Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1980 года по МПК G08C9/06 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

1

Изобретение относится к автоматике и вьР числительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

В одних известных фотоэлектрических преобразователях угла источник освещения оптически связан через кодовую маску, выполненную в виде барабана и укрепленную на входном валу, с фотоприемником, выходы которых через формирователи подключены к регистРУ 11.

Недостатками таких преобразователей являются низкая разрешак)щая способность и точность.

Другие известные преобразователи содержат источники освещения оптически связанные через неподвижный индикаторный растр и измерительный растр, укрепленный на входном валу с фотоприемниками, источник многофазного напряжения, подключенный к источникам освещения, выходы фотоприемников через сумматор подключены к цифровому фазометру 2.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий измерительный растр, укрепленный на входном валу, индикаторный растр, укрепленный на вибраторе, осветитель, оптически связанный через измерительный и индикаторный растры с фотоприемником, выходы которого подключены к первому и второму измерительным усилителям, выходы избирательных усилителей подклю10чены к демодуляторам, другие входы которых соединены с источниками опорных напряжений, а выходы подключены к нуль-органам, выходы которых подключены к распределителю выход которого через согласующий усилитель подклю15чен к вибратору 3.

Недостатком таких преобразователей является их ограниченная точность.

Цель изобретения - повьпиение точности преобразования.

20

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий измерительный растр, укрепленный на входном валу, индикаторный растр, укреппенный на вибраторе, осветитель, оптически связанный через измерительный и индикаторный растры с фотоприемником, выходы которого подключены к первому и второму изби.;рательным усилителям, генератор, согласующий усилитель, подключенный к вибратору, введены два делителя частоты, фазосдвитающий элемент, умножитель частоты, сумматор и фазометр, выход генератора через первый делитель частоты подключен к первому входу фазометра, согласующему усилителю и фазосдвигающему элементу, выход которого подключен к одному входу умножителя частоты, другой вход которого соединен с выходом первого избирательного усилителя, а выход подключен к сумматору, другой вход сумматора соединен с выходом второго избирательного усилителя, а выход через второй делитель частоты подключен к второму входу фазометра, третий вход которого соединен с выходом генератора. Структурная схема преобразователя предста лена на чертеже. Преобразователь содержит измерительный раст 1, укрепленный на входном валу 2, ивди каторный растр 3, укрепленный на вибраторе осветитель 5, оптически связанный через измерительный и индикаторный растры с фотоприемником 6, выходы которого подключены к первому 7 и второму 8 избирательным уси пителям, не достроенным соответственно на первую и вторую гармоники. Генератор 9 чере делитель 10 частоты подключен к первому входу цифрового фазометра 11, через согласуюидий усилитель 12 подключен к вибратору и через фазосдвигаюпшй элемент. 13 - к одному входу умножителя 14 частоты, другой вход которого соединен с выходом усилителя 7, а выход подключен к сумматору 15, другой вход которого соединен с выходом ус лителя 8, а выход через делитель 16 частоты подключен к второму входу фазометра 11, третий вход которого соединен с выходом генератора 9. Распределение освещенности на выходе изме рительного растра I имеет вид cos-g-bP(t) t о sin u)t j| ::-2 COSgЧ i)COS gJ(c ) iP(t)sinf(a sinu)ti),(1)

где 0 - шаг растрового сопряжения;

а - амплитуда сканирования освещенности в растровом сопряжении;

При соответствующем коэффициенте передачи каналов, когда ,( bJ - угловая частота сканирования; ЕО - максимальная освещенность на выходе растрового сопряжения; М - текущая фаза, отфеделяющая положение измерительного растра 1 в пространстве. Электрический сигнал иа выходе фотоприемника 6 имеет вид ° |Vsnu)t)-cos -p(t).cosf(o(SinuJt)l. 6о Избирательный усилитель 7 первой группы выделяет из сложного сигнала (2) сигнал ,J,(f «j-Sinf PCt) Sinwt, (3) а избирательный усилитель 8 второй гармоники выделяет сигнал . VUrr,(fc«j-cosf P(t}.cos2a.t, W) де vJ а) и -3.(г а) - функции Бесселя первого рода. Генератор 9 формирует сигнал U-U,Sinwt -mj ,из которого На выходе делителя 10 частоты вьщеляется сигнал ,5nwt который подается на вход фазосдвигающего элемента 13. с выхода которого сигнал Us Ufrig os подается иа один вход умножителя 14 частоты, на другой вход которого поступает сигнал Ui . На выходе умножителя 14 образуется сигнал Jb 4--5 v f°) f X U -COSUt-U -Sinf Ф(1)-Л (f a).sin2u)t, DЬ° О который подается на один из входов сумматора 15, на второй вход которого подается сигнал 1/2 с выхода избирательного усилителя 8. На выходе сумматора 15 получают сигнал .(f«)C°sf4 t;-coS2uJt u,-a. &о)- Sin рф(1). sin zwt,