Преобразователь угла поворота в код Советский патент 1979 года по МПК G08C9/06 

Изобретение относится к метрологии и может быть использовано для проведения метрологической оценки при работе на вибростенде пнлотажно-навигацнонных приборов, измеряющих углы ориентации летательного аппарата в пространстве (гировертикалей, компасов и т. П.). Для лучшего приближения к условиям реального полета при метрологичесокй оценке пилотажно-навигационных приборов целесообразны точностные испытания на вибростенде. Однако, ДЛЯ таких испытаний необходимо знать истинный угол прибора, закрепленного на амортизаторах на вибростенде, по отношению к неподвижному основанию при различных амплитудах в частотах колебаний. Многообразие спектров вибрационных частот, воздействующих на пилотажно-навигационные приборы обуславливает большой объем необходимой информации об угловых положениях с ъекта. Эту информацию желательно иметь в цифровой форме, так как она должна далее обрабатываться в цифровой вычислительной машине (ЦВМ) То есть необходимо устройство типа преобразователя угол-код. Кодирующий разбит на концентрические дорожки, служащие для записи двоичных разрядов. Младший разряд кодируется .самой внешней дорожкой- диска, самый старший - внутренней дорожкой {. Наиболее близким техническим решением к данному является преобразователь угла поворота в код, содержащий последовательно расположенные источник света, непрозрачный диск ic отверстиями, который соединен с двигателем, кодирующий дйск и фотоприемникы, генератор импульсов, соединенный с первыми входами ключей, выход одного из которых непосредственно, выход другого ключа через линию задержки соединены со входом счетчика 2J. Известные преобразователи угла поворота в код не отвечают требованию внброустойчквости (одному из основных требований в данном случае). Целью изобретения является создание виброустойчивого преобразователя угла поворота в код ДЛЯ стендовых испытаний пнлотажно-навнгационных приборов. Указанная цель достигается тем, что два отвер:тия непрозрачного диска расположены в диаметрально противоположных точках на одной окружности, a третье --- на другой окружности, один из фотоприемников, который устаноилен возле отверстий непрозрачного диска, соединен со вторыми входами ключей, третьи входы которых соединены с фотоприемииками, расположенными в фокусе вогнутого в зеркала и разделенными экраном. На фиг. I показана установка на вибростенде объекта (пилотажно-навигационного прибора) и преобразователя угла поворота в код; на фиг. 2 показан общий вид преобразователя; на фиг. 3 показана схема взаимного расположения кодирующего и вращающегося дисков при смещении кодирующего диска в результате вибраций. Предлагаемый преобразователь угла поворота в код содержит объкт 1, размещенный на вибростенде 2, источник света 3, вращающийся диск 4 с отверстиями 5, 6, 7. двигатель 8, кодирующий диск 9, фотоприемни ки 10, 11, 12, рефлектор 13, экран 14, генератор 15 импульсов стабильной частоты, ключи 16, 17, линию 18 задерх ки, счетчик 19 импульсов. Выход счетчика является выходом устройства. Источник 3 света освещает параллельными лучами света диск 4, вращающийся равномерно благодаря приводу от двигателя 8, имеющего постоянную скорость вращения. Свет проходит через отверстия 5, 6, 7 в вращ,ающемся диске 4, создавая развертку лучей Н.Ч кодирующем диске 9, связанном жестко с объектом , установленным на вибростенде 2. Качало отсчета времени задается срабатыванием фотоприемника 10, выдающего сигнал сброса на счетчик 19 и отпирающие сигналы на ключи 16, 17, через которые про ходят импульсы стабильной частоты от генератора 15 на счетчик Ш нмпульсов. Для разделения во времени импульсов, проходящих по разным каналам, в один из каналов введена линия 18 задержки. По достижении отверстий в кодирующем диске лучи попадают на разделенные экраном 14 фотоприемники И, 12, расположенные в фокальной области рефлектора 13, которые формируют запирающие сигналы на ключи 16, 17 и прекращают, таким образом, счет импульсов стабильной частоты от генератора 15. Суммарное число импульсов, прищедших на счетчик, пропорционально углу а поворота кодирующего диска относительно оси 00. Нулевое значение угла задается положением отоприемиика 10. Линейные смещения объекта 1 в резульате вибраций приведут к смещениям кодирующего диска 9 относительно вращающегося диска 4. Из фиг. 3 видно, что в этом случае длительность развертки по разным каналам, пропорциональная дугам АВ и СД, будет различна (АВ ф СД), однако, сумма длительностей по обоим каналам не зависит от вибрационных смещений и определяется только угловым положением объекта. Угол d пропорционален АВ -f СД. Погрешность преобразования за счет дискретности в предлагаемом преобразователе угол-код при скорости вращения диска 3000 об/мин и частоте опорных импульсов I МГЦ равна 1 угл. мин.. Предлагаемое устройство обеспечивает преобразование в цифровой код угла поворота объекта, расположенного на работающем вибростенде, относительно неподвижного основания. Формула изобретения Преобразователь угла поворота в код, содержащий последовательно расположенные источник света, непрозрачный диск с отверстиями, который соединен с двигателем, кодирующий диск и фотоприемники, генератор импульсов, соединенный с первыми входами ключей, выход одного из которых непосредственно, выход другого через линию задержки соединены со входом счетчика, отличающийся тем, что; с целью повышения виброустойчивости, два отверстия непрозрачного диска расположены в диаметрально противоположных точках по одной окружности, а третье - на другой окружности, один из фотоприемников, который установлен возле отверстий непрозрачного диска, соединен со вторыми входами ключей, третьи входы которых соединены с фотоприемниками, расположенными в фокусе вогнутого зеркала и разделенными экраном. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Голышев Л. К. Электронные вычислительные машины, Киев, 1963, с. 288, 2.Авторское свидетельство СССР № 371421, кл. G 01 В 11/02,1971.