Преобразователь перемещений в код Советский патент 1976 года по МПК G08C9/04 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИИ

(54) В КОД

Изобретение относится к системам авто4 :матического контроля и регулирования и предназначено для 1феобразования механических перемещений (угловых или линейных) в гфопоршюнальный дискретный сигнал.

Известен преобразователь перемещений в код, содержащий кодовой элемент, основ ной считываю1ций элемент, дополнительные считываюише элементы, установленные на ; дорожке младшего разряда кодового элемен|та, дифференциальный частотный преобразователь перемешенкй, блок формирова1шя ко довых сигналов, к входу которого подклю;чены обмотки основного считьтаюшего эле ;мента, а выход подключен к первому входу .преофазователя частота - дополни:тельные считывающие элементы сдвинуты на два кванта кодированного элемента и подключены к колебательным контурам а&-( тогенераторов дифференциального частотного 1преобразователя перемещений, выход которого подключен ко второму входу преобразователя частота - . 4Недостатком такого пpeoqpaзoвaтeля является то, что толь- ко в случае изменения фактической длины j

кванта грубого отсчета не более, чем вели чина кванта точного отсчета, погрешность преобразователя не превышает велишны кванта точного отсчета.

Фактическая величина кванта грубого от ;счета при этом определяется не только то ;ностью изготовления элементов дорожки :младшего разряда кодированного диска, но и другими факторами, такими как биение ;кодированного диска, точность установления |считывающих элементов головки считьшания, |точность элементов схемы и настройки схем уменьшение длины (в линейных размерах) кванта в старших разрядах (за счет умень4 |шения радиуса этих дорожек) и т.п. Поэто1му увеличение точности фактической длины (кванта выше определенной величины лред ставлается затруднительным.

Цель изобретения - повышение точности |работы преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, HTq I в преофазователь введена вторая пара до-( ;полнительных считывающих элементов, до;полнительный дифф енциальный частотный (преобразователь перемещений и блок

аии, пррвый вход которого соединен с вы ходом дифферен1шал1 ного частотного преоб разователя перемещений, второй - с пыхоас|м дополнительного пифференпиапьного иреоб раэователя перемещений, входы которого соединены со второй парой дополнительных , (считывающих элементов, которые раэмешенА, }на расстоягнии,одного кванта грубого отсчЫ1та от дополнительных считывающих элементов, один из выходов блока коррекщ-ги собЙинен с входом преофазователя частотакод, а другой - с входом блока формироЦвания кодовых сигналов.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого преобразователя; на фиг, 2 - графики изменения выходных частот обоих дифферен1шальных частотных преобразователей от перемещения кодового элемента.

Устройство содержит кодовый элемент (диск или линейку) 1, считывающий элемент 2, дополнительные считьгоаюшие эле-|менты 3, дифф эенциальный частотный преобразователь перемешений 4, вторую парудополнительных считывающих элементов 5 дополнительный дифференциальный частотнь1й преобразователь перемещения 6, блок формирования кодовых сигналов 7, блок кор рек1ши 8 и гдэеобразователь частота - код

Преобразователь работает следующим ofe- разом.

Измеряемый параметр, действующий на первичный чувствительный элемент, перемещает связанную с его подвижной системой кодовый элемент 1 на соответствующий угол. При этом напротив неподвижног4 считывающего элемента 2 находится часть кодового элемента, соответствующая изме ряемому параметру. При последовательном поступлении импульсов опроса считывающие элементы подключаются к блоку формирования кодовых сигналов 7.

В зависимости от наличия напротив счИр тывающего элемента фольгированного или I нефольгированного участка дорожки cooTBe4ствуюшего разряда кодового элемента ток генерации будет отсутствовать или возникать, т.е. для данного разряда кода соответственно будет формироваться нулевой / или единичньгй двоичный сигнал. Таким образом, за один цикл опроса на выходе npeqS разователя формируется последовательный ДВОИЧНЫЙ циклический код. Принцип дейстрия схемы точного отсчета преобразоватепя, где используется промежуточное частоть Ное.преобразование квантов кодового эле 1ента (грубого отсчета), заключается в следующем: с изменением расстояния меж- ly дополнительными считывающими элёмен-, liRMH 3 сдвинутыми относительно ОДИ1Г друf .n-D H.I два кванта кодированной линейки, и

медненными участками ц: рижкя младшего разряда ксщового элвменгн изменяются при9jtot Mbie в катушки сопротиатения. При этом воадействие омедненных участков дорожки jia считывающие элементы происходит за i;4eT наводимых в медных пластинах энергией высокочастотного электромаг гитного поля считывающих элементов вихревых Tof ков, воспринимающихся как увеличение акивного и уменыиение индуктивного сопротивления этих считывающих элементов, При изменении индуктивности считывающих элементов, 3 изменяются и частоты генерации дифференциальных частотных преобразователей. Разность частот, полученная после сложения и детектирования их выходных сигналов, является выходным параметром дифференциального частотного преобразов. перемещений.; Принцип действия дополнительного дифференциального частотного преобразователя перемещений, дополнительные считывающие элементу. 5 которого сдвинуты относительно считывающих элементов 3 на один квант кодированного диска, аналогичен дифференпиаль ному частотному преобразователю 4.

Графики изменения выходных частот обоих.; дифференциальных частотных преобразователей от перемещения кодового элемента приведены на фиг. 2. Как видно из графиKDB в пределах; 0,4,8,12,16,„.. квантов кй

при 1,

дового элемента t ср 5,9,13,17, ... квантах .,p,

. при2,6,10,14, ... квантах f„,,.f,;f...(:..

оси CpJ 6c.h СР

при 3,7,11,15,19, .... квантахf /if ;-fg периодом в четыре кванта эти соотношения повторяются. Это говорит о том, что, определив указанные выше соот ношения и сравнивая их с результатом посф ледних двух разрядов кода грубого отсчета можно внести поправку в результаты грубого отсчета, Вьшолпение этих операций и о4ределение знака и величины ( О ), йоправки к коду грубого отсчета произ(водятся в блоке коррекции 8. В случае co-J ответствия сравниваемых результатов код (грубого отсчета передается на выход блока )7 без изменений, а в случае обнаружения Ьазниды на i 1 квант грубого отсчета, код грубого отсчета ;передается: на выход блока 7 соответственно после добавления или рвычитания одной единицы.

Из графиков (см. фиг.2) видно, что при

«л,г1 ьгходнан частота основного диф-.

ференгшального частотного преобразователя j получается прямо пропорциональной перемещё- 1ию, а при f обратно пропорш1ональ4 ||ой этому перемещению . Поэтому к одному Ьходу преобразователя частота - код 9

подключен выход логических элементов и,блока коррекнли 8, которьй опреде.чяег f .. Кроме того, схема преобразоватец ля частота-код построена так, что на вы focH-- mur. о Учается нущевой сигнал. Таким образом, на выходе {преобразователя 9 во всех случаях полуjчается прямо пропорциональный долям кванJTOB грубого отсчета код. При погрешностях грубого отсчета, не гпревышаюдшх + 1 квант, погреигность npei(i лагаемого преобразователя не превышает величину кванта точного отсчета. Формула изобретения Преобразователь перемещений в код по авт, СЕИД. № 485485, отличающи с я тем, что, с целью повы1иения точносптп г

J

Фиг.1 |тн рабогь прробразователя в пего введеиь) вторая пара дополнительныхсштгывакшик элементов, диполнительный дифферешшальиый частотный преобразователь iiepeNiomeНИИ, и блэк коррекции, первый вход которого соединен с выходом дифференщ1ально- го частотно)о преобразователя перемете- ;ний, второй - с выходом дополнительного дифференшшльного частотного преобразо; вателя перемещений, входы которого сое:динены со второй парой дополнительных считывающих элементов, которые размещены на расстоянии грубого отсчета одного кванта от дополнительных считывающих элементов, один из выходов блока коррекции соединен с входом преобразователя частота-код, а другой - с входом блока формирования кодовых сигналов.

/J (к.9аитаи 9 omvffffff