МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ-КОД Советский патент 1974 года по МПК H03M1/50 

1

Изобретение относится к области а-втоматпки и телемеханики и ,может быть использовано для преобразования в «од углового положения объектов, удаленных от преобразозателя угол- (КОД и расположенных в одной плоскости.

Известен преобразователь угол- код, содержащий задаюш,ий и чувствительный элементы, генератор и-мпульсов, соеди-ненный через ключ со счетчи;ко,м импульсов, датчики стартового и стопового импульсов.

Недостатком известного устройства является недостаточно 1высо1кая точность работы и сложность устройства.

Ири этом в известнОМ устройстве датчики стартового и стопового имнульсов расположены непосредственно на преобразователе. В тех случаях, когда требуется преобразователь в код угол между объекта-ми, удаленными от преобразователя, для совмещения датчнков стартового и стопового импульсов с направлением на объекты требуются специальные устройства (оптические визирные трубы, антенны радиолокаторов и т. д.). Применение этих устройств вносит дополнительные погрешности в результаты преобразования. Кроме того, известные преобразователи, как правило, однок анальные.

Целью изобретения является 1новышение точности работы и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается нрименением постоянно вращающегося луча источника света, который, отражаясь от отражателей оптических датчнков, установленных на объектах, воспринимается н нреобразовьивается фотоприемником В электрические сигналы, которые, 1В свою очередь, образуют временные интервалы, преобразовываемые в код.

На фиг. 1 приведена блок-схема нредложенного устройства; на фиг. 2 показано взаимное расноложенне преобразователя и датчиков.

На валу 1 двигателя 2 (см. фиг. Г) под углом 45° к оси преобразователя закреплено зеркало 3, на которое направлен но оси преобразователя прямой луч 4 от источника света 5. На корпусе 6 нреобразсвателя н плоскости отражения луча 4 закреплен фотоприемник 7 (являющийся нулевым датчнком), соединенный через уснлитель-формпрователь 8 с коммутатором 9. Перед началом измерещп фотонриемник 7 ориентируется (например, относительио стран света, если нлоскость измеряемых углов горизонтальна).

Датчики ,1 измеряемых углов располагаются неносредственаш на объектах н выполняются в виде отражателей (например, уголковых), .которые отража от луч 4 в строго обратном направлении (фиг. 2). Соосно с валом 1 закреплено коническое зеркало 11, отражающее .обратный луч 12 в фотонриемник

13, также подключенный «о .входу усилителяформирователя 8. Преобразователь содержит ключи 14i-14„, счетчики 15i-15„, генератор импульсов (ГИ) 16, делитель частоты 17, фильтр 18 и усилитель 19.

При вращении вала 1 луч 4 вращается с той же скоростью. При .попадании его на фотоприемник 7 в последнем вырабатывается электрический сигнал, который усиливается усилителем-формирователем 8 и поступает на ко:М1мутатор 9. Коанмутатор открывает ключ 14 и на счетчик 15i начинают поступать импульсы от ГИ 16.

При дальнейшем вращении луч 4 отражается от отражателя лервого датчика 10, в виде обратного луча 12 попадает «а коническое зеркало 11, а от него - в фотоприемиик 13. Выработанный П01следним элвкт;ричбский сигнал также усиливается и, поступив на коммутатор 9, закрывает ключ 14i и открывает ключ 149.

После поворота иря.мого луча 4 на 360°, т. е. вторичного попадания на фотоприемник, коммутатор 9 закрывает последний ключ 14п. В счетчиках 15i-15, таким образом, зафиксированы коды, соответствующие измеряемым углам а, аа,..., схп. Очевидно, что разрешающая спосо1бность преобразователя зависит от того, насколько узок луч 4. В то же время он должен нести энергию, достаточную для того, чтобы быть во спринятым фотоприемником 13 после отражения от датчиков lOi-lOn- С этих позиций паиболе рационально в качестве исиспользовать о;птическии

точника света

квантовый генератор (лазер) непрерывного излучения.

Зеркало 3, как показано на фиг. 1, выполняется цилиндрически выпуклым. В результате этого луч 4 развертывается в вертикальной плоскости и, следовательно, точность работы устройства не зависит от точности установки

датчиков относительно плоскости отражения луча. Кроме того, при этом И)Меется возможность располагать фотоприемиик 7 ниже или выше плоскости измеряемых углов, т. е. он не

создает «мертвой зоны.

Для устранения погрешности от нестабильности частоты генератора 16 и непостоянства скорости вращения двигателя 2 осушествляется их с«нх|рониза1ц.ия. Для этого ГИ 16 соединен через делитель частоты 17 с фильтром 18, который выделяет основную гармонику двуполярных импульсов. Полученное синусоидальное напряжение усиливается усилителем 19, выход которого соединен ic обмоткой двигателя 2.

Предмет изобретения

Многоканальный преобразователь угол- код, содержащий оптические датчики углов, нулевой датчик угла, задающий элемент, генератор импульсов, подключенный через последовательно соединенные делитель частоты, фильтр и усилитель-формирователь к двигателю и чарез ключи - « счетчикам, коммутатор,

выходы которого подключены к управляющим входам ключей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы и упрощения устройства, в нем задающий элемент содержит источник света, луч которого размещеп соосно с осью преобразователя, и выпуккое зеркало, раз мещенное на валу двигателя под углом 45° к оси преобразователя, отражатели оптических датчиков расположены «а объектах, нулевой датчик выполнен в виде фотоп|риемпи ка, установлеп на преобразователе и соединен через усилитель-формирователь со входом коммутатора, соосно оси преобразователя установлено коническое зеркало, оптически соединенное со вторым фотоприемпиком, подключенным ко входу усилителя-формирователя.