Устройство для измерения погрешности преобразователей угол-код Советский патент 1980 года по МПК G08C25/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ УГОЛ-КОД

1

Устройство откосится к автоматике и вычислительной технике и направлено на совершенствование контроля качества преобразователей угол-код.

Известено устройство для контроля преобразователей угол-код, содержащее генератор импульсов, ключевые элементы, счетчики, элементы ИЛИ, дешифраторы, элементы НЕ, блок воспроизведения результата, интеграторы, блок эталонных сигналов, блок реальных сигиалов, программный блок, дифференцирующую цепь J1.

Другим устройством, решающим подобную задачу, является устройство для измерения ошибки преобразователей угол-код, содержащее генератор импульсов, ключевой элемент, формирователь сигналов смены кода, блок начала измерений, счетчики, дешифраторы прямого и обратного кодов, цифровой блок воспроизведения, схема сравнения 2 .

Наиболее близким техническим решением к данному является устройство для измерения погрешности преобразователей угол-код, содержащее генератор импульсов, шаговый двигатель, ключевые элементы, делители, счетчики, дешифраторы, триггеры, формирователь импульсов смены кода, блоки синхронизации и воспроизведения результатов измерения, дифференцирующую цепь (3.

Общим недостатком указанных устройств является сложность процедуры измерения погрещности преобразователей уголкод, что связано с необходимостью определять искомую погрешность в большом числе угловых координат при большой затрате времени, особенно, для преобразователей у гол-код с разрешающей способностью боtoлее 12-13 двоичных разрядов.

Целью изобретения является уменьшение времени измерения погрешности преобразователей угол-код с повышением точности показаний..

Эта цель достигается введением в ройство для измерения погрешности преобразователей угол-код, содержащее генератор импульсов, соединенный с делителем частоты и с первым входом первого ключевого элемента, выход которого соединен со входом первого делителя частоты, один из выходов которого соединен с первым входом первого счетчика, шаговый двигатель, соединенный через редуктор с проверяемым преобразователем угол-код, выход первого дешифратора соединён со счетным входом первого триггера, вход первого дешифратора объединен со входом блока формирования сигналов реальной смены кода и подключен к выходу проверяемого преобразователя, выходы второго и третьего ключей соединены с первым и вторым входами блока воспроизведения погрешности, введены второй делитель частоты, три триггера, дешифратора и счетчика, элемент ИЛИ, элемент задер)Кки и шесть ключевых элементов, выход генератора импульсов через второй делитель частоты подключен к первым входам, четвертого и пятого ключевых элементов; выходы которых через элементы ИЛИ подключены к шаговому двигателю, выход первого триггера соединен со входом блока формирования сигнала, со вторыми входамипервого счетчика и первого ключевого элемента, выход блока формиройаний сигнала реальной смены кода через последовательно С01единенные второй счетчик и второй дешифратор с первыми входами второго и третьего триггера, выход первого счетчика через третий дешифратор соединен со вторйййходом второго триггера, первый выход которого соединен со вторыми входами пятого и шестого клк)чевых элементов, второй выход второго триггера соединен со вторым входом четвертого ключejEюгo элемента, другой выход первого делителя часдЪть соединен с первым входом шестого ключевого элемента, выход которого подключей к первому входу третьего счетчика, выход которого соединен с первыми входа,ми второго и третьего ключевых элементов, и через четвертый дешифратор с первым входом четвертого триггера, один из выходов которого подключен ко второму входу второго Ю1юче180го элемента и первому входу седьмого ключевого элемента, а другой выход - со вторым входом третьего ключевого элемента и первым входом восьЦр1гЬ ;клК)Чев,01го Элемента, выход блока воспроиз8в1ёдения погрешности соединен со вторыми входами третьего и четвертого триггеров и входом элемента задержки, вторые входы седьмого и врсьмог-о ключевых элементов об1йёДййены иподключены к выходу девятого ключевого элемента, первый вход которого ; соединен с вь1додом третьего триггера, а второй - с выходом генератора, выходы Седь; 7 мсГР и восьмого ключевь1Х элементов соединены соответственно со и третьим входом третьего счетчика, четвертый вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход которого соединен с выходом четвертого счетчика. Схема устройства приведена на чертеже и состоит из генератора 1 импульсов, соединенного со входом делителя 2 частоты, оба Выхода которого подключены к первым входам ключевых элементов 3 и 4, выходы которых соединены со втодамиэлемента 5 ЙЛЙ выход дешифратора 6 через триггер со счёт4Ным входом триггера 7 подключён к дополнительному входу блока 8 формирования сигналов реальной смены кода, первый, вход которого присоединен ко входу дешифратора 6, а выход через счетчик 9 -«дешифратор ру 10. Выход триггера 7 соединен также со вторым аходом ключевого элемента 11, первый вход которого подключен к выходу генератора 1 импульсов, а выход-к делителю 12 частоты, выход которого присоединен ко входу 13 счетчика, дополнительный вход которого подключен к выходу триггера 7, а выход через дешифратор 14 - ко второму входу триггера 15, первый выход которого соединен со вторыми входами ключевых элементов 4 и 16, а второй выход - со вторым входом ключевого элемента 3. Первый вход ключевого элемента 16 подключен к дополнительному входу делителя частоты 12, а выход - к первому входу счетчика 17, выход которого присоединен через дешифратор 18 к первому входу триггера 19, первый выход которого подключен к первому ключевого элемента 20 и ко второму входу ключевого элемента 21, а второй выход - к первому входу ключевого элемента 22 и ко второму входу ключевого элемента 23. Выходы ключевых элементов 20 и 22 соединены со вторым и третьим входами счетчика 17, а выходы ключевых элементов 21 и 23 - с первым и вторым входами блока 24 воспроизведения погрешности. Первь1Й вход триггера 25 подключен к первому входу триггера 15 и к выходу дешифратора 10, а выход -- к первому входу ключевого элемента 26, второй вход которого присоединен к быходу генератора 2 импульсовв.а выход ко вторым вводам ключевых элементов 20 и 22 и ко входу счетчика 27, выход которого подключен ко второму входу триггера 25, ко второму входу триггера 19, к третьему Входу блока 24 воспроизведения погрешности и через элемент 28 задержки к четвёртому входу счетчика 17. Выход элемента 5 ИЛИ соединен с шаговым двигателем 29, кинематически связаниым через редуктор 3d с преобразователем 31 уголкод, выходы которого подключены ко входу дешифратора 6. Принцип работы устройства заключается в следующем. ИмпульсЫ с генератора 1 импульсов через делитель 2 частоты, открытый ключевой элемент 3 и элемент 5 ИЛИ поступал- на шаговый двигатель 29, приводя его во вращение. Посредством редуктора 30 шаговый двигатель 219 вращает вал преобразователя 31 угол-код. При появлении сигнала нулевого кода на выходе йоследнего срабатывает дешифратор 6, опрокидывается триггер 7, открывая блок формирования сигналов реальной смены кода 8, ключевой элемент 11 и |аписывая в счетчик 13 число пропорциональное вводиму упреждению по угловой координате сигналов расчетной смены кода по отношению к сигналам реальной смены кода.

Импульсы с генератора импульсов проходят через ключевой элемент 11, делитель 12 и счетчик 13, емкость которого пропорциональна разрешающей способности пре образователя угол-коД, на д1ешифратор 14| построенный таким образом, что обеспечивает выборочное измерение значений погрешности в соответствии с установленной программой.

При появлении первого сигнала, соответствующего первому выбранному расчетному моменту смены кода, опрокидывается триггер 15, открывая ключевые элементы 4 и 16 и закрывая - 3. Импульсы с генератора импульсов I проходят на шаговый двигатель 29 с другого выхода делителя 2 через ключевой элемент 4 и элемент 5 ИЛИ, уменьшая скорость его вращения на величину, равную отношению частот на первом и втором выходах делителя 2.

Одновременно импульсы с делителя 12 поступают через ключевой элемент 16 на вход счетчика 17, емкость которого пропорциональна длительности кванта преобразователя угол-код.

Одновременно блоком формирования сигналов реальной смены кода 8 выдаются сигналы в счетчик 9 и на дешифратор 10. Принцип построения их тот же, что и соответствующих блоков 13 и 14.

Сигнал реальной смены кода, соответствующий ранее сформированному расчетному сигналу смены кода, возвращает триггер 15 в исходное состояние. При этом ключевой элемент 3 открывается, а ключевые элементы 4 и 16 закрываются. Скорость вращения шагового двигателя возраЬтает до прихода еле- дующего сигнала расчетной смены кода. А в счетчике 17 будет накоплено число, равное сумме упреждающего числа и числа пропорционального погрешности преобразователя угол-код.

Компенсация упреждающего числа происходит следующим образом.

С приходом сигнала с дещифратора 10 триггер,25 опрокидывается и открывает ключевой элемент 26. Импульсы с генератора I импульсов проходят чер1гз ключевые элементы 26 и 22 на третий вход счетчика 17, производя вычитание упреждающего числа.

При измерении погрешности преобразователя 3 угол-код в счетчике 17 может быть записано число большее, меньшее, или равное упреждающему числу.

В первом случае импульсы, поступающие на третий вход счетчика 17, производят вычитание из записанного числа упреждающее число. Одновременно число импульсов, прошедших через ключевой элемент 26, просчитывается счетчиком 27, емкость которого пропорциональна упреждающему числу. В момент его заполнения импульс переполнения возвращает триггер. 25 в исходное

746679

состояние, ключевой элемент 26 закрывёётся и подается команда блоку воспроизведения погрешности 24 записать содержимое счетчика 17 со знаком, определяющим ключевым элементом 23.

Таким. образом, формируется погрешность одного знака.,

Во втором случае импульсы поступают на третий вход счетчика 17 до тех пор, пока последний не обнулится, т. е. во всех разрядах будут записаны нули. В этом случае срабатывает дешифратор 18, опрокидывается триггер 19, открывая ключевые элементы 20 и 21, закрывая 22 и 23. Далее импульсы поступают через ключевой элемент 20 иа счетчик 17 ко второму входу, являющимся суммирующим входдм. СуммировВ ние происходит до тех пор, пока импульс переполнения счетчика 27 не вернет триггер 25 в исходное состояние. Таким образом, в счетчике 17 записывается число , пропорциональное погрешности преобразователя угол-код. Одновременно по команде счетчика 27 это число фиксируется в блоке 24 воспроизведения погрешности с другим знаком, определяемым ключевым элементом 21.

В третьем случае, записанное в счетчике 17 число полностью вычитывается по третьему входу, счетчик обнуляется, срабатывает дешифратор 18, опрокидывается триггер 19. Но по команде записи в блоке 24 воспроизведения погрешности ничего не записывается. Погрешность в этом случае равна нулю.

Одновременно импульс переполнения через элемент 28 задержки возвращает счетчик 17 в исходное состояние. Устройство готово, к следующему измерению.

Процесс измерения заканчивается с приходом следующего импульса нулевого кванта, возвращающего, триггер 7 в исходное состояние.

Следует отметить, что дешифраторы 10 и 14 построены таким образом, чтобы формируемый дешифратором 14 последугощин сигнал расчетной смены кода не вышеЛ раньше предыдущего сигнала реальной смены кода, формируемым дешифратором 10. Выбор измеряемых точек в соответствии с установленной программой осуществляется так, чтобы они не были кратны целочисленному значению 2, N - целое положительное число).

Формула изобретения

Устройство для измерения погрешности преобразователей угол-код, содержащее генератор импульсоб, соединенный с первым входом первого ключевого элемента, выход которого соединен со входом первого делителя частоты, один из выходов которого соединен с первым входом первого счетчика, шаговый двигатель, соединенный через редуктор с проверяемым преобразователем

угол-код, выход первого дешифратора соединен со счетным входом первого триггера. Вход первого дешифратора объединен со входом блока формирования сигналов реальной смены кода н подключен к выходу проверяемого преобразователя, выходы второго и третьего ключей соединены с первым и вторым входами блока воспроизведения погреш иости, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности уст ройстВа, в него введены второй делитель частоты, три триггера, дешифратора и счетчнка, элемент ИЛИ, элемент задержки н шесть ключевых элементов, выход генератора импульсов через второй делитель частоты подключен к первым входам четвертого « пятого ключевых айементов, выходы которых через элемент ИЛИ подключены к шаговому двигателю, выход первого триггера соедииен со входом блока формирования сигнала, со вторыми входами первого счегчика и первого ключевого элемента, выход блока формирования сигнала реальной смены кода через последовательно соединенные второй счетчик и второй дешифратор подключен к первым входам вт(го -и третьего триггера, выход первого счетчика через третий дешифратор соединен со вторым входом второго триггера, первый- выход которого соединен со вторыми входами пятого и шестого ключевых элементов, второй выход второго триггера соединен :о вторым входом четвертого ключевого элемента, другой выход первого делителя частоты соединен с первым входом шестого ключевого элемента, выход которого подключен к первому входу третьего счетчика, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего ключевых элементов н через четвертый дешифратор с первым входом четвертого триггера, одии из выходов которого под ключей ко второму входу второго ключевого элемента и первому входу седьмого, ключевого элемента, а другой выход - со вторым входом третьего ключевого элемента и первым входом восьмого ключевого элемента, выход блока воспроизведения погрешности соединен со вторыми входами третьего и четвертого триггеров и входом элемента задержки, вторые входы седьмого и восьмого ключевых элементов объединены и подключены к выходу девятого ключевого элеJ мента, первый вход которого соединен с выходом третьего триггера, а второй - с выходом генератора, выходы седьмого и восьмого ключевых элементов соединены соответственно со вторым и третьим входом третьего счетчика, четвертый вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход которого Соединен с входом четвертого счетчика.

Источники информации, S принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 419934, кл. G 08 С 25/00, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 451120, кл. G 08 С 25/00, 1973.

3.Авторское свидетельство СССР

№ 466534, кл. G 08 С 25/00, 1973 (прототип).