1
Предлагаемый измерительный преобразователь предназначен для преобразования электрических величин (мощности, напряжения, тока и др.) в цифровой код.
Известны устройства, основанные на фотоэлектрическом способе кодирования показаний электроизмерительных приборов путем преобразования угла поворота подвижной системы измерительного механизма в цифровой код.
Цель предложенного изобретения - повышение точности преобразования относительно простыми средствами и обеспечение преобразования с учетом нелинейной зависимости угла поворота подвижной системы измерительного механизма от входной электрической величины.
Предлагаемый преобразователь отличается тем, что в него введены сектор, насаженный на валу, соосно расположенный с валом измерительпого механизма, на торце которого укреплена дугообразная пластина с кодирующей маской, -выполненной из прозрачного материала с нанесенными на нее непрозрачными рисками, приводной механизм, насаженный на вал сектора, фотоэлемент, расположенный под одним из торцов дугообразной пластины и жестко скрепленный с сектором, и фотодатчик импульсов, фотоэлементы которого расположены в зоне перемещения дугообразной пластины.
На чертеже приведена схема преобразователя.
Измерительный механизм / электромеханического прибора с зеркальцем 2 на подвижной части присоединяется к измеряемому объекту. От источника света 5 с оптической системой на зеркальце 2 направлен луч, фокусированный в виде узкой толоски. Фотоэлемент 4 закреплен к сектору 5, насаженному на вал 6, соосный с осью подвижной части механизма /. К торцу сектора 5 прикреплена дугообразная пластина 7, под одним из торцов которой расположен фотоэлемент 4. В вырез пластины 7 устанавливается счетная маска 8, выполненная из тонкого проз1рачного материала с непрозрачными рисками, нанесенными в соответствии с зависимостью угла
поворота подвижной системы измерительного механизма от входной величины. Счетная маска 5 охвачена неподвижным фотодатчиком 9 импульсов. Сектор 5 качается вокруг своего вала 6 с помощью приводного механизма 10.
Работа преобразователя происходит в следующей последовательности.
Исходным положением является нулевое (крайнее) положение сектора 5 (со счетной маской 8 и фотоэлементом 4} по отнощению
к фотодатчику 9. При этом отсутствию входной величины соответствует нулевое отклонение луча, отраженного зеркальцем 2, и его- попадание точно в щель фотоэлемента 4. При наличии входной в еличины луч от зеркальца 2 .отклоняется на соответствующий угол. Для преобразования этого угла в цифровой код запускается приводной механизм 10 на один цикл, в течение которого сектор 5 совершает поворот вокруг оси на угол, соответствующий максимальному отклонению луча, и обратно возвращается в исходное положение. С момента движения сектора 5 начинается выдача импульсов с помощью фо-тодатчика 9 в соответствии со счетной маской S. Импульсы поступают на счетчик импульсов, подключенный к фотодатчику 9 через электронный переключатель. При пересечении луча щелью фотоэлемента 4, в последнем -появляется сигнал, под воздействием которого электронный переключатель приостанавливает подачу импульсов от фото датчика 9 в счетчик. При обратном ходе сектора 5 фотоэлемент 4 снова пересекает луч и своим повторным сигналом с помощью электронного переключателя возобновляет продолжение счета импульсов счетчиком. Счет прекращается по возвращении сектора 5 в -исходное положение.
Пуск преобразователя в каждом цикле начинается С установки счетчика в нулевое состояние.
Повышение точности в предлагаемой конструкции достигается увеличением числа импульсов, посылаемых в счетчик, на единицу измеряемой величины посредством: сложения импульсов, соответствующих углу отклонения луча, получаемых в процессе прямого и обратного хода сектора 5, и увеличения длины счетной маски благодаря удвоению угла отклонения луча по сравнению с углом поворота отражающего зеркальца и увеличения радиуса сектора 5. Компенсация погрешности преобразования угла в код обусловлена конечными толщинами щели фотоэлемента 4 и пересекающего ее луча благодаря возвратновращательному движению сектора 5. Недобор
количества импульсов в результате останова пось1лки импульсов в счетчик при совпадении щели фотоэлемента 4 и луча при прямом ходе сектора 5 восполняется перебором такого же количества импульсов при обратном ходе благодаря возобновлению посылки импульсов при совпадении щели и луча. Вследствие этого может быть применена простейщая оптическая система без снижения точности преобразования, так как отпадает необходимость фокусирования луча в очень тонкую полоску. В предлагаемом устройстве соответствие числа импульсов входной электрической величине, нелинейно связанной с углом отклопения подвижной системы измерительного механизма, обеспечивается весьма простым средством--вставной маской 8 простейшей конструкции с расположением темных полос по такому же нелинейному закону.:
На работу преобразователя не влияет изменение скорости движения, сектора 5 в течение цикла преобразования.
Предмет изобретения
Измерительный преобразователь электрических величин в цифровой код, содержащий измерительный механизм с зеркальцем, укрепленным на его подвижной части, и источник света, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены сектор, насаженный на вал, соосно расположенный с валом измерительного механизма, на торце которого укреплена дугообразная пластина с кодирующей маской, выполненной из прозрачного материала с нанесенными на нее непрозрачными рисками, приводной механизм, насаженный на вал сектора,
фотоэлемент, расположенный под одним из торцов дугообразной пластины и жестко скрепленный с сектором, -и фотодатчик импульсов, фотоэлементы которого расположены в зоне перемещения дугообразной пластины.
