Устройство для преобразования перемещение-код-фаза Советский патент 1987 года по МПК H03M1/38 

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования угла поворота вала или перемещения в цифровой код в системах обработки числового программного управления и устройствах измерения перемещений по движных механизмов различного технологического оборудования.

Цель изобретения - повьшение точности путем повьппения устойчивости привода в статическом режиме и режим малой скорости изменения перемещений.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для преобразования перемещение - код-фаза содержит генератор I импульсов, опорный делитель 2 частоты, широтно-импульсный си- нусно-косинусный преобразователь 3, реверсивный счетчик 4, датчик 5, фильтр 6, блок 7 демодуляции, интегрирующий усилитель 8, преобразователь 9 напряжения в частоту, элемент ИЛИ 10, элемент И II, первый 12 и второй 13 инверторы, первый 14, второй 15 и третий 16 триггере, ключ 17.

Устройство работатет следующим образом.

Импульсы тактовой частоты от генератора 1 импульсов поступают на вход опорного делителя 2 частоты и заполняют его. На входы широтно-им- пульсного синусно-косинусного преобразователя 3 информация от опорного делителя 2 частоты поступает в прямом, а от реверсивного счетчика 4 - в прямом и обратном кодах. Широтно-импульсный синусно-косинусный преобразователь 3 формирует две последовательности чередующихся разно- полярных щиротно-модулированных прямоугольных импульсов,которые поступают на входные обмотки датчика 5. Выходной сигнал с датчика 5 через фильтр 6 поступает на первый вход демодулятора 7, на вход которого поступают импульсы от опорного делителя 2 частоты. На выходе демодулятора 7 формируется постоянное напряжение, пропорциональное рассогласованию системы, поступающее на вход интегрирующего усилителя 8. Выходное напряжение интегрирующего усилителя 8 подается на вход преобразователя 9 напряжения в частоту.

5

5

0

5

0

5

0

5

на одном выходе которого формируется последовательность импульсов при положительной полярности йходного сигнала, а на другом - при отрицательной полярности этого сигнала.

Последовательность импульсов, сформированная преобразователем 9 напряжения в частоту, поступает на один из входов реверсивного счетчика 4, вследствие чего содержимое этого счетчика всегда является двоичным эквивалентом перемещения подвижной части (5).

Одновременно последовательность импульсов с выхода преобразователя 9 напряжение - частота поступает на один из входов элемента ИЛИ 10. С выхода элемента ИЛИ 10 последовательность имчульсов поступает на первый вход элемента И 11, на второй вход которого поступает последовательность импульсов от опорного делителя 2 частоты. Так как от опорного делителя 2 частоты на второй вход элемента И 11 поступает постоянная частота, а на первый вход - частота от преобразователя 9 напряжения в частоту, которая изменяется в зависимости от скорости вращения датчика, то с выхода элемента М 11 на вход С первого триггера 14 за время одного импульса опорного делителя 2 частоты поступает определенное количество импульсов. Одновременно последовательность импульсов от опорного делителя 2 частоты поступает на первый инвертор 12.

На триггерах 14 и 15 собран двоичный счетчик. Если за время действия одного импульса опорного делителя 2 частоты на вход С триггера 14 поступает два или больше импульса, то на D-входе третьего триггера 16 появляется единица, а на S-входе первого триггера 14 - нуль, и двоичный счетчик остается в этом состоянии до прихода на R-вход триггеров 14 и 15 заднего фронта импульса с выхода второго инвертора 13. Триггер 16 передним фронтом импульса с вы- . хода первого инвертора 12 устанавливается в 1 и ключом 17 производит раскоротку конденсатора (интегратор 8 установлен в режим интегрируницего усилителя). Задним фронтом импульса с выхода второго инвертора I3 триггеры 14 и 15 устанавливаются в нулевое положение.

Если же за время действия одного импульса опорного делителя 2 частоты на вход триггера 14 поступает менее двух импульсов, то на входе третьего триггера 16 появляется нуль и триггер 16 передним фронтом импульса с выхода первого инвертора 12 устанавливается в нуль, ключом I7 производит закорстку конденсатора в интеграторе 8 (интегратор 8 установлен в режим усилителя).

Таким образом, при неподвижном вале датчика 5 или при малых скоростях измеряемого перемещения отсутствует неоднозначность преобразования перемещение - код и устройство не находится в автоколебательном режиме, что повьппает точность отсчета угла перемещения исполнительного механизма.

Формула изобретени

Устройство для преобразования перемещение - код-фаза по авт.ев, № 670956, отличающееся тем, что, с целью повышения точност устройства, в него введены элемент

Редактор А.Мановская Заказ 5200/57

Составитель М.Сидорова Техред А.Кравчук

Тираж 899 ВНИИГГИ 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

Ш1И, элемент И, два инвертора, три триггера и ключ, входы элемента ИЛИ соединены с выходами преобразователя напряжения в частоту, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к третьему выходу опорного делителя частоты и входу первого инвертора,

а выход соединен с С-входом первого триггера, инвертирующий выход которого соединен с его D-входом и С-входом второго триггера, инвертирующий выход которого соединен с его D-входом и

S-входом первого триггера, выход первого инвертора соединен с входом второго инвертора и С-входом третьего триггера, D-вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, а прямой выход третьего триггера соединен с входом ключа, первый и второй выходы которого соединены с вторым и третьим входами интегрирующего усилителя, выход второго инвертора соединен с R-входами первого и второго триггеров, S-входы второго и третьего триггеров и R-вход третьего триггера подключены к шине логичесг кой единиць.

Корректор М.Максимишинец Подписное

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования угла поворота вала или перемещения в цифровой код в системах числового программного управления и устройствах измерения перемещений подвиЯ ных механизмов различного технологического оборудования. Цель изобретения - по&ьппение точности за счет повышения устойчивости привода в статическом режиме и режиме малой скорости перемещений. Поставленная цель достигается путем перестройки структуры устройства в зависимости от .скорости изменения перемещения. С этой целью в устройство по авт. св. СССР 670956, содержащее генератор 1 импульсов, опорный делитель 2 частоты, щиротно-импульсный синусно- косинусный преобразователь 3, реверсивный счетчик 4, датчик 5, фильтр 6, блок 7 демодуляции, интегрирующий усилитель 8, преобразователь 9 напряжения в частоту, дополнительно введены элемент ИЛИ 10, элемент И 11, первый инвертор 12, второй инвертор 13, первый триггер 14, второй триггер 15, третий триггер 16, ключ 17. Вновь введенные элементы измеряют период счетных импульсов, поступающих с преобразователя 9, и в зависимости от его значения с помощью ключа 17 производят закоротку конденсатора в инте грирующем усилителе 8, за счет чего система становится устойчивой в статическом режиме и режиме малой скорости. 1 ил. S (Л DO со N3