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

Изобретение относится к ке и вычислительттой технике и может использовано в системах программного управления станками, в системах управления оптическими и радиотелескопами.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя.

На чертеже приведена-структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит измерительный диск 1 с эксцентричными кольцевыми дорожками 2 и 3, центр которы совпадает с осью вращения вала, источники излучения (не показаны), прорези 4 и 5 индикаторного диска (не пок;азан) , фотоприемники 6-9, блок 10 формирования выходного кода включающий дифференциальные усилители 11 и 12 и преобразователь 13 амп- литудно-модулированных сигналов в код.

Преобразователь работает следующи образом.

При вращении измерительного диска 1 излучение источников, модулиро- j aHHoe кольцевыми дорожками 2 и 3 измерительного диска 1 и прорезями 4 и 5-индикаторного диска, попадает на фотоприемники 6-9. При этом моду- лированрьй световой поток определяется функцией пропускания сопряжения прорези с кольцевьми дорожками 2 и 3.

Функция пропускания сопряжения перед фотоприемником 6

П Е ()d,

(1)

,где Е - освещенность;

Х - расстояние между внешней

границей кольцевой дорожки 2 и центром О оси вращения вала;

X - расстояние между внутренней . границей кольцевой-дорожки 2

и центром О оси вращения вала;

d . - ширина щелевой диаграммы. В связи с тем, что кольцевая дорожка 2 имеет эксцентриситет относительно . оси О вращения вала, а кольцевая пассивная дорожка, расположенная, между дорожками 2 и 3, концентрична относительно оси О вращения вала, то

Х R + sine,

R,.

(2)

(3)

722

где R - внешнда радиус кольцевой

эксцентричной дорожки 2;

R - внешний радиус пассивной

дорожки; - величина эксцентриситета

кольцевой дорожки 2; - угол поворота вала преобразователя.

Так как измерительный диск 1 имеет эксцентриситет , обусловленный погрешностью его установки на вал,.то

X R -t-5sin6+ sin(6 ±е); (4) X2 R2 5xSin(040,), (5)

где ©5 - угол между направлениями эксцентриситетов i и . Подставляя выражения (4) и (5) в (1) получаем

П E(R -f Гз1пЭ - R,)d. (6)

Как В1адно из выражения (6) на функцкоо пропускания П не влияет паразитный эксцентриситет-измерительного диска 1.

Аналогичным образом функция пропускания сопряжения перед фотоприем- НИКОМ 7

2 Е(ЯЗ - sin0 - R4)d, где R - внутренний радиус пассивной дорожк ;

R внутренний радиус кольцевой дорожки 2.

При этом на выходах фотоприемников 6 и 7 формируются сигна;1Ь1 U, и U :

40

и, и + ursine;

и и, - ursine.

где Uj., - постоянная составляющая сигнала;

и -амплитуда сигнала.

rtl

Аналогичным образом на выходах фотоприемников 8 и 9., которые сдвину- ты на 90 в пространстве относительно фотоприемкиков 6 и 7, образуются, сигналы и и и. : .

Uj и - и созв;

и. и„ - . .

А о 1

Сигналы и , U.J и U, U поступают на входы дифференциальных усилителей

31246372

1 н 12 блока 10 формирования выходого кода.

ть вы но ко и пе ни и ны ми ющ ще це пе кол ка ще но вн же в д дис ра дор и ч про рит вто пря щей ног

На выходах дифференциальных усилителей 11 и 12 формируются сигналы 5 и,

и.

5 2 Ursine;

Uj 2 , - которые поступают на входы преобразователя 13 амплитудно-модулированных сигналов в код, представляющегособой преобразователь синусно-косинусных сигналов в код, который может быть выполнен, например, по принципу следящего уравновешивания. На вьсходе преобразоватегля 13 формируется код, пропорциональный углу поворота вала преобразозателя и свободный от пог- рещностя , обусловленной биением измерительного диска 1 относительно вала

Формула изобретения

,

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источники излучения, оптически соединенные через индикаторный диск с двумя прорезями и измерительный диск с двумя кольце- выми дорожками с первым и вторым, треСоставитель Ю. Котов Редактор В. Петраш Техред В.Кадар

Заказ 4022/56

Тираж 816

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и.открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. Д/5

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

5

5

0

O

5

о тьим и четвертым фототтриемниками, первый и второй фотоприемники относительно третьего и четвертого фотоприемников разнесены на ,90°, вьгходы первого и второго фотоприемников соединены с первой группой входов блока формирования выходного кода, выходы третьего и четвертого фотоприемников соединены с второй группой входов блока формирования выходного кода, отличающийся тем, что, с целью повы- щения точности преобразователя, в нем центры окружностей внешней границы первой и внутренней границы второй кольцевых дорожек измерительного ка расположены в одной точке,совпадающей с центром вращения, а центры окружностей внутренней границы первой и внешней границы второй кольцевых дорожек измерительного диска расположены в другой точке плоскости измерительного диска, первый и третий-фотоприемники расположены против первой кольцевой дорожки измерительного диска, второй и четвертый фотоприемники расположены против второй кольцевой дорожки измерительного диска, причем первый и второй фотоприемники расположены на прямой, параллельной прямой, проходящей через центр вращения измерительного диска.

Корректор Е. Сирохман

Подписное

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь- зовано в системах программного управления станками, телескопами. С целью .повышения точности преобразователя в него введена дополнительная эксцентричная дорожка на кодовом диске 1 с переменной шириной, а основная дорожка выполнена также переменной ширины. При враш;ении измерительного диска 1 на выходе фотоприемников формируются сигналы, несущие информацию об угле поворота вала преобразователя, которая включает погрешность нанесения дорожек 2, 3. После обработки в блоке 10 погрешность нанесения дорожек 2, 3 сводится к минимуму, за счет чего повьш1ается -точность преобразователя . На выходе блока 10 формируется код, пропорциональный углу поворота вала. 1 ил.. (О (Л яз Я)