Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1988 года по МПК H03M1/50 H03M1/24 

Изобретение относится к измерительной технике и автоматике.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности пре- сбразователя угла поворота вала в код.

На фиг,1 приведена функциональная схема преобразователя, на фиг.2- схема блока выдачи кода.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит пленку 1 из магни- тоодноосного материала с .кольцами 2 и 3 аппликаций, генераторами 4 и генератором 5 цилиндрических магнитных доменов (ЦМД) 6, вал 7 у магнитны головки 8-11, формирователи 12 и 13 временных интервалов, ключи 14 и 15, усилители 16, аннигилятор 17 цилиндрических магнитнь1х доменов, счетчики 18 и 19 импульсов, генератор 20 импульсов, делитель 21 частоты, фор- Г ярователь 22 синусоидального напря- я:ения фазовращатель 23, формирова0

5

0

первый вход формирователя 12 временного интервала, на выходе которого появляется сигнал. Когда какой-либо ЦМД 6 пройдет возле подвижной магнитной головки 8, связанной с валом 7, она вьщает импульс, которьй поступает на второй вход формирователя 12 временного интервала, вследствие чего он закрывается и на его выходе сигнал исчезает. Таким образом, длительность импульса на выходе формирователя 12 равна времени пробегания ЦМД 6 от начала сектора до встречи с подвижной магнитной головкой 8. Этот импульс заполняется тактовыми импульсами с помощью ключа 14 и пачка импульсов подается на счетчики 18 импульсов (младщих разрядов). Таким образом, осуществляется измерение угла в пре делах сектора по формуле

360 п.

t т

Изобретение относится к .измерительной технике и автоматике. Целью изобретения является повьшение быстродействия и точности преобразователя угла поворота вала в код. С этой целью в преобразователь, содержащий пленку из магнитоодноосного материала с первым кольцом аппликаций и первым генератором цилиндрических магнитных доменов, две магнитные головки, одна из которых установлена неподвижно, а другая связана с валом, генератор импульсов, два ключа, первый форми рова- тель временного интервала, первый счетчик импульсов, два формирователя вращающегося магнитного поля, введены аннигилятор цилиндрических магнит- ньпс доменов, второй формирователь временного интервала, делитель частоты, формирователь синусоидального напряжения, фазовращатель, второй счетчик импульсов, блок выдачи кода, блок ключей, индикатор и две магнитные головки, а на пленке выполнены второе кольцо аппликаций и генераторы цилиндрических магнитных доменов. Формирование кода осуществляется одновременно в двух отсчетах путем заполнения соответствующих временных интервалов прохождения цилиндрическими магнитными доменами от первой (неподвижной) до второй (подвижной) магнитных головок для внутрен него кольца аппликаций (старшие разряды выходного кода) и от начала сектора до четвертой (подвижной) магнитной головки для наружного кольца аппликаций, разделенного на секторы (младшие разряды выходного кода). При наличии помех аннигилятор цилиндрических магнитных доменов в начале цикла преобразования ликвидирует цилиндрические магнитные домены, находящиеся не на исходных местах. 2 ил. i сл с: СО

тель 24 радиального магнитного поля, юрмирователь 25 тангенциального магнитного поля, блок 26 выдачи кода, елок 27 ключей, индикатор 28 и выход 2J9 цреобразователя.

Блок 26 вьщачи кода содержит триг г|еры 30 и 31 , элементы 32 И, элемент

3 ИЛИ, развязывающие элементы на l;иoдax 34-38, элементы 39 и 40 за- лержки, элемент 41 запрета.

I Преобразователь работает следую- п|;им образом.

j Генератор 20 импульсов генерирует 1Гактовую частоту преобразователя.

; Эта частота делится делителем 21 Цастоты на четыре и используется для формирования синусоидального напряже (ия формирователем 22, который питае формирователь 24 непосредственно и Через фазовращатель 23, осуществляю- Ций сдвиг на 90°, формирователь 25. формирователи 24 и 25 создают враща- нЬщееся магнитное поле, обеспечивающе Непрерывное движение ЦМД 6 по аппликациям, (например, пермаллоевым) ко- 2 и 3. Деление частоты на четыре 1|:еобходимо для согласования тактовых Импульсов с положением ПДЦ 6 на коль 1);ах 2 и 3 с аппликациями (1 импульс Эквивалентен 1 шагу ЦМД 6). При про- ождении ЦМД 6 возле неподвижных Saгнитныx головок 10 и 11 (нулевое положение) неподвижная магнитная головка 10 вырабатывает импульс, ко- 1орьпЧ через усилитель 16 подается на

5

0

Q

5

0

5

f

Т где п - число положений ЦМД 6 на кольце 2 аппликаций; время прохождения 6 от начала сектора до подвижной головки В;

период следования импульсов генератора 20.

Одновременно с этим ЦМД 6 кольца 3 аппликаций, проходя с в К раз большей угловой скоростью возле неподвижной магнитной головки 11, вырабатывает на ее выходе импулгьс, который через усилитель 17 подается на первый вход формирователя 13 временного интервала. На выходе его появляется сигнал. Когда ЦМД 6 вызовет срабатывание подвижной магнитной головки 9, на выходе ее возникает импульс, который подается на второй вход формирователя 13 временного интервала и закрывает его. В результате на выходе формирователя 13 оказьтается сформированным импульс.

Длительность -этого импульса заполняется с помощью ключа 15 тактовыми импульсами с генератора 20, число которых подсчитывается счетчиком 19 импульсов (старших разрядов). Таким образом, осуществляется операция грубого измерения угла по формуле

f rp

360° пг

t Т

где n - число положений ItMJl. 6 на

кольце 3 аппликаций,- t - время прохождения НМД 6 от начала сектора до подвижной магнитной головки 9. После того, как оба счетчика 18 и 19 заполняются информацией, срабатывает блок 26 выдачи кода, на оба входа которого поступают импульсы с обеих подвижных магнитных головок 8 и 9.

Если импульсы на оба входа блока 26 (фиг.2) поступают одновременно.

торов кольца 2 и в нулевом положении кольца 3, Если в результате внешних или внутренних помех будет сбой на один или несколько тактов, то аннигилятор 17 ликвидирует ЩЩ 6, находящиеся не на исходных местах, благодаря чему исключается возможность накопления ошибки в работе преобразователя.

10

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала

20

25

30

то срабатывает элемент 32 И и импульс с код, содержащий пленку из магнито- с его выхода подается через элемент ИЛИ 33 на выход блока 26, откуда поступает на управляющий вход блока 27 ключей. Если импульсы на вход блока 26 подаются не одновременно, то элемент 32 И не срабатывает, но сигнал с одного входа (например, сигнал 18) через диод 34 подается на С-вход триггера 30. Триггер 30 срабатывает и через элемент 39 задержки подает сигнал на Д-вход триггера 31. По приходе импульса на другой вход (например, сигнал 19) он через диоды 35 и 38 подается на С-вход триггера 31. Триггер 31 срабатывает и появляется сигнал на его выходе, который подается на вход элемента 40 запрета. Элемент 40 запрета выдает сигнал на элемент 33 ИЛИ, который пропускает его на блок 27 ключей.

Одновременно сигнал с выхода- триггера 31 через элемент 31 задержки подается на С-вход триггера 30, возвращая блок 26 в исходное положе- ние. При необходимости элемент 40 за- запрета на прямом входе имеет дифференцирующую цепь, чтобы обеспечить выходной импульс заданной длительности. Таким образом информация, записанная в счетчики 18 и 19, объединяется и подается на выход 29 и индикатор 28.

По окончании цикла измерения НМД D кольца 3 приходит в исходное состояние, неподвижная магнитная головка 11 вьфабатывает импульс, который через усилитель 17 осуществляет сброс счетчиков 18 и 19 в исходное состояние, запускает генераторы 4 и 5 цилиндрических магнитных доменов и ан35

40

45

50

одноосного материала с первым кольцом аппликаций и первым генератором цилиндрических магнитных доменов, против первого кольца аппликаций размещены первая магнитная головка, установленная неподвижно, и вторая магнитная головка, жестко связанная с входньтм валом, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого ключа, первый формирователь временного интервала, выход которого соединен с первым входом второго ключа, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, первый и второй формирователи вращающегося магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности преобразователя, в него введены аннигилятор цилиндрических магнитных доменов, второй формирователь временного интервала, делитель частоты, формирователь синусоидального напряжения, фазовращатель, второй счетчик импульсов, блок выдачи кода, блок ключей, индикатор и две магнитные головки, а на пленке из магнитоодноосного материала выполнены второе кольцо аппликаций, радиус которого в К раз больше радиуса первого кольца аппликаций, и К , генераторов цилиндрических магнитных доменов, третья магнитная головка установлена против второго кольца аппликаций неподвижно соосно первой магнитной головке, четвертая магнитная головка размещена против второго кольца аппликаций и жестко связана с входным валом, выход первой магнитной головки соединен с генераторами

нигилятор 17 цилиндрических магнитных 55 цилиндрических магнитных доменов ободоменов. В результате преобразователь возвращается в исходное состояние, при котором ЦМД 6 будут в начале сек0273

торов кольца 2 и в нулевом положении кольца 3, Если в результате внешних или внутренних помех будет сбой на один или несколько тактов, то аннигилятор 17 ликвидирует ЩЩ 6, находящиеся не на исходных местах, благодаря чему исключается возможность накопления ошибки в работе преобразователя.

10

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала

0

5

0

с код, содержащий пленку из магнито-

5

0

5

0

одноосного материала с первым кольцом аппликаций и первым генератором цилиндрических магнитных доменов, против первого кольца аппликаций размещены первая магнитная головка, установленная неподвижно, и вторая магнитная головка, жестко связанная с входньтм валом, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого ключа, первый формирователь временного интервала, выход которого соединен с первым входом второго ключа, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, первый и второй формирователи вращающегося магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности преобразователя, в него введены аннигилятор цилиндрических магнитных доменов, второй формирователь временного интервала, делитель частоты, формирователь синусоидального напряжения, фазовращатель, второй счетчик импульсов, блок выдачи кода, блок ключей, индикатор и две магнитные головки, а на пленке из магнитоодноосного материала выполнены второе кольцо аппликаций, радиус которого в К раз больше радиуса первого кольца аппликаций, и К , генераторов цилиндрических магнитных доменов, третья магнитная головка установлена против второго кольца аппликаций неподвижно соосно первой магнитной головке, четвертая магнитная головка размещена против второго кольца аппликаций и жестко связана с входным валом, выход первой магнитной головки соединен с генераторами

их колец аппликаций с блоком аннигиляции цилиндрических магнитных доменов, с входом сброса первого счетчнкя импульсов и с первым входом пер- Еяого формирователя временного интервала, выход второй магнитной головки соединен с вторым входом первого формирователя временного интервала и первым входом блока выдачи кода, выход которого соединен с управляющим входом блока ключей, выход третьей магнитной головки соединен с входом сброса второго счетчика импульсов и с первым входом второго формирователя временного интервала, выход которого соединен с вторым входом первого ключа, выход которого соединен со счет- ньш входом второго счетчика импульсов , выход четвертой магнитной головки соединен с вторыми входами бло736

ка выдачи кода и второго формирователя временного интервала, выход генератора импульсов соединен с вторым входом второго ключа и входом делителя частоты выход которого соединен с входом формирователя синусоидального напряжения, выход которого соединен с первь м формирователем вращающегося

магнитного поля и с входом фазовращателя, выход которого соединен с вторым формирователем вращающегося магнитного поля, выходы счетчиков импульсов соединены с информационными

входами блока ключей, выходы которого являютс;я выходами преобразователя и соединены с входами индикатора ,

фuэ.i

Фиг.2