Преобразователь углового положения вала в код Советский патент 1975 года по МПК G08C9/04 

1

Устройство относится к дискретным -системам автоматического контроля и регулирования.

Известны преобразователи углового положения вала в КОД, содержащие кодовый датчик грубого отсчета, вал которого соединен со входным Валом и через редуктор с валом кодового датчика точного отсчета, блок памяти, подключенный к выходам кодового датчика грубого отсчета, и блок согласования.

К недостатку известных устройств следует отнести сложность их конструктивного выполнения.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем блок согласования содержит логические элементы «И, «НЕ и линию задержки, причем вход логического элемента «НЕ соединен с выходом старшего разряда кодового датчика точного отсчета, а выход логичеСкого элемента «НЕ соединен с первым входом логического элемента «И, второй Вход которого подключен к шине опроса кодового датчика точного отсчета через линию задержки; выход логического элемента «И соединен с шиной опроса кодового датчика грубого отсчета.

Такое выполнение позволило упростить преобразователь углового Положения вала в код, имеющего одностороннее направление вращения.

На фиг. 1 представлена структурная схема реобразователя; на фиг. :2 показано взаимное расположение масок кодовых датчиков грубого и точного отсчетов в процессе работы преобразователя.

Преобразователь содержит кодовый датчик 1 грубого отсчета, кодовый датчик 2 точного отсчета, редуктор 3, блок памяти 4, входной вал 5, блок Согласования 6, содержащий, в

свою очередь, ЛОгический элемент «И 7, логический элемент «НЕ 8 и линию задержки 9. Кроме того, на фиг. 1 обозначены выходные Клеммы 10 канала точного отсчета, выходные «леммы 11 канала грубого отсчета и

шина опроса il2 кодового датчика точного отсчета.

Кодовые датчики 1 и 2 предназначены для преобразования углов поворота валов грубого и точного отсчетов Б п-разрядные параллельные коды, например в коды Грея.

Редуктор 3 предназначен для обеспечения

угла поворота вала кодового датчика точното

отсчета в соответствии с заданным передаточным отношением между каналами грубого и

точного отсчетов.

Блок памяти 4 служит для хранения кода грубого отсчета.

Входной вал 5 является валом механизма, угол поворота которого необходимо представить в виде параллельного А«-р-азрядного кода. Выходные клеммы 11 и 10 служат для выдачи из преобразователя кодов грубого и точного отсчетов соответственно. Шина 12 предназначена для лодачи импульсов опроса на кодовый датчи-к точного отсчета. Блок 6 согласования информации .каналов грубого и точного отсчетов предназначен для формирования импульсов опроса кодового датчика I грубого отсчета. Логический элемент «НЕ 8 является инвертором сигнала, поступающего € выходной шины старшего разряда кодового датчика 2 точного отсчета. Логический элемент «И 7 является ключевым элементом в цепи формирования импульсов опроса кодового датчика 1 грубого отсчета. Линия задержки 9 играет вспомогательную роль в работе преобразователя. Входной вал 5 соединен с валом кодового датчика 1 грубого отсчета, который через редуктор 3 соединен с кодовым датчижо-м 2 точного отсчета. Выходы разрядов кодового датчи.ка 1 соединены с информационными входами блока памяти 4, выходы Которого подключены к выходным -клеммам И. Выходы разрядов кодового датчика .2 соединены с выходными клеммами ilO, причем выход -старшего разряда датчика подключен также ко входу элемента «НЕ 8. Шина 12 опроса кодового датчика точного отсчета соединена со входом опроса кодового датчика 2 точного отсчета непосредственно и первым iвxoдoм элемента «И 7 через линию задержки 9. Второй вход элемента «И 7 подключен к выходу элемента «НЕ 8, а выход соединеи с шиной опроса кодового датчика 1 грубого отсчета. Работа преобразователя заключается в следующем. При поступлении на шину 12 импзльса опроса кодовый датчи-к 2 точного отсчета фор мирует параллельный /г-разрядный -код, соответ-ствующий углу поворота его вала, который поступает на выходные шины 10 и представляет собой младщие разряды кода угла поворота входного вала 5 (-старщие разряды этого кода поступают на выходные .клеммы 11 из блока памяти 4). Лри наличии -в старщем разряде кода точного отсчета «О элемент «НЕ 8 формирует разрещающий сигнал на одном из входов элемента «И 7, на второй вход .которого через линию задержки 9 с щины 12 поступает импульс опроса (величина линии задержки определяется временем формирования -выходного кода кодовым датчиком 2 при поступлении на него импульса опроса). Схема «И 7 формирует импульс, который поступает на шину опроса кодового датчика 1. Кодовый датчиК 1 формирует параллельный п-разрядныи код, соответствующий углу поворота его вала и представляющий собой старшие разряды кода угла поворота входного вала 5, который записывается в блок -памяти 4 и с его выходов поступает на выходные клеммы 11. При записи информации в блок цамяти 4 ранее залисанная в него информация сбрасывается. При наличии в старшем разряде кода точного отсчета «I элемент «И 7 в течение текущего цикла опроса кодового датчика 2 точного отсчета остается закрытым, и опрос кодового датчика 1 грубого отсчета не производится. Па выходные клеммы 11 |ПОСтупает ранее записанное в блоке памяти 4 значение кода грубого отсчета. Необходимость н)левой установки кодового датчика грубого отсчета со сдвигом в сторону направления вращения входного вала поясняется фиг. 2, где показано примерное расположение масок -кодовых датчиков грубого и точного отсчетов при их нулевой установке для кодирования углового положения входного вала, вращающегося в сторону увеличения кода (I вариант) и вращающегося в сторону уменьшения кода (П вариант). В качестве примера на фиг. 2 изображены маски 4-разрядных кодовых датчиков, выполненные в «оде Грея. Для удобства пояснения работы преобразователя маски кодовых датчиков изображены в развернутом виде, причем элементы масок кодового датчика грубого отсчета -показаны в цене соответствующих элементов маски кодового датчика точного отсчета, Точками на дорожках масок указаны места элементов. Наустановки чувствительных правление движения масок указано стрелками. При установке кодовых датчиков -грубого и точного отсчетов в их действительные нулевые положения съем истинного значения «ода с кодового датчика грубого отсчета в районе завершения кодовьш датчиком точного отсчета полного оборота требует полного отсутствия рассогласования между валами этих датчиков, что практически выполнить не представляется возможным. Устранение же ощибки при съеме кода с кодового датчика грубого отсчета требует применения специальных узлов согласования информации грубого и точного отсчетов, что ведет к усложнению схемы преобразователя. При необходимости кодирования угла поворота вала, имеющего одностороннее на-правление вращения, значительное упрощение схемы преобразователя достигается при нулевой установке -кодового датчика грубого отсчета со сдвигом в сторону направления вращения на угол, эквивалентный не более 0,25 оборота .кодового датчика точного отсчета. В этом случае код, считанный с кодового датчика грз.бого отсчета в райоие завершения кодовым датчиком точного отсчета полного оборота, не будет и-скажен за счет рассогласования кодовых датчиков грубого и точного отсчетов при величине рассогласования, не пре-вьшающеи величины установленного сдвига.

Структурная схема преобразователя, приведенная на фиг. 1, обеспечивает возможность получения неискаженного значения кода угла поворота вала, вращающегося в сторону увеличения кода.

Предмет изобретения

Преобразователь углового положения вала в КОД, содержащий кодовый датчик грубого отсчета, вал которого соединен со входным валом и через редуктор с валом кодового датчика точного отсчета, блок памяти, подключенный к выходам -кодового датчика грубого

отсчета, и блок согласования, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, блок согласования содержит логические элементы «И, «НЕ и линию

задержки, причем вход логического элемента «НЕ соединен с выходом старщего разряда кодового датчика точного отсчета, а выход логического элемента «НЕ -соединен с первым входом логического элемента «И, второй вход которого подключен к шине опроса кодового датчика точного отсчета через лциию задержки, выход логического элемента «И соединен с шиной опроса кодового датчика грубого отсчета.