Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1980 года по МПК G08C9/04 

1

Изобретение отйосится к системам автоматического преобразования углового положения вала в дискретный сигнал, а именно, к преобразователям угла поворота вала в код.

Известно устройство для преобразования утла поворота вала в код во включающее кодовый диск со считывающими головками и связанный с ними блок формирователей-усилителей 1 .

Недостатком зтого устройства является повышенная сложность, обусловленная тем, что на диск наносятся числа « коде Грея, что обуславливает необходимость дополнения устройства блоками преобразования кода Грея в цифровой двоичный код. Кроме того, такому преобразователю свойственна относительно невысокая разрядность и, как следствие, относительно большая ошибка дискретности, что обусловлено сложностью выполнения и большими габаритами кодового диска.

Наиболее близким по техническому решению к данному устройству является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий кодовые диски, связанные друг с другом

через редуктор, группы считывающих элементов, расположенных у соответствующих кодовых дисков, одна группа считывающих элементов через блок формирования сигналов и блок входных ключей подключена к первой группе входов реверсивного счетчика, другая группа считываюишх элементов через формирователи-усилители подключена к второй группе входов реверсивного счетчика, выходы которого соединены с первой группой

10 входов блока выходных ключей 2.

Недостаток этого известного устройства состоит в сравнительно низкой точности работы и в невозможности определения направления вращения вала.

5

Поставленная цель достигается за счет того, что в преобразователь угла поворота вала в код введены датчик направления вращения вала и датчик импульсов считывания, вал датчика направления вращения вала связан с

20 редуктором, выходы датчика направления вращения соединены с третьей группой входов реверсивного счетчика, первый вход датчика ИМПУЛЬСОВ считывания соединен с выходом 3 одного формирователя-усилителя, а вход соединен с выходом другого формирова теля-усилителя и с управляющим входом бло ка входных ключей, выход датчика импульсо считывания соединен со второй группой входов блока выходных ключей. На чертеже приведена блок-схема преобразователя. Преобразователь угла поворота вала в код содержит кодовые диски 1 и 2 с соответствующими группами считывающих элементов редуктор 3, блок 4 формирования сигналов, блок 5 входных ключей, формирователи-усилители 6, 7 реверсивный счетчик 8, датчик 9 направления вращения вала, датчик 10 импульсов считывания, блок 11 выходных ключей. Преобразователь работает следующим образом. На кодовый диск 1 наносятся числа в цифровом двоичном коде. Этот диск 1 вращается сшгхронно и синфазно с входным валом. Каждый сектор этого диска 1 соответ ствует ДсА - ощибке дискретности позицион ного преобразователя. Другой кодовый диск 2 вращается через редуктор 3. На диске 2 нанесена одна дорож ка счетных импульсов, а на второй Дорожке - один. Угловое положение вала, соединенного с осью антенны, считывается с диска 1 посредством одной группы считывающих элементов. Количество считывающих элементов равно размерности преобразователя, т.е. количеству дорожек на диске 1. Считанные с диска 1 сигналы формируются и усиливаются в блоке 4 формирования сигналов, с выхода кото рого угловое положение вала параллельным цифровым кодам поступает к блоку 5 входных ключей. Передаточное число редуктора 3 между дисками 2 и 1 равно 360%, т.е. диск 2 дела ет полный поворот при повороте диска 1 на угол ДсХ. Через первый считывающий элемент диска на вход первого формирователя-усилителя 6 поступает серия импульсов, которая с выхода формирователя-усилителя 6 подводится к счет ному входу реверсивного двоичного счетчика 8. Через второй считывающий элемент диска 2 считывается один импульс, который соответствует началу каждого сектора диска 1. Этот импульс через второй формировательусилитель 7 сбрасывает реверсивный счетчик в нуль и поступает на вторые входы входного блока 5 входных ключей, чем достигается засылка в реверсивный счетчик 8 кода углового положения вала в момент перехода от сектора . к от До к Ло... С выхода датчика 9 направления вращения вала, поступают сигналы, переключающие счетчик 8 в режим суммирования или вычитания. В результате, после засылки в счетчик 8 кода углового положения диска 1, в счетчик с выхода формирователя-усилителя 6 поступают импульсы, которые суммируются с содержимым счетчика или вычитаются из него. Этим достигается повышение точности преобразователя углового положения вала в пределах каждого сектора . Импульсы с выхода формирователей 6 и 7 подводятся к датчику 10 импульсов считывания, чем достигается формирование импульсов считывания содержимого счетчика 8 после окончания переходного процесса в последнем. Импульс с выхода датчика 10 подводится к блоку 11 выходных ключей и содержимое счетчика 8 через блок 11 ключей засылается в выходной регистр, (на чертеже не показан). Таким образом, диск 2 позволяет не только уменьщить ощибку До. , но и отказаться от числа в коде Грея, заменив его числом в цифровом двоичном коде, т.е. считывание углового положения диска осуществляется за пределами перехода от ЛсХ{ к или от ДсА к ZSe t-fЭкономический эффект от использования предложенного преобразователя обусловлен указанными выще его техническими преимуществами. Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий кодовые диски, связанные друг с другом через редуктор, две группы считывающих элементов, расположенные у соответствующих кодовых дисков, одна группа считывающих элементов через блок формирования сигналов и блок входных ключей подключеНа к первой группе входов реверсивного счетчика, другая группа считывающих элементов через формирователи -усилители подключена к второй группе входов реверсивного счетчика, выходы которого соединены с первой группой входов выходных ключей, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности преобразователя, в него введены датчик направления вращения вала и датчик импульсов считЬ1вания, вал датчика направления вращения вала свйзан с редуктором, выходь датчика направления вращения соеди575243

йены с третьей группой входов . реверсивного C4ei-4HKa, первый вход датчика импульсов считывания соединен с выходом одного формирователя-усилителя, а второй вход соединен с выходом другого формирователя-усилителя s и с управляющим входом блока входных ключей, выход датчика импульсов считывания соединен со второй группой входов блока выходных ключей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Говоров В. С. Устройства сопряжения в автоматизированных системах управления с электронными цифровыми вычислительными машинами. 1967, с. 37.

2.Филиппов В. Г. Цифраторы перемещений. 1965, с. 57-61 (прототип).