Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1986 года по МПК H03M1/50 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Цель изобретения - повьшение разрешающей способности преобразователя путем увеличения числа пермаллоевых аппликаций в кодирующем кольце.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого преобразователя на фиг.2 - кодирующее кольцо.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит кодирующее кольцо 1 , подвижную 2 и подвижную 3 считьшаю- щие головки, генератор 4 импульсов, кольцевой коммутатор 5, формирователи 6 и 7 радиального и тангенциального поля, ключи 8 и 9, формирователь 10 временного интервала, элемент 11 задержки, блок 12 совпадения, счетчи 13, элемент ИЛИ 14, усилитель 15 и распределитель 16 импульсов.

Кодирующее кольцо 1 состоит из сегментов 17, каждый из которых вьшолнен из тонкопленочного ферромагнитного материала с пермаллоевыми аппликациями 18, генератора 19 цилиндрического магнитного домена (НМД), магниточув- ствительного элемента 20 и аннигилятора 21 .

Каждый сегмент 17 изготовлен из отдельной феррит-гранатовой пластины ограниченного диаметра с ограниченным количеством аппликаций 18. Сегменты 17 расположены последовательно-ступенчато по окружности кодирующего кольца 1.

Генератор (ЩД) 19 установлен в начале каждого сегмента 17 и представляет собой токовую аппликацию в виде витка из тонкой пленки золота (или другого немагнитного проводника) Последняя аппликация сегмента 17 с удлиненным концом является аннигилятором 21. В средней части аннигилятора 21 установлен магниточувствитель- ный элемент 20, который может быть магниторезисторным или магнитотран- зисторным датчиком.

Преобразователь угла поворота ва ла в код работает следующим образом.

Генератор 4 формирует непрерывную |ПОследовательность импульсов, которые в кольцевом коммутаторе 5 разделяются на нечетные и четные и поочередно поступают на формирователи -6 и 7 знакопеременных радиального и тангенциального магнитных полей. Посьткой им0

пульса в генератор 19 первого сегмента 17 в ферромагнитном материале сегмента создается ЦМД. Под воздействием радиального и тангенциального магнитных полей ЦМД продвигается по аппликациям первого сегмента. Магнито- 1чувствительный элемент 20 обнаруживает достижение ЦМД конца сегмента и вырабатывает импульс, который через элемент ИЛИ 14, усилитель 15 и распределитель 16 поступает в генератор 19 следующего сегмента 17. Далее

5 аналогичным образом продвигается по аппликациям второго сегмента и поступает в третий сегмент и т.д. В аннигиляторах 21 каждого сегмента IIWI уничтожается. Таким образом ЦМД продвигается по окружности кодирующего кольца со скоростью, определяемой частотой генератора 4. Головка 2 расположена неподвижно возле аппликации, соответствующей началу отсче5 та угла поворота вала, а головка 3 . жестко связана с валом, вращается вместе с ним, оставаясь все время сопряженной с кольцом аппликаций ЦМД, и перемещаясь вдоль кодирующего коль30 ца 1, проходит возле головки 2, на выходе которой при этом появляется импульс начала отсчета угла поворота. Этот импульс через запрещающий ключ 8 (в момент отсутствия импульса про35 движения от генератора 4) поступает на формирователь 10 временного интервала, на выходе которого начинается импульс интервала измерения угла поворота. Головкой 3 при прохождении

40 мимо нее ЦМД вырабатывается импульс окончания интервала измерения, который через запрещающий ключ 9 (в момент отсутствия импульса продвижения) поступает на вход формирователя 10.

45 Импульс на выходе формирователя 10 заканчивается. Этот импульс подается в блок 12 совпадения, на другой вход которого через элемент 11 задержки непрерывно подаются импульсы от гене50 ратора 4. На выход блока 12 совпадения к счетчику 13 проходят только те импульсы генератора 4, которые по времени совпадают с импульсом измерительного интервала. Количество этих 55 импульсов, считываемых счетчиком 13, пропорционально углу поворота вала. Нестабильность генератора 4 не вносит дополнительной погрешности, поскольку каждый импульс генератора 4

3

жестко связан с положением НМД на аппликациях.

Исключение влияния радиального и тангенциального магнитных полей на магнитные головки осуществляется путем применения запреп;ающих ключей 8 и 9 в цепи связи головок 2 и 3 со входами формирователя 10 временного интервала. Эти ключи имеют управляющие входы, на которые поступают запрещающие импульсы от генератора 4, I закрывающие ключи во время действия импульса продвижения, и не пропускают импульсы, возникающие в головках 2 и 3 под действием радиального и тангенциального магнитных полей. Таким образом обеспечивается помехоустойчивость преобразователя. Формула изобретени

Преобразователь угла поворота ва- ла в код, содержащий кодирующее, кольцо из тонкопленочного ферромагнитного материала с пермаллоевыми аппликациями, неподвижную и подвижную считывающие головки, подключенные к информационным входам первого и второго ключей соответственно, генератор, импульсов, выход которого подключен к входу кольцевого коммутатора, к управляющим входам первого и второго ключей и через элемент задержки - к

O

0 0

одному входу блока совпадения, выходы первого и второго ключей подключены к входам формирователя временного интервала, выход которого подключен к другому входу блока совпадения, выход блока совпадения подключен к. входу счетчика, выходы кольцевого коммутатора подключены к входам формирователей радиального и тангенциального поля соответственно, о т- личающийся тем, что, с целью повышения разрещающей способности преобразователя, в него введены последовательно соединенные элемент 5 ИЛИ,-/усилитель и распределитель импульсов, а кодирующее кольцо выпол-, нено в виде набора сегментов, каждый из которых содержит генератор цилиндрического магнитного домена, магни- точувствительный элемент и аннигилятор, генераторы цилиндрического домена установлены в начале каждого сегмента, а аннигиляторы и магнито- чувствительные элементы - в конце сегмента, выходы магниточувствитель- ных элементов сегментов подключены к входам элемента ИЛИ, а выходы распределителя импульсов подключены к : входам генераторов цилиндрического магнитного домена соответствующих сегментов.

K.1lf OT.16

17

21

18

Редактор A. Ревин

Составитель A. Смирнов

Техред В.Кадар- Корректор А, Обручар

Заказ 7133/58 Тираж 816Подписное

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

(fJus.2

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повьшения разрешающей способности в преобразователь, содержащий кодирующее кольцо из тонкопленочного ферромагнитно1;о материала с пермал- лоевыми аппликациями, неподвижную и подвижную головки, первый и второй ключи, генератор импульсов, кольце-, вой коммутатор, элемент задержки, блок совпадения, формирователь временного интервала, счетчик, формирователи радиального и тангенциального полей, введены последовательно соеди- ченные элемент ИЛИ, усилитель и рас пределитель импульсов, а кодирующее кольцо выполнено в виде сегментов, в каждом из которых введены генератор цилиндрического магнитного домена (ЦМД), магниточувствительный элемент и аннигилятор. Каждый сегмент изготовлен из отдельной феррит-гранатовой пластины ограниченного диаметра с ограниченным количеством аппликаций. Сегменты расположены последовательно-ступенчато по окружности кодирующего кольца. Под воздействчем радиального и тангенциального магнитных полей ЦМД продвигается по аппликациям кодирующего кольца. Магниточувствительный элемент обнаруживает достижение ЦМД до конца сегмента и вырабатывает импульс, который через элемент ИЛИ, усилитель и распределитель поступает в генератор следующего сегмента. В аннигиляторах в конце каждого сегмента ЦМД уничтожается . На выходе формирователя временного интервала вырабатывается импульс, длительность которого пропорциональна расстоянию по окружности кодирующего кольца от неподвижной головки до подвижносй, т.е. пропорциональна углу поворота вала. Количество импульсов генератора, укладывающихся во временной интервал, под- считьшается счетчиком, выходы которого являются выходами преобразователя. 9 «л. а (Л ю 00