Устройство для контроля работы преобразователей угол-код Советский патент 1976 года по МПК G08C25/00 

1

Устройство относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для проверки точности работы преобразователей угол-код.

Известно устройство для проверки точности преобразователей угол-код, которое позволяет определять инструментальные погрешности преобразователей угол-код с кодовыми шкалами, причем результаты измерения погрешностей выражаются в функции угла поворота входного вала преобразователя и подвергаются масштабному преобразованию. Однако это устройство имеет пониженную точность и надежность из-за использования прецизионного понижаюш,его редуктора, погрешность которого полностью входит в результат измерения, лентопротяжного механизма с лентой и узлом записи информации, а также требует необходимости последующей обработки информации.

Известно устройство для проверки преобразователей угол-код, которое дает возможность определить номер ошибочной кодовой границы (в отсчете от опорного кода) и зафиксировать величину ошибки, используя при этом сложный алгоритм, основаиный на сравнении текущего значения кода преобразователя с теоретическим значением кода координат допустимой зоны.

Функциональная схема такого устройства включает в себя преобразователь, распределитель, коммутатор, двигатель со схемой синхронизации, преобразователь кода, регистр опорных комбинаций, две схемы совпадения, два триггера, переключатель, элемент «Запрет, схемы контроля переходов первого н контролируемого разрядов, два вентиля, счетчик и регистр координат допустимой зоны.

В отличие от данных технических решений устройство контроля точности работы преобразователей угол-код позволяет определить закон распределения вероятностей ошибок воспроизведения всех уровней квантования, используя при этом наиболее простой и надежный принцип определения погрешности путем измерения квантов кодируемого угла в процессе вращения кодовой шкалы преобразователя угол-код. Для этого вал преобразователя приводят во вращение с постоянной скоростью, на эталонных и реальных границах квантов с помощью специальных устройств формируют сигналы, а затем определяют погрешность по временному интервалу меледу сигналами.

Исходя из анализа известных устройств для контроля точности кодовых преобразователей угла в качестве прототипа предлагаемого устройства выбрано последнее устройство, функциональное построение которого обеспечивает наиболее простую реализацию алгоритма определения погрешности .преобразователей угол-код. Это устройство содержит блок счптывания кода, привод стабильной €корости, соединенный с генератором стабильной частоты, а генератор - с одним из входов вентиля, связанного со счетчиком, формирователь временного интервала, выход которого подключей к другому входу вентиля.

Однако описанное устройство характеризуется пониженной точностью из-за наличия ошибки от несоосности исследуемого преобразователя и привода стабильной скорости и кинематической связи между ними (нестабильность момента трения в опорах исследуемого преобразователя вносит дополнительную погрешность в работу привода стабильной скорости), а также невозможностью проверки преобразователей угол-код в статическом режиме. Проверка преобразователей в широком динамическом диапазоне (прп различных скоростях вала исследуемого преобразователя) вызывает значительные технические трудности, обусловленные сложностью построения привода стабильной скорости на несколько дискретных значений.

Так как на практике наиболее удобной формой .представления информации чапде всего является график зависимости погрешности исследуемого преобразователя от угла поворота вала последнего, то определение закона распределения вероятностей ошибок приводит к усложнению схемы, что дополнительно снижает надежность устройства и ограничивает использование последнего в системах автоматики.

Цель изобретения - повышение точности контроля и расширение функциональных возможностей устройства контроля точности работы преобразователей угол-код.

Это достигается тем, что в устройство введены индикатор совнадений, датчик нулевого положения, блок сравнения, дополнительный привод, осветитель, разделительная призма и два зеркала. Осветитель через разделительную призму и первое зеркало, закрепленное на валу привода стабильной скорости, оптически соединен с вторым зеркалом, закрепленным на роторе проверяемого преобразователя, который соединен с дополнительным приводом. Выход индикатора совпадений подключен к первому входу формирователя временных интервалов и первому входу блока считывания кодов, выход блока считывания - к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом счетчика, третий объединен с вторым входом формирователя временных интервалов, вторым входом счетчика и подключен к выходу датчика нулевого положения, который подсоединен к приводу стабильной скорости.

На чертеже приведена структурная схема устройства для контроля работы преобразователей угол-код.

Она содержит исследуемый преобразователь 1, привод 2 стабильной скорости с датчиком 3 нулевых положений, генератор 4 стабильной частоты, дополнительный привод 5 преобразователя, осветитель 6, разделительную призму 7, зеркала 8, 9, индикатор 10 совпадений, блок 11 считывания кодов, формирователь 12 временных интервалов, вентиль 13, счетчик 14 и блок 15 сравнения.

Работает устройство следуюш,им образом.

Перед началом измерения совмещаются отсчеты с датчика 3 нулевых положений, индикатора 10 совпадений и преобразователя 1 (отсчет ведется от нулевого кода). При этом световой поток с осветителя 6 через призму 7 поступает на зеркало 8, отражается на зеркало 9, вновь отражается на зеркало 8, а затем проходит на призму 7 и далее на вход индикатора 10. Счетчик 14 устанавливается в нулевое состояние.

При подаче импульсов с генератора 4 приводится во вращение вал привода 2 с закрепленным на «ем зеркалом 8. Поворот ротора исследуемого преобразователя 1 осуществляется приводом 5. В момент равенства углов поворота ротора преобразователя и вала привода 2 стабильной скорости индикатор 10 формирует сигнал, по которому в блоке 11 фиксируется текущее значение кода преобразователя. Формирователь 12 формирует временной интервал между сигналами с датчика 3 индикатора 10, который через вентиль 13 заполняется импульсами с генератора 4. Число импульсов, прошедших через «временные ворота, подсчитывается счетчиком 14. По окончании временного материала блок 15 сравнивает реальное значение кода, зафиксированного в блоке 11 считывания, с эталонным значением в счетчике 14 и выдает результат на регистрацию, а счетчик устанавливается в исходное состояние.

Таким образом определяется погрешность преобразователя при различных углах поворота ротора, причем число контролируемых течек за один оборот ротора определяется соотношением скоростей привода стабильной скорости и привода преобразователя. Устройство обеспечивает контроль точности преобразователей угол-код в статическом и динамическом режимах работы, при этом широкий диапазон скоростей вращения ротора преобразователя не вызывает технических трудностей из-за отсутствия требования к стабильности скорости последнего, а оптическая связь исследуемого преобразователя с приводом стабильной скорости исключает погрешность от несоосности их взаимного положения.

Формула изобретения

Устройство для контроля работы преобразователей угол-код, содержащее блок считывания, привод стабильной скорости, соединенный с генератором стабильной частоты, который соединен с одним из входов вентиля, соединенного со счетчиком, формирователь временного интервала, выход которого подключен к другому входу вентиля, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля и расширения функциональных возможностей, в устройство введены индикатор совпадений, датчик нулевого положения, блок сравнения, дополнительный привод, осветитель, разделительная призма и два зеркала, осветитель через разделительную призму и первое зеркало, закрепленное на валу привода стабильной скорости, оптически соединен с вторым зеркалом, закрепленным на роторе проверяемого преобразователя, который соединен с дополнительным приводом, выход индикатора совпадении соединен с первым входом формирователя временных интервалов и первым входом блока считывания кодов, выход которого соединен с первым входом блока

сравнения, второй вход которого соединен с выходом счетчика, а третий объединен с вторым входом формирователя временных интервалов, вторым входом счетчика и подключен к выходу датчика нулевого положения, который подключен к приводу стабильной скорости.