток, созданный одной из обмоток 4 возбуждения, будет замыкаться через дополнительный полюс магнитопровода 3 считывающего элемента и наводить

5 в сигнальной обмотке 5 сигнал, величина которого будет измеуяться в зависимости от расположения соответствующего полюса магнитопровода 3 считываюш,вго элемента относительно - Ш кодовой дорожки 2 кодирующего барабана 1, При последовательном пропускании тока через обмотки 4 возбуждения на сигнальной обмотке 5 формируется сигнал, несущий информацию.

15 об угловом перемещении кодирующего барабана 1 относительно полюсов маг- нитопр-овода считьш ающего элемента. Этот сигнал через диод 10 подается на конденсатор 8, на котором нарас20 тает напряжение (фиг. 2е) и далее на вход формирователя 20, где формируется импульс (фиг.2ж). Последовательный код с выхода формирователя 20 записывается в регистр 18 под

воздействием синхр оимпульсов, формируемых элементом И 17 (фиг.2д).

Считывание информации из регистра 18 происходит при наличии тактового импульса на выходе элемента НЕ 16

30 (фиг.2г) при помощи блока 19 элементов И. Тактовый импульс соответствует (п+1)-му импульсу, поступающему с выхода генератора 12 (фиг.2а) на вход счетчика 13, когда информация

35 со считывающей обмотки 5, сформированная формирователем 20, записана в регистр 18 в виде п-разрядного кода; При этом (п+1)-й такт из .серии синхроимпульсов выделяется элементом

40 И 17, а длительность каждого импульса определяется длительностью импульсов генератора 12. Кроме того, инвертированные .элементом НЕ 15 импульсы (фиг,2б) генератора 12 посту45 пают на базу транзисторного ключа 7 и периодически открьшают его, при этом информация на интегрирующем конденсаторе 8, списываемая в регистр 8, стирается.

5 Предлагаемый преобразователь по сравнен:ню с прототипом формирует последовательный код без электронного коммутэ-тора. Кроме того, размещение обмоток 4 возбуждения на основных

53 полюсах магнитопровода 3 считьшающе- го элемента, а сигнальной обмотки 5 на дополнительном полюсе позволяет . исключить источник возбуждения из

схемы и питать обмотки 4 возбуждения от общего источника питания, а оптимальный ток возбуждения выбирать при помощи резисторов 24-26 блока 9.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий кодирующий бара бан, считывающий элемент, вьтолнен- ный в виде магнитопровода с полюсами, на которых размещены обмотки, обмотка на первом полюсе является сигнальной обмоткой, обмотка на втором полюсе является обмоткой возбуждения, первый вывод сигнальной обмотки соединен через диод с первыми выводами ключа и конденсатора, а второй вьгоод - с вторыми выводами ключа, конденсатора, с общим выводом блока

ключей и первой шиной питания, генератор, выход КОТОРОГО;соединен с входом счетчика и первым входом элемента И, выходы счетчика соединены с входами дешифратора, кроме последнего, первый выход дешифратора соединен с вторым входом элемента И, а через первый элемент НЕ с первой

i О

44791 4

группой входов блока элементов И, выходы которого являются выходами преобразователя, выход элемента И соединен с управляющим входом регист- 5 ра, выходы которого соединены с второй группой входов блока элементов И, остальные выходы дешифратора соединены с соответствующими входами блока ключей, отличающий10 с я тем, что, с целью упрощения

преобразователя, в него введены второй элемент НЕ, формирователь импульсов и блок резисторов, обмотки на остальных полюсах магнитопровода

ts считывающего элемента являются обмотками возбуждения, первый вьгеод ключа соединен через формирователь импульсов с информационным входом регистра, выход генератора соединен

20 с последним входом дешифратора и через второй элемент НЕ с управляющим выводом ключа, вход блока резисторов соединен с второй шиной питания, а .выходы - с первыми выводами соответ25 ствующих обмотоквозбуждения и соответствующими входами блока ключей, вторые выводы обмоток возбуждения соединены с первой шиной питания.

Редактор М.Товтин

Составитель А.Сидоренко Техред Н .Бонкало

Заказ 3927/58 Тираж 816Подписное

ВНИИТШ 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

фиг. 2

Корректор Л.Патай

Изобретение относится к области автоматики и вьиислительной техники и предназначено для преобразования угловых перемещений вала в код. Целью изобретения .является упрощение преобразователя. Преобразователь работает следующим образом. С помощью генератора, счетчика и дешифратора формируются управляющие сигналы для блока- ключей, который с помощью блока резисторов осуществляет последовательно возбуждение обмоток. При замыкании магнитной цепи между кодирующим барабаном и магнитопроводом считывающего элемента в обмотке возбуждается ЭДС, которая через диод передается на ключ, конденсатор. С помощью генератора, элемента НЕ управляется ключ, который разряжает конденсатор пйсле передачи напряжения с конденсатора через формирователь импульсов на информационный вход регистра, который осуществляет преобразование последовательного кода в параллельный код действием синхроимпульсов на управляющем входе регистра. Синхроимпульсы формтфуются из сигналов генератора с помощью дешифратора и элемента И. Выходной код выдается, блоком элементов И по сигналам элемента НЕ. 2 ил. с (О (/)