Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1986 года по МПК H03M1/30 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования угла поворота вала в код. Цель изобретения - повытение надежности преобразователя.

На чертеже приведена блок-схема преобразователя угла поворота вала в код.

Преобразователь содержит кодирующий барабан с кодовыми дорожками 2 считьшающий элемент 3 со считывающими обмотками 4 и обмоткой 5 возбуждения, транзисторные ключи 6, интегрирующие конденсаторы 7, генератор 8 преобразователь 9 кода, выполненный в виде счетчика 10 импульсов, дешифратора II, элемента И 12, элемента НЕ 13, коммутатора 14, регистра 15, блока 16 элементов И, диоды 17, резистор 18, транзистор .19 стабилитрона 20, резистор 21, считывающий элемент 3 содержит полюс 22 возбуждения, дополнительный полюс 23 возбуждения с обмоткой 24 возбуждения, а кодирующий барабан 1 содержит дорожку 25 возбуждения дополнительную дорожку 26 возбуждения.

Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом.

Дешифратор 11 преобразует комбинации .состояний на выходе счетчика 10, управляемого генератором 8, в нату- ральньй двоичньй код, который определяет последовательность работы транзисторных ключей 6. Коэффициент пересчета счетчика 10 равен (К+1), где К - разрядность преобразователя. Ключи 6, на базе которых оказьтаются положительные импульсы, открываются и переходом эмиттер-коллектор шунтируют соответствующие считывающие обмотки 4. Возникающая вследствие этого ЭДС - самоиндукции создает магнитный поток, препятствующий прохождению через соответствующий полюс счи- тьшающего элемента 3 основного пото- ка, созданного обмоткой 5 возбуждени Это приводит к тому, что основной магнитный поток, замыкающийся через полюс считывающего элемента 3, считывающая обмотка 4 на котором не пгунти рована, формирует на последней сигнал, значение которого зависит от величины магнитного сопротивления воздушного зазора между кодовой дорожкой 2 кодирующего барабана 1 и полю

сом соответствующего считывающего элемента 3.

С учетом конечного значения сопротивления магнитопровода, магнитный

поток, зависящий от длины средней силовой линии, от полюса к полюсу счи- тьшающего элемента 3 имеет различную величину. Вследствие этого выходной сигнал, считываемый в процессе работы преобразователя, в отдельных случаях может оказаться ложным. Устранение указанного недостатка.вариацией количества витков считьгвающих обмоток 4 имеет известные технологические трудности. Принципиально вопрос может быть решен, если считьшающий элемент 3 имеет дополнительный полюс 22. Обмотки 5 и 24, включенные параллельно и встречно, создают суммарный -магНитньй поток, одну и ту же величину. Таким образом, сигнал на считьшающих обмотках 4 отличается незначительно, а функциональная надежность преобразователя - вьше.

Для повьшения достоверности информации, считьшаемой в процессе работы преобразователя, обмотка 5 возбуждения включается в цепь коллектора транзистора 19. Ток возбуждения в

этом случае определяется резистором 21 и опорным напряжением на стабилитроне 20 и не зависит в некоторых пределах от параметров обмоток 5 и 24 возбуждения и параметров считывающего элемента 3. Предлагаемый Преобразователь позволяет осуществлять возбуждение считывающего элемента 3 от генератора 8 благодаря подключению к его выходу резистора 18. Это

позволяет отказаться от внешнего источника возбуждения. Кроме того, выполнение считьтающего элемента 3 с дополнительньм полюсом 23, а кодирующего барабана 1 с дополнительной дорожкой 26 делает возможным получение на считьшающих обмотках 4 сигнала б ол ьщ ей ампл и ту дь1.

Выходной сигнал со считьшающей обмотки 4 через диод 17 поступает на

интегрирукщий конденсатор 7, где формируется уровень, соответствующий логическому О или 1. Синхронно с дешифратором 1 работает коммутатор 14, которьй последовательно считьшает информацию с интегрирующих конденсаторов 7 и подает ее на вход регистра 15, где под воздействием синхроимпульсов, формируемых элементом и 12, преобразуется в параллельный код. Считьшание информации из регистра 15 осуществляется тактовым импульсом с выхода элемента НЕ 13 при помощи блока 16 элементов И. Такто- вый импульс сс-ответствует (К+1)-му импульсу, поступающему с выхода генератора 8 на вход счетчика 10, когда в результате последовательного опроса считьшающих обмоток 4 информа- ция об угловом перемещении кодирующего барабана 1 относительно считывающего элемента 3 записана в регистр 1 в виде К-разрядного кода. При этом (К+1)-й такт из серии синхроимпуль- сов вьщеляется элементом И 12.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота ва- ла в код, содержащий генератор, выход которого соединен с тактовым входом преобразователя кода, кодирующий барабан с К кодовыми дорожками и дорожкой возбуждения, расположенной на одной стороне кодирующего барабана, считывающий элемент, выполненный в виде магнитопровода с К полюсами, на которых размещены считывающие обмотки, и полюсом возбуждения, располо- женным на одной стороне считывающего элемента, на котором расположена обмотка возбуждения, начала считывающих обмоток соединены с эмиттерами транзисторных ключей и первыми выводами интегрирующих конденсаторов, а КОН1Ц 1 считывающих обмоток - через диоды с вторыми выводами соответствукмцих интегрирующих конденсаторов, информационными входами преобразователя кода и коллекторами соответствующих транзисторных ключе, базы которых соединены с управляющими выходами преобразователя кода, первый вывод обмотки возбуждения соединен с шиной питания, отличающийся тем, что, с целью повьщгения надежности, в него введены транзистор, два резистора, стабилитрон, кодирующий барабан выполнен с дополнительной дорожкой возбуждения, расположенной на другой стороне кодирующего барабана, а считывающий элемент выполнен с дополнительным полюсом возбуждения, расположенным на другом конце считы- вакицего элемента, и на котором расположена дополнительная обмотка возбуждения, первьй вывод которой соединен с щин-ой питания,, а второй вывод соединен с вторым вьшодом обмотки воэбуждени:я и коллектором транзистора, эмитт ер которого соединен через первьм резистор с эмиттерами транзисторных .ключей, а база соединена че-. рез стабилитрон с эммитерами транзисторных ключей , а через торой резистор - с выходом ге - ератора.

Редактор М. Бланар Техред Л.Сердюкова

Заказ 5139/58 Тираж 816Подписное

ВЙИИПИ 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

Корректор С. Шекмар