Преобразователь перемещений в код Советский патент 1980 года по МПК G08C9/00 

Изобретение относится к автоматике измерительной техники, в частности к устройствам измерения переме14ений подвижных механизмов различ- 5 ного технологического оборудования, в. том числе для измерения перемещения рабочих органов металлорежущих станков.

Известен преобразователь переме- JQ щений в цифровой код, который содержит фазовый датЧкк положения, опорный генератор, питающий датчик, два : умножителя частоты - умножитель опорного канала и умножитель частоты .с сигнала датчика, два фазовых .компаратора, подключенных к умножите31ям. Во входную цепь одного из компараторов включен фазосдвигающий элемент, блок формирования и распределения 20 счетных импульсов, представляющий собой, например, устройство, состоящее из двух потенциально-импульсных схем совпадения, выходы которых соединены с положительньгм и отрица- 25 тельным входами реверсивного счетчика с цифровой индикацией, импульсные входы соединены с прямым и инверсным -выходами одног р фазового компаратора, а потенциальные эходы подключены к выходу второго фазового компаратора I .

Однако умножители такого преобразователя не обеспечивают высокой фазовой стабильности преобразования сигнала датчика в цифровой код в динамическом режиме, что снижает точность преобразователя.

Другой известный преобразователь перемещения в код содержит многополюсный фазовый датчик положения, источник опорного сигнала, питающий датчик, умножители частоты опорного канала и умнсякители частоты сигнала датчика на каждый разряд, кроме первого, подключенные через полосовые фильтры к фазовым дискриминаторам на два входа. Один вход связан с умножителями сигнала датчика,.другой - с умножителями опорного канала. Выходы фазовых дискриминаторов подключены к преобразователю сигнала датчика в цифровой код 2.

Недостатком известного преобразователя является значительная динамическая погрешность.

Известен также преобразователь перемещения в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, блок питания, фазовращатель, умножитель час тоты и фазосдвигающий элемент, выход которого и,выход генератора импульс6:в подключен к фбрглироватёлЬ илшуЛьсов перемещения,- выходы которого подключены к входам реверсивного счетчика 3 ,

Недостатком известного преобразователя является неудобство в эксплу;атацйй, поскольку его показания получаются в относительных единицах. Для перевода выходного кода в абсолютные , значения необходимэ дополнительное VMHOWieHHe на дробный коэффициент.

Целью изобретения является повышение удобства эксплуатации преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь перемещения в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, блок питания, фазовращатель, умножитель частоты и фазосдвигающий элемент, выход которого и выход генератора импульсов подключены к формирователю импульсов перемещения, знаковый выход которого подключен к управляющему вхйду реветрсивного счетчика, введены дополни-, тельный реверсивный счетчик, дешифратор, элемент И и элемент задержки, входы дополнительного реверсивного счетчика подключены к выходам формирователя импульсов перемещения, а выход через дешифратор подключен к одному входу элемента И, другой вход которого через элемент задержки соединен со счетным входом дополни reJriiHoro реверсивного счетчика, а выход элемента И подключен к счетному входу.реверсивного счетчика.

Структурная, схема преобразователя прейетавЛена на чертеже. .; ; ;;

Преобразователь содер жит поспедоваггельно соединенные генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, блок 3 питания, фазовращатель 4, умножитель 5 частоты и фазосдвигающий элемент 6, выход которого и выход генера тора 1 импульсов подключены к формирователю 7 импульсов пёремащения, выходы формирователя 7 подключены к входам дополнительного реверсивного счетчика 8, выход которого чед)ез дешифратор 9 подключен к одному входу элемента И 10, другой вход Koirfoporo через элемент 11 задержки софцинен со счетным входом реверсивного счетчика 8, выход элемента И 10 подключен к счетному входу реверсивного счетчика 12, управляющий вход которого соеданен со знаковым выхо дом фоёмирователя Т,

Преобразователь работает следуюWfiM образом.

В блоке 3 питания формируется синусоидальное напряжение, сййхрони зированное частотой генератора 1 импульсов. Фазовращатель 5 сдвигает по фазе входной синусоидальный сигнал на угол, пропорциональный измеряемому перемещению. В умножителе 5 частота выходного сигнала фазовраодателя 4 умножается на определенный коэффициент. Формирователь 7 выраба-. тывает импульсы перемещения сигнала умножителя 5 отнрсите тьно неподвиж.ных импульсов генератора 1 и потенЦиальный сигнал, определяющий знак

перемещения. Импульсы перемещения с соответствующим знаком подсчитываются на реверсивном счетчике 8. Реверсивный счетчик В, дешифратор 9, элемент И 10 и элемент 11 задержки осу5 ществляет масштабирование выходного кода так, чтобы единица перемещения соответсвовала единице выходного кода реверсивного счетчика 12. Масштабирование заключается в равномерном

0 вычитании импульсов из числа, сформированных в формирователе 7 импульсов перемещения. Емкость реверсивного счетчика 8 определяется периодом коррекции. Например, для измерителя

2 линейных перемещений при коэффициенте умножения, равной 1024, и периоде полюсного деления фазовращателя 1000 мкм, при пepe,eщeнии на ЮрО мкм в последовательности иьтуль,срв перемещения оказывается 24 лиш0 них. В этом случае достаточно исключить три импульса из каждалх 128, т.е. число разрядов двоичного реверсивного счетчика 8 должно быть семь. Можно исключить из каждых 128 счет5 ных импульсов каждый 32-й, 64-й и 96-й, погрешность измерения, за счет дискретной коррекции, в этом случае не превышает 0,8 мкм.

Таким образом, предлагаемый пре0 образователь формирует отсчет результата измеренного переме1дения в единицах метрической системы мер, что повышает удобство его эксплуатации.

Формула изобретения

Преобразователь перемещений в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитзль

частоты, блол литания, фазовращатель, умножитель частоты,.фазосдвигающий элемент, выход которого и выход генератора импульсов подключены к формирователю импульсов перемещения, знаковый выход которого подключен к

управляющему входу реверсивного счетчика, отличаю щийс я тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации, в него введены дополнительный реверсивный счетчик, дешифратор, элемент И и элемент задержки, входы дополнительного реверсивного счетчика подключены к выходам формирователя импульсов перемещения, а выход че- / рез дешифратор подключен к одному

входу элемента И, другой вход которого через элемент задержки соединен jco счетным входом дополнительного реверсивного счетчика, а выход подключен к счетному входу реверсивного счетчика.

Источники информацииf принятые во внимание при экспе|ртиэе,

1.Авторское свидетельство СССР W328797, кл, 6 08 С 9/00, 1970.

2.Патент США М 3068456, кл. 346-178, 1962.

3. Патент США 3626397, кл. 340-174, 1971 (прототип).

LZJ