Преобразователь угол-код Советский патент 1975 года по МПК G08C9/04 

расположенные относительно полюсов соответственно второй и третьей грунп, также включены последовательно и согласно, а между собой - встречно. Первичные обмотки 9 подключены к источнику переменного напряжения И, вторичные обмотки датчика 6 соединены со входами демодулятора 12, а обмотки датчика 7 - со входами демодулятора 13. Выходы демодуляторов 12 и 13 подключены соответственно ко входам выпрямителей 14 и 15и дискриминаторов положительного сигнала 16 и 17. Выход выпрямителя 14 подключен ко входу дискриминатора уровня 18, выход которого соединен со входами схем «И 19 и 20 и схемы «НЕ 21. Выход дискриминатора 16подключен к другому входу схемы «И 19 и ко входу схемы «НЕ 22, выход которой соединен с другим входом схемы «И 20. Выход дискриминатора 17 подключен ко входу схемы «НЕ 23, выход которой соединен со входами схем «И 24-26, и ко входам схем «И 27-30. Выход схемы «НЕ 21 подключен ко входам схем «И 26, 27 и 29, выход схемы «НЕ 22 - ко входам схем «И 26 и 27. Выход схемы «И 20 подключен ко входам схем «И 25 и 30, выход схемы «И 19 - ко входам схем «И 24 и 28. Входы схемы «ИЛИ 31 подключены к выходам схем «И 24, 25, 28 и 30, а выход - ко входу схемы «И 32, второй вход которой подключен к выходу выпрямителя 15, а выход - ко входу схемы «ИЛИ 33 и через схему «НЕ 34 - ко входу схемы «И 35, второй вход которой подключен к выходу выпрямителя 14, а выход - ко второму входу схемы «ИЛИ 33, выходом соединенной со входом преобразователя «напряжение-код 36. Выходы последнего подключены ко входам дешифратора прямого кода 37 и дешифратора обратного хода 38. Входы схемы «ИЛИ 39 подключены к выходам схем «И 24, 26, 29 и 30, а выход - хо входу дешифратора обратного кода 38, шине п-го разряда 40 и через схему «НЕ 41 ко входу дешифратора прямого кода 37. Входы .схемы «ИЛИ 42 подключены к выходам схем «И 24, 25, 28 и 30, а выход - к шине д-1 разряда 43. Входы схемы «ИЛИ 44 соединены с выходами схем «И 24, 27, 28 и 29, а выход - с шиной п.-2 разряда 45. Выходы дешифраторов 37 и 38 подключены к шинам т-п разрядов 46. Совокупность элементов 19н-30 составляет блок определения номера кодового элемента. Элементы 31-38 образуют блок формирования./п--п младших разрядов, а элементы 39, 41, 42 и 44 - блок формирования п, п-1, п-2 разрядов. Преобразователь работает следуюш,им об.разом. Кодируюш,ее устройство 1 и жестко связанные с ним роторы 5 изменяют свое положение -в-зависимости от измеряемого угла. При этом изменяются выходные, сигналы датчиков 6 и 7, огибаюш,ая которых после действия демодуляторов 12 и 13 показана на фиг. 4 в виде кривых I и И, близких по форме к синусоидальной. Изменяя геометрию зубцов роторов 5 и статоров 8, можно получить в пределах одной четвертой зубцового деления высокую линейность этой кривой. Иространственный сдвиг кривых I и II обеспечивается соответствуюш,им относительным расположением статоров датчиков 6 и 7. Дифференциальное включение обмоток 10 каждого датчика исключает наличие в выходном сигнале постоянной составляюш,ей. С номош,ью выпрямителей 14 и 15 осуществляется изменение на (f фазы кривых I и II на этом участке, где она отрицательна (кривые III и IV). Таким образом, угловому перемещению вала а ставится в соответствие сигнал, изменяющийся V. виде ломаной линии, состоящей из равных по длине и симметрично расположенных отрезков прямых. Затем линейно изменяющееся напряжение преобразуется в код младших разрядов и определяется координата каждого линейного участка, т. е. формируется код старших разрядов. Для стыковки кодов младших и старших разрядов служат дискриминаторы положительных сигналов 16 и 17 и дискриминатор уровня 18. На выходе первых из них формируется сигнал в тот момент, когда фазы кривых I и II положительны (см. фиг. 4). На выходе дискриминатора уровня 18 сигнал появляется тогда, когда сигналы I и III достигнут определенного значения. Совокупность сигналов с выходов дискриминаторов 16, 17 и 18 нозволяет однозначно определить угловую координату для каждого названного выше прямолинейного отрезка. Нетрудно видеть, что периодичность сигналов с выходов дискримипаторов 16, 17 и 18 равна восьми, что позволяет с помощью схемы (см. фиг. 3) получить п, п-1 и п-2 разряды выходного кода. Проиллюстрируем это примерами. Если угловое положение вала (см. фиг. 4), то имеют место сигналы на выходе дискриминаторов 16 и 18, а на выходе дискриминатора 17 сигнал отсутствует. Отсутствие сигнала на выходе дискриминатора 17 определяет его наличие на выходе схемы «НЕ 23. Нри описанной совокупности сигналов срабатывают схемы «И 19 и 24. Сигнал с выхода схемы «И 24 проходит через схему «ИЛИ 39 и формирует «1 в я-м разряде. Аналогично формируются «1 в п-1 и п- разрядах посредством схем «ИЛИ 42 и 44. При угловом положении вала имеют место сигналы на выходе дискриминаторов 16 и 17, а на выходе дискриминатора 18 он отсу1ствует, определяя сигнал на выходе схемы «НЕ 21. При этом срабатывает схема «И 29, и посредством схем «ИЛИ 39 и 44 формируются «1 в rt-M и п-2-м разрядах. В этом случае в п-1-м разряде записывается «О.

Для случая есть сигналы па выходе дискриминаторов 17 и 18 и нет сигипла на выходе дискриминатора 16. т. е. имеет место сигнал на выходе схемы «НЕ 22. Это приводит к срабатыванию схемы «И 20 и далее схемы «И 30. При этом посредством схем «ИЛИ 39 и 42 код «1 записывается в п-м и п-1-м разрядах, а в п-2-м разряде он равен «О. Аналогично формируется код в ге-м, п-1-м и п-2-м разрядах при других положениях вала.

Старшие разряды, начиная с п-3-го по первый, образуются с помопдью считывающих элементов 3, расположенных по V-развертке относительно дорожек 2 кодирующего устройства 1. При этом может быть использован любой принцип их работы. Размещение считывающих элементов соответствует угловым координатам смены кода п-2-го разряда, который принимается исходным при построении V-кода.

Младщие m-п разрядов формируются путем преобразования сигналов, соответствующих прямолинейным участкам, в код.

Принадлежность участка к заданной кривой определяется с помощью схем «ИЛИ 33, .НЕ 34 и «И 32 и 35. Если в заданной угловой координате есть сигнал на выходе одной из схем «И 24, 25, 28 и 30, то появляется сигнал на входе схемы «И 32, и сигнал с выхода вынрямителя 15 через открытую схему «И 32 и схему «ИЛИ 33 проходит на вход преобразователя «напряжение-код 36. Это означает, что преобразуется сигнал, соответствующий кривым II и IV (см. фиг. 4). Если схема «ИЛИ 33 не срабатывает, т. е. отсутствует сигнал на выходе хотя бы одной из схем «И 24, 25, 28 и 30, то за счет наличия сигнала на выходе схемы «НЕ 34 аналогично ко входу преобразователя «напряжение-код подключается выход выпрямителя 14, т. е. сигнал кривой I (HI).

Факт возрастания или убывания сигнала на конкретном прямолинейном участке определяется с помощью схемы «ИЛИ 39. Если сигналы отсутствуют на выходе всех схем «И 24, 26, 29 и 30, то нет сигнала на выходе схемы «ИЛИ 39. При этом сигнал с выхода схемы «НЕ 41 подается на дополнительный вход дещифратора прямого кода 46, который считывает с преобразователя «напряжение- код 36 код m-п разрядов. Этот случай соответствует возрастанию сигнала на выбранном прямолинейном участке при увеличении угла а. Если есть сигнал па выходе хотя бы одной из схем «И 24, 26, 29 и 30, срабатывает схема «ИЛИ 39, и формирование кода т-п разрядов осуществляется с помощью дещигЬратора обратного кода 38. При этом угловое положение вала соответствует одному из убывающих участков непрерывного сигнала.

Например, если a fi (см. фиг. 4). то Аормирование названного кода должно происходить при участии кривой I на убывающем ее

участке. Действительно, как было показано выще, в этом случае срабатывает схема «И 29, в результате чего сигнал поступает на вход схемы «ИЛИ 39, подключая дещифратор обратного кода 38, и не поступает сигнал на какой-либо вход схемы «ИЛИ 31. В результате за счет срабатывания схемы «И 35 к преобразователю «напряжение-код 36 по.дключается сигнал, соответствующий кривой I.

20

Предмет изобретения

Преобразователь «угол-код, содержаишй кодирующее устройство с п-3 дорожками,

считывающие элементы, подключенные к логической схеме формирования п-3 старщих разрядов, многополюсные датчики, каждый из которых содержит жестко связанный с кодирующим устройством зубчатые ротор и статор

с первичными и вторичными обмотками, подключенными к демодуляторам, блок определения номера кодового элемента, выходы которого соединены с блоком формирования п, п-1, п-2 разрядов с блоком формирования

т-п младщих разрядов, от,г1ич а юпхийс я тем, что, с пелью повыщения точности, в него введены два выпрямителя, дискриминатор уровня и два дискриминатора положительного сигнала; причем выход каждого демодулятора подключен ко входам соответствуюи его выпрямителя и дискриминатора положительного сигнала, выход первого выпрямптеля соединен со входом дискриминатора уровня; выходы всех дискриминаторов подключены к

блоку опреде,1ения номера кодового элемента, выходы выпрямителей - к блоку формирования т-п м,тадщих разрядов, а по,1юсы статора каждого датчика объединены в три групиы; у полюсов первой группы, не со.п,ержанщх зубцов, размещены пос,тедовательно включенные первичные обмотки, зубцы полюсов второй группы смещены по отношению к зубцам полюсов первой группы на половину зубцового делент1я и на каждом полюсе первой и второй групп разменгена вторичная обмотка.

i 3:nir -j