Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1979 года по МПК G08C9/06 

выход которого соединен с управляющим входом счетчика 2.

Недостатком этого преобразователя является высокая динамическая погрешность преобразованияперемещений (яннейных, угловых) светового пучка вкод обусловленная его чувствительностью к любым взаимным изменениям положения объекта и сканистора, являющаяся неустранимой при отсчете перемещения одного светового пучка вдоль сканистора со строб-импульсом в начале светочувствительного слоя. Главный вклад в динамическую погрещнсють известного устройства, используемого в качестве датчика углового перемещений. вала, вносят погрешности, обусловлегьные бие1шем подшипников вала и экоцентриситетом вращающегося растрового диска (т. е. поперечные перемещения вала), что значительно снижает точность преобразования.

иелью предлагаемого преобразователя является повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что в фотоэлектрическом преобразователе растр измерительного диска выполнен в виде отрезков касательных к окру ности входного вала, а сканистор расположен центрально симметрично относительно изображения диаметрально противоположных штрихов растра. ..

На фиг. 1 представлена функциональная схема фотоэлектрического преобразователя угла поворота вала в код; на 4я1г. 2 - вид растрового диска и сканиоTopai на 4ИГ. 3 - временная диаграмма напряжений. .

Фотоэлектрический преобразователь содержит излучатели 1, вал 2, на котором закреплен измерительный диск 3 с растром, выполненным в виде отрезков касательных 4 к окружности входного вала, сканистор 5 со светочувствительной полоской 6. Электронная схема обработки сигналов сканистора включает генератор развертки 7, формирователь 8 счетных импульсов, нагрузочный резистор 9, формирователь стро&импульсов 10 и счетчик 11. Позициями 20 и 21 обозначены соответственно делительная шина и коллектор сканистора 5.

Формирователь С1етгаых импульсов 8 может быть выполнен, например, в виде соединенных последовательно дифференцирующей цепочки 12, однополюсного детектора 13 и усилител -ограничи

теля 14. Формирователь строб-импульсов10 может быть выполнен, например, в виде последовательно соеШ1ненных дифференцирующей цепочки 15, однопо5 люсного детектора 16, амплитудного селектора 17, усилителя-ограничителя

18и триггера 19. Функция этого (jK pмирователя - формирование строб-импуль-« са, разрешающего работу счетчика. плнтудный селектор 17 введен в формирователь строб-импульсов 10с целью устранения ложных импульсов малой амплитуды. Триггер 19 работает в режиме общего счетного запуска. Счетчик импульсов 11 запускается передним фронтом, а останавливается задним том строб-импульса (см. диаграмму t , фиг. з). В качестве импульса установ«.ки нуля счетчика может быть кспош: зован импульс отрицательной полярности, образовавшийся в результате дифференцирования заднего фронта линейно-ступен. чатого развертывающего напряжения (см, диаграмму t, фиг. з). Этот же импульс отрицательной полярности может быть использован для установки триггера

19в исходное состояние для обеспечения однозначности измерения угла. Счет чшс тп дпульсов 11 может, быть осущест вленразличными известными спсюобами,наП ример,последоБательный счетчик импуль- : сов (см., например, отраслевой стандарт. Микросхемы интегральные полупроводниковые серии 133. ОСТ. бКО. 340.

,004., 1972,стр, 92, черт. 51). На микросхемах 1ЛР331, на управляющий вход (упр. Л. ) которого подается стробимпульс, а на счетнь1й вход (Вход Сч Л. ) - счетные импульсьг.

Работа преобразователя пояснена приведенными на фиг. 3 временными диаграммами напряжений в указанных точках схемы. Свет от излучателей

1 направляется к диаметрально противоположным штрихам измерительного диска 3. В результате прохождения световых потоков через измерительный диск изображения штрихов проектируются на ска- ,

iracTOp 5 и пересек шот светочувствительную полоску 6 сканистора 5. При этом на выходе формирователя 10 образуется стро&-импульс, который подается на управляющий вход счетчика импульСОВ 11. На счетш 1й вход счетчика 11 с выхода формирователя счетных им- . пульсов 8 подаются импульсы, образующиеся в результате дифференцирования линейно-ступенчатого развертывающе- го напряжения генератдра 7, Счетчик 11, подсчитывая за каждый период Т развертки сканистора число импульсов x-t Х2.--- фиксирует изменения расстояния между световыми штрихами на светочувствительном элементе 6 сканистора, пропорциональные угловому перемещению вала 2, Поскольку возникающие в Процессе работы преобразователя биения подшитш ков вала и эксцентриситет измерительного диска создают линейно-параллелыное перемещение двух штрихов относительно светочувствительного элемента сканнстора, а мерой угла является расстояние между двумя штрихами, сохраняющееся при таком перемещении постоянным, на результат отсчета угла эти биения не влияют. Использование сочетания растра, выполненного в 0иде отрезков касательных к окружности входного вала, и сканистора для определения углового положения вала по растойнию между двумя проектируе1 1ыми на чувствительный элемент сканистора изобралсениями диаме рально противоположтых штрихов растра выгодно отличает предлагаемый фотоэле трический преобразователь от известны так как динамич.еская погрешность, обу ловленная биением подй)ипш1ков ротора .эксцентриситетомизмерительного диока устройства, которые являются непоо тоянными и возрастают при его продолжительной эксплуатации, в заявленном устройстве устраняется, в результате 65 его повышается точностьпреобразоваия. Предлагаемый фотоэлектрический реобразователь углэ поворота вала в од может найти применение в высокоточных измерителях углов с большим сроком службы. Формула изобретения Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код, соДержапгай излучатели, измерительный диск, сое динешш1й с входным валом, генератор развертки, выход которого соединен с делительной шиной сканистора я переэ формирователь счетных {1мпульсов со счетным входом счетчтша, коллектор сканистора соединен с формирователем строб-импульсов, выход которого со©динен с управлдающим входом счёТчика, о т л и ч а ю Ш и и с я тем, что, с целью повышейия ТОЧ ЕГОСТИ прёобраэователя, в нем растр измерительного диска выполнен в виде отрезков каса тельных к окружности входного вала, а сканйстор райпопожён цёнт ральн6 симметрично относительно йзс браження диаметрально противоположных штрихов растра. Источ1тки информации, принятые во внимание при экспертизе ./ 1.Авторское свидетельство СССР N 249661, кл. G 01 С 1/06. 1969. 2.Авторское свидетельство СССР & 377841, кл. G 08 С 9/00, 1973.

6