АНАЛОГОВЫЙ ИНТЕРПОЛИРУЮЩИЙ ДАТЧИК ОБРАТНОЙ СВЯЗИ Советский патент 1973 года по МПК G05B19/4105 

1

Изобретение относится к области автоматического управления и предназначено для использования в системах программного управления перемещением исполнительных органов.

Известны датчики обратной связи, содержапдие потенциометры, оси пдеток которых через систему передачи связаны с исполнительным органом, а обмотки подключены к источнику постоянного тока. Однако эти датчики не могут работать в многооборотном (интерполируюндем) режиме, кроме того отсутствует постоянство их точностных характеристик.

Описываемый датчик отличается от известных тем, что он содержит два круговых потенциометра с полукольцевыми обмотками, управляемые многорегистровые магазины цифровых резисторов, мультипликатор, редуктор, установленные на общей оси два дисковых кодовых преобразователя со щеточными блоками съема данных, реле и схему коммутации циклов, включающую реле циклов, конечные выключатели и вспомогательные щетки с ламелями, причем обмотки круговых потенциометров подключены к источнику постоянного тока через управляемые многорегистровые магазины цифровых резисторов, щетки круговых потенциометров подключены к выходной цепи датчика, а их ось через мультипликатор соединена с исполнительным органом и через редуктор - с осью дисковых кодовых преобразователей, к выходам щеточных блоков съема данных которых подключены через вентили обмотки реле, а контакты этих реле включены в схемы соответствующих регистров магазинов цифровых резисторов, ламели схемы коммутации циклов включены в цепь питания дисковых кодовых преобразователей, конечные выключатели - в цепь питания обмоток реле, обмотка реле циклов через вентили подсоединена к соответствующим выходам щеточных блоков съема данных, а его замыкающий контакт включен в выход5 ную цепь одной из щеток.

Такое выполнение датчика позволяет обеспечить многооборотный работы и постоянство его точностной характеристики. На чертеже показана принципиальная схема описываемого датчика. Она содержит потенциометры с полукольцевыми обмотками / и 2, основные щетки потенциометров 3 к 4, выходную ось исполнительного органа 5, мультипликатор 6, редуктор 7, дисковые кодовые преобразователи 8 н 9, щеточные блоки съема данных 10, 11, 12 и 13, управляемые многорегистровые магазины цифровых резисторов 14 и 15, реле 16, вентили /7, схему коммутации циклов, включающую реле цик0 лов 18, контакты реле циклов 19, конечные 3 выключатели 20 и 21, вспомогательные щетки 22 и 23 к ламели 24, 25, 26 и 27. Датчик работает следующим образом. При вращении выходной оси 5 исполнительного органа вращение передается через мульти-5 пликатор 6 на щетки 3 и 4 потенциометров / и 2, вращающихся синхронно друг относительно друга; далее вращение передается через редуктор 7 на кодовые дисковые преобразователи, обеспечивающие необходимые переклю-ю чения цифровых управляемых магазинов резисторов. Так как потенциометры 1 и 2 смещены относительно друг друга на 180° и установлены с перекрытием, равным 5°, то на участке О-180° щетка 4 потенциометра 2 от15 выходной цепи отключена нормально открытым контактом 19 реле циклов 18, питание на обмотке которого подается через кодовый дисковый преобразователь, следовательно, на участке О-180° сигнал снимается только с20 потенциометра /. На участке 180-360° первого оборота сигнал снимается в зоне перекрытия (180-185°) с потенциометров 1 и 2 одновременно. После прохождения щетки зоны перекрытия сигнал снимается только с по-25 тенциометра 2, в цепь которого для компенсации величины сопротивления потенциометра / включено добавочное сопротивление. В момент прохождения щетками 5 и 4 315° первого оборота через ламель 26 и кодовый диско-30 вый преобразователь 8, включается первый разряд магазина сопротивлений 15, включенкого в цепь потенциометра 1, который в это время в работе не участвует и этим подготавливается схема датчика обратной связи35 для функционирования в пределах второго оборота. Во время второго оборота в момент прохождения щетками 135° через ламель 25 и кодовый преобразователь 8 подключается первый разряд магазина сопротивлений 14,40 включенного в цепь потенциометра 2. При прохождении щетками 270° второго оборота конечным выключателем 21 размыкается цепь питания катущек реле магазина сопротивлений /5, тем самым подготавливая магазин со-45 противлении к набору новой комбинации разрядов. Этот набор будет осуществлен при прохождении щетками 315° второго оборота. Во время третьего оборота при прохождении щетками 90° конечным выключателем 20 будет50 разорвана цепь питания катущек реле магазина сопротивлений 14, чем и обеспечивается подготовка его к набору новой комбинации. Набор цифровых управляемых сопротивлеНИИ будет осуществлен кодовым дисковым55 преобразователем 8 в момент прохождения щетквми 3 и 4 135° третьего оборота. Далее работа датчика обратной связи осуществляется аналогично. При исполнительного органа в60 обратную сторону работа датчика обратной связи происходит в следующей последовательности: в случае, когда требуется возвратить датчик обратной связи в нулевое положение из конечного положения я-го оборота,65 4 т. е. когда в магазине сопротивления 15 уже набрана требуемая комбинация разрядов цифровых управляемых сопротивлеии для последующего оборота, щетки датчика обратной связи 1 и 2, проходя через отсчет, равный 270° {направление отсчета то же, что и при прямом ходе), конечным выключателем 21 разорвут цепь питания катущек реле магазина сопротивлений 15 и ранее набранная комбинация разрядов цифровых управляемых сопротивлений срабатывается, а на отсчете, равном 225° рассматриваемого оборота, через щетки 22 и 23 и ламель 27 питание подается на кодовый дисковый нреобразователь 9 и далее на обмотки реле магазина 15, тем самым осуществляя подключение в цепь потенциометра 1, требуемой комбинации разрядов цифровых управляемых соиротивлений. При движении исполнительного органа в обратную сторону, в магазинах сопротивлеиий датчика обратной связи набирается расчетная комбинация разрядов цифровых управляемых сопротивлений, суммарное сопротивление которых меньше суммарного сопротивления комбинации разрядов цифровых управляемых сопротивлений, набираемых на этом же обороте при прямом ходе, на величину, равную значению сопротивления первого разряда магазинов сопротивлений 14 и 15. При нахождении щеток потенциометра / и 2 на отсчете, равном 135° рассматриваемого оборота через щетки 22 к 24 и ламель 25, питание подается на кодовый дисковый преобразователь 8, который подключает питание к обмоткам реле магазина, сопротивлений 14, однако на отсчете, равном 90°, конечным выключателем 20 набранная комбинация цифровых управляемых сопротивлений сбрасывается в соответствии с логической схемой датчика обратной связи. На отсчете, равном 45° рассматриваемого оборота, через ламель 24 и кодовый дисковый преобразователь 9 магазином сопротивлений 14 осуществляется подключение расчетной комбинации разрядов цифровых управляемых сопротивлений, а далее работа датчика обратной связи осуществляется аналогично. Таким образом, принятая логическая схема работы датчика обратной связи обеспечивает измерение расчетных перемещений исполнительных органов системы как в прямом, так и в обратном направлениях. Для исключения возможности появления ложного сигнала на границах двух смежных разрядов кодовых дисковых преобразователей питание на них подается через ламели 24 и 27 в тот момент, когда щетки находятся в средней зоне токопроводящих пластин соответствующего разряда. Для сохранения в магазинах сопротивлений 14 и 15 набранной комбинации разрядов цифровых управляемых сопротивлений в процессе перемещения щеток кодовых дисковых преобразователей от одной средней зоны такопроводящих пластин до другой, в электрической схеме датчика обратной связи предусмотрена цепь самоблокировки соответствующих обмоток реле.

Вентили 17, установленные в цепи питания катушек реле, препятствуют подаче питания на кодовый дисковый преобразователь в определеиные моменты времени по цепям самоблокировки.

Предмет изобретен и я

Аналоговый интерполирующий датчик обратной связи, содержащий потенциометры, Оси щеток которых через систему передачи связаны с исполнительным органом, а обмотки подключены к источнику постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью обеспечения многооборотного режима работы и постоянства точностной характеристики датчика, он содержит два круговых потенциометра с полукольцевыми обмотками, управляемые многорегистровые магазины цифровых резисторов, мультипликатор, редуктор, установленные на общей оси два дисковых кодовых преобразователя со щеточными блоками съема данных, реле и схему коммутации цпклог;, включающую реле циклов, конечные выключатели и вспомогательные щ,етки с ламелямг:,

причем обмотки круговых потенциометре; подключены к источнику постоянного тока через управляемые многорегистровые маг. ЗИНЫ цифровых резисторов, щетки круговых потенциометров подключены к г ыходной цепи датчика, а их ось через мультипликатор соединена с исполнительным органом и через редуктор с осью дисковых кодовых преобразователей, к выходам щеточных блоков съема данных которых подключены через вентили

обмотки реле, а контакты этих реле включены в схемы соответствующих регистров магазинов цифровых резисторов, ламели схемы коммутации циклов включены в цепь питания дисковых кодовых преобразователей, конечные выключатели - в цепь питания обмоток реле, обмотка реле циклов через вентили подсоединена к соответствующим выходам щеточных блоков съема данных, а его замыкающий контакт включен в выходную цеги

одной из щеток.