Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1980 года по МПК G08C9/00 

(54) ПРЕОБР,АЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА Б КОД

Изобретахчие относи-гоя к системам авто.матического контроля и регулирования неэлектоическах величин.

Известны преобгазоаэл-апи угяа пово

рота вала в кгД; основанные на использо .в0г:«т7 копйр; 1ощих дисков и устройств очи- , в таких преобразователях угловые перемещения преобразуются в код при

псмощи Koriiroi.joLUHx Д7 атсоз с кодом Боея

; -- 10

или иным рефлексным код-css, нанесенньш

фотографическим или магрлтным методсад, участками с различной пооводимостью, Считывающее устройство содержит набор чувствктельнь х элементов, число которых соответствует числу дорожек считыванЕЯ и логические схемы преобразования рефлексных кодов в обычные двоичные коды ij . Недостаток таких преобразователей со стоит в значительной сНояшости и ксаст- jg руктивном решении, а их разрешающая спо собвость определяется и ограничивается recMeTps-mec jfMH размерами ко,аиругошюс дисков.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий потенцисметр с круговой непрерывной обмоткой с выводами и с двумя ксяхтактными щетками, связанными с валом и соединенньзми с источником эта-. лонного напряжения, и блок преобразования напрях ения в код, соединенный с обмоткой потенциометра и через элементы И с вкодоь/л счетчика, выход которого подключен к входу триггера, вьгходы триггера подсоединены к вторым входам элементов .

Недостатком этого устройства является его невысокая точнссть, а также относительно высокая сложность схемы.

Целью изобретения является повышение точности измерения и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемый преобразователь угла поворота вела в код введены нуль-орган и инвертор кода, первый вход которого соединен с вькходом блока иреобразования напряжения в код, два щзугих вывода обмотки потенцисметра соединены с входами нуль-органа, которого подключен к второму входу инвертора кода. На фиг, 1 показана блок-схема преобразователя угла поворота вала в код; на фиг, 2 - диаграмма сигналов в отдельных точках схемы при изменении угла поворота преобразователя от О до 360 градусов Преобразователь угла поворота вала в код содержит потенциометр 1 с кругово непрерывной обмоткой с тремя отводами, выполненными под углом 12О, и с двумя СКОЛЬЗЯЩИМИ контактными щетками 2, расположенными на одной прямой и соединенными механически с осью вращения.К скользящим контактным щеткам 2 подключен источник 3 эталонного напряжения. Первый отвод потенцисметра 1 соединен с входсм блока 4 преобразования напряжения в код, втррой и третий отводы поаенциометра 1 подключены к входам нуль-органа S, выход которого соединен с вторым входом инвертора кода 6, причем первый вход инвертора кода соединен с выходом блока 4 преобразователя напряжения в код, а выход.с выходом преобразователя. Кроме того, на фиг. 1 показаны отводы noTSHUHCMeTpia 7, 8 и 9. Преобразователь работает спедующш образом. Преобразуемый угол отсчитывается от первого отвода 7 потенцисыетра 1 при движении скользящих контактных щеток 2 по обмотке. Снимаемое с первого отвода напряжение пропордионально углу разворота скользящих контактных щеток 2 в та.пазоне углов от О до 180 , затем в диа пазоне от 180 до 360°это напряжение монотонно уменьщается от максимальной величины до нуля. Напряжения, снимаемы;е Со второго и-третьего отводов, 1щменяют ся аналогичным образем со сдвигсм на 120 по углу разворота (см.фиг. 2а). Напряжение, снимаемое с первого отвода 7 потенциометра 1, преобразуется в nponqpuHOHanbHyro величину двоичного ко да при псмсвщи блока 4 преобразования на пряжения в код, причем макимальному нйпряжению соответствует половина максимального значения кода блока преобразов ния. Одновременно происходит сравнение напряжений, снимаемых со второго 8 и третьего 9 отводов потенциометра 1 при помоши нуль-органа 5. В диапазоне углов разворота скользящих контактных щеток 2 от О до 18ОО напряжение, снимаемое со второго отвода 8, больше напряжения, нимаемого с третьего отвода 9, что соответствует отсутствию управляющего сигала на выходе нуль-органа 5. При увеличении угла разворота свыще 180 Hanpjjжение с третьего отвода 9 становится больще, чем напряжение со второго.отвода 8 что соответствует изменению состояния уль-органа 5 и появлению на его выходе управляющего потенциала (см. фиг. 26). Сигнал с выхода нуль-органа 5 управляет инвертором кода 6 таким образом, что при отсутствии потенциала на выходе нуль-органа 5 изменения кода инвертором 6 не происходит, а при наличии управляющего потенциала код, снимаемый с выхода блока 4 преобразования напряжения в код, инвертируется. За счет инвертирования кодов при увеличении угла разворота скользящих щеток 2 свыше 180 происходит увеличение значения снимаемого на выходе преобразователя кода, хотя входное напряжение блока 4 преобразования напряжения в код уменьшается. При этом выходная характеристика становится прямолинейной во всем диапазоне преобразуемых углов от О до 360. Использование преобразователя угла повфота вала в код. позволяет получить более простое устройство по конструктивному исполнению, так как в нем применено небольшое число узлов, гфичем за счет использования только одного аналого-цифрового преобразователя, работающего во всем диапазоне углов от О до ЗбО, повышается точность преобразования угла в пропорциональное значение кода. Экономичес1Шй эффект от использования предложенного технического решения обусловлен указанными выше его техническими преимуществами. Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий потенциометр, выполненный с круговой непрерывной обмоткой с тремя выводами и с двумя контактными щетками, связанными с валом и соединенными с источником эталонного напряжения, и блок преобразования напряжения в код, соединенный с одним выводе обмотки потенциометра, отличающийся тем, что, с целью повьшшния точности преобразователя, в него введены нуль-орган и инвертор кода, первый вход которого соединен с выходом блока преобразования напряжения в код, два других вывода облотки потенциометра соединены с входами нуль-органа, выход которого подключен к входу инвертора кода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

V

Ф,/

а)

6)

,град Фиг2