Преобразователь угла поворота валаВ КОд Советский патент 1981 года по МПК G08C9/04 

Изобретение относится к системам автоматического преобразования перемещений в код,а именно к преобразователям угла поворота вала в код. Известен преобразователь угла пов рота вала в код, содержащий вращакг щийся магнитный барабан, на котором имеется две дорожки, на одной из которых по всей окруяшости барабана за писаны магнитные метки, интервал меж ду которыми определяет погрешность дискретности преобразователя. С первой дорожкой сопряжена воспроизводящая магнитная головка. С, другой дорожкой сопряжены три магнитные гопов ки: записывакхцая, воспроизводящая и стирающая. Записывающая головка жест ко связана с валом, угол поворота ко торого измеряется. По комавде от управляющего (стартового) устройства головкой, связанной с валом, осуществляется запись метки на второй дорожке непрерывно вращающегося магнитного барабана. Одновременно с эти через формирователь интервала измерения на схему совпадения подается команда начала счета импульсов, воспроизводи ых с первой дорожки барабана. Магнитная метка перемещается вместе с барабаном и второй дорожкой и воспроизводится второй магнитной головкой жестко связанной с условным нулевым положением вала. Импульс, посту пан)щий с зтой головки, дает комавду о прекращении счета импульсов, поступающих с первой дорожки. Количество импульсов, подсчитанное счетчиком импульсов в интервале между записью и воспроизведением магнитной метки на второй дорожке, прямо пропорционально углу поворота вапа. По окончании цикла измерения с помощью третьей головки осуществляется стирание метки, записанной на .второй дорожке .Cll. Недостатке этого преобразователя является наличие подвижных частей, вращающегося с большой скоростью магнитного барабана и.большое количество магнитных головок. Расстояние головками и магнитным барабаном долж но вьщерживаться с высокой точностью что понижает надежность работы устройства и его точность. Недостатком такого преобразователя является также наличие двух дорожек магнитной эа писи, необходимость непрерывного ведения процесса записи, воспроизведения и стирания магнитной метки. Точность и быстродействие преобразовате ля также ограничены. Наиболее близок к предлагаемому преобразователь угла поворота вала в код, содержащий неподвижную магнит ную головку, подвижную магнитную головку, связанную с валом кодовый элемент с маской на тонкоплёночной ферромагнитной с цилиндричес ким магнитным доменом, формирователь интервала времени измерения, выход которого подключен к первому входу блока совпадения, выход которого сое динен со счетчиком C2l.Недостаток этого устройства сое- тоит в сравнительно невысокой точности и в недостаточном быстродействий преобразователя. Цель изобретения - повьшение надежности, точности и быстродействия преобразователя угла поворота вала в код. Поставленная цель достигается за счет того, что в преобразователь угла поворота вала в код введены генератор импульсов, кольцевой коммутатор, формирователи радиального и тангенциального магнитных полей, два ключа и линия задержки, выход генератора импульсов coepfiti&H с входом кольцевого коммутатора, с управляющими входами ключей и через линию задержки с вторым входом блока совпадения, выходы кольцевого комму татора соединены соответственно с формирователями радиального и тангенциального магнитных попей, выходы неподвижной и подвижной магнитных головок подключены к сигнальным входам соответствующих ключей, выходы которых соединены с входами формирователя интервала времени измерения. На чертеже приведена структурная схема преобразователя угла поворота вала в код. Преобразователь содержит тонкопленочную ферромагнитную дорожку 1, маску 2, щшинцрнческий магнитный домен 3, генератор 4 импульсов, кольцевой коммутатор 5, формирователь 6 радиального магнитного поля, формирователь 7 тангенциального магнитного поля, неподвижн)гю магнитную головку 8, подвижную магнитную головку 9, связанную с валом, ключи 10и 11, формирователь 12 интервала времени измерения, блок 13 совпадения, линию 14 задержки и счетчик 15. На дорожку 1 равномерно по сей окружности нанесено когГ1 цо аппликаций - маска 2. Возле одной из аппликаций путем кратковременного воздействия местным магнитным полем создан один циливдрический магнитный домен J, который может перемещаться по кольцу маски от аппликации к аппликации под воздействием знакопеременных радиального и тангенциального магнитных полей. Для создания упомянутых полей предназначены генератор 4 продвижения домена, кольцевой коммутатор 5, формирователь 6 знакопеременного радиального магнитного поля и формирователь 7 знакопеременного тангенциального магнитного поля. Генератор 4 соединен с кольцевым коммутатором 5, который подключен-к формирователям 6 и 7, Неподвижная воспроизводящая потокочувствительная магнитная головка 8 Нулевого положения вала и жестко связанная с валом воспроизводящая потокочувствительная магнитная головка 9 текущего положения вала сопряжены с кольцом аппликации маски 2 и предназначены для выработки сигналов начала и конца счета импульсов продвижения цилиндрического магнитного домена 3, Головки 8 и 9 соединены через запрещакяцие ключи 10 и11с формирователем 12 интервала временн измерения, предназначенного для создания импульса разрешения счета импульсов продвижения , домена и соединенного с .блоком 13 совпедения. Генератор 4 срединен со вторым входом блока 13 совпадения через линию 14 задержкиI предназначенного для задержки поступающих от генератора. 4 импульсов на время запирания ключей 10 и II Упомянутые ключи, соединенные с генератором 4, предназначены для исключения влняния импульсов продвижения домена 3, т.е предназначены не пропускать импульсы, вырабатываем 1е головками 8 и 9 в период действия радиального и тангенциального магнитных полей. Информация о положении вала считывается в паузу между импульсами продвижения цилиндрического магнитного домена 3. Счетчик 15, соединенный с блоком 13 совпадения, пред назначен для счета импульсов продвижения домена 3, количество которых пропорционально текущему значению положения вала. npeo6pa3OBaTeJtb работает следуюпщм образом. Импульсы продвижения цилиндрического магнитного домена 3 по кольцу аппликаций маски 2 формируются генера тором 4 и поступают на кольцевой коммутатор 5, который разделяет импульсы на четные и нечетные. С кольцевого коммутатора четные и нечетные импульсы поступают поочередно на формирователи 6 и 7 знакопеременных радиального и тангенциального магнитных полей. Цилиндрический 1«1агнитный домен 3 под воздействием упомянутых полей непрерывно вращается, перемещаясь от аппли кации к аппликации по дородке I. Скорость передвижения домена 3 зависит от частоты генератора 4 и может достигать порядка единиц аппликаций в микросекунду. Головка 8 расположена неподвижно возле аппликации, соответствующей началу отсчета угла поворота вала, т.е. аппликации, соответствующей углу поворота вала, равному нулю, а головка 9 жестко связана с валом и вращает ся вместе с ним, оставаясь все время сопряженной с кольцом аппликаций, перемещаясь внутри тонкопленочной магнитной дорожки 1, проходит возле головки.8, на выходе которой при этом появляется импульс начала отсчета угла поворота. Этот импульс через запр,шцающий ключ 10 (в момент отс утствия импульса продвижения от генератора 4) поступает на формирователь 12 интервала времени измерения, на выходе которого начинается импульс интервала измерения угла поворота. Головкой 9 при прохождении мимо нее домена 3 Вырабатывается импульс окончания интервала измерения, который через запрещающий ключ (в момент отсутствия импульса продвижения) поступает на вход формирователя 12, вследствие чего импульс на выходе формирователя 12 заканчивается. Этот импульс подается в блок 13 совпадения, на другой вход которого через линию 14 задержки непрерывно подаются импульсы от генератора 4. На выход блока 13 совпадения к счетчику 15 проходят только те импульсы генератора 4, которые по времени совпадают с импульсом измерительного интервала. Количество этих импульсов, считаемых счетчиком 15, пропорционально углу поворота вала. Нестабильность генератора не вносит дополнитепьной погрешности, поскольку каждый импульс генератора жестко связан с положением цилиндрического магнитного домена на аппликациях. Таким образом, увеличение или уменьшение частоты генератора соответственно вызывает уменьшение или увеличение длительности интервала измерения, вследствие чего дополнительная погрешность исключается. Исключение влияния радиального, тангенциального магнитных полей на магнитные головки осуществляется путем применения запрещакицих ключей 10 и 11 в цепи связи головок со входами формирователя 12 интервала времени измерения. Эти ключи имеют запрещающие входы, на которые поступают запрещающие импульсы от генератора 4, закрывающие ключи на время действия импульса продвижениями не пропускают импульсы, возникающие в головках 8 и 9 под действием радиального и тангенциального магнитных попей. Таким образом, воспроизведение сигнала от домена осуществляется потокочувствительными магнитными головками в то время, когда отсутствуют магнитные поля -продвигающих импульсов, что обеспечивает повышенную надежность работы преобразователя. „ Быстродействие устройства обеспечивается большой подвижностью цилиндрических магнитных доменов, которые придвигаются с частотой в единицы мегагерц. Таким образом, по быстродействию предлагаемый преобразователь сравним с преобразователем непосредственно отсчета. При этом сохраняется простота устройства, свойственная циклическим преобразователям. Точность достигается за счет высокой скорости вращения и малой величины домена, а также малого шага квантования (небольшие по размеру пермаллоевые аппликации). Формула изобретения Преобразователь угла поворота ваа в код, содержащий неподвижную и