Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1981 года по МПК G08C9/06 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

I

Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений в дискретный элек трический сигнал, а именно к преобразователям угла поворота вала в код.

Известно устройство.для измерения линейных перемещений объектов путем измерения смещения линейчатой измерительной меры, содержащее электроннолучевой фотоприемник с отклоняющими катушками, генератор развертки луча, соединенный с одной из отклоняющих катушек, усилитель считывания, вход которого соединен с выходом фотоприемника, а выход - с одним из входов демодулятора, второй вход которого через фазовращатель соединен с соответствующим выходом генератора развертки луча, триггер, выходы которого соединены с входами счётчика, два пороговых элемента, включенные между выходами демодулятора и входами дизъюнктора, соединенными с входами триггера выход дизъюнктора соединен с кодобым входом основного счетчика, выходы разрядов которого соединены с входами дополнительного счетчика, вто. рая отклоняющая катушка подключена к выходу преобразователя код-напряжение f 11.

Недостатком этого устройства является возможность измерения только очень малого диапазона перемещения объекта; кроме того, точность измерения в устройстве достигнута только при малых перемещениях значительным увеличением объема аппаратуры, за счет введения в устройство модулятора, фазовращателя, двух пороговых схем, дизъюнктора, преобразователя код-напряжение.

Наиболее близким к предлагаемому является двухканальный преобразователь перемещений с передающими электроннолучевыми трубками, подключенными к блокам разверток, задающий генератор, связанный с блоками разверток и с счетчиками, пе)ед экранами 3 электроннолучевых трубок грубого и точного отсчета установлены маски ли нейчатого растра 2. Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не позволяет измерять угловые перемещения с высокой точностью в широком диапазоне. Цель изобретения - ловьппение точности и расширение диапазона преобра зователя , Поставленная цель достигается за счет того, что в преобразователь угл поворота вала в код, содержащий задающий генератор, первый выход которого через делитель частоты подклю- . чей к входам блоков круговой разверт ки грубого и точного отсчетов, первы выход блока круговой развертки грубого отсчета подключен к входу телевизионной передающей трубки грубого отсчета, а второй выход - к счетчику грубого отсчета, выход телевизионной трубки грубого отсчета соединен с вх дом первого импульсного усилителя, первый выход блока круговой развертки точного отсчета подключен к входу телевизионной передаюи1;ей трубки точного отсчета, а второй выход - к сче чику точного отсчета, выход телевизионной передающей трубки точного от счета соединен, с входом второго импульсного усилителя, выход счетчика точного отсчета и первый выход счетчика грубого отсчета подключены к пе вому и второму входам блока записи, перед фотокатодом телевизионной передающей трубки грубого отсчета расположен первый оптический датчик угл поворота, связанный с входным валом, перед фотокатодом телевизионной передающей трубки точного отсчета расположен второй оптический датчик угл поворота, связанный с входным валом через редуктор, введены два вентиля, счетчик полных.оборотов и блок совпа дения, первый-вход первого вентиля соединен с выходом первого импульсно го усилителя, а второй вход - с выхо дом делителя частоты, третий вход пе вого вентиля соединен с выходом блока круговой развертки грубого отсчета, выход первого вентиля подключен ко второму входу счетчика грубого от счета, первый вход второго вентиля соединен с выходом второго импульсно го усилителя, а второй вход - с вторым выходом задающего генератора, третий вход второго вентиля соединен с выходом блока круговой.развертки точного отсчета, выход второго вентиля соединен с вторым входом счетчика точного отсчета, второй ыход счетчика грубого отсчета подключен через .блок совпадения к первому входу счетчика полных оборотов, к второму входу которого подключен выход блока круговой развертки грубого отсчета, выход счетчика полных оборотов соединен с третьим входом блока записи. На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя у.гла поворота вала в код; на фиг, 2 - перемещение световой щели по фотокатоду телевизионной передающей трубки; на фиг. 3 подключение блока совпадения, выполненного на элементах И, к счетчику грубого отсчета. Преобразователь угла поворота вала в код содержит ( фиг. 1) задающий генератор I, делитель 2 частоты, блок 3 круговой развертки грубого отсчета, телевизионную передающую трубку 4 груЬого отсчета, первый и второй оптические датчики 5 и 6 угла поворота первый и второй импульсные усилители 7 и 8, телевизионную передающую 9 точного отсчета, блок 0 круговой развертки точного отсчета, первый и второй вентили 11 и 12, счетчик 13 грубого отсчета, счетчик 14 .точного отсчета, блок 15 совпадения, выполненный на элементах И, счетчик 16 полных оборотов, блок 17 записи. Кроме того, на фиг. 1 показаны входной вал 18 и редуктор 19. Оптические датчики 5 и 6 угла поворота установлены перед фотокатодами передающих телевизионных трубок 4 и 9 грубого и точного отсчетов и связаны с входным валом 18, причем датчик 5 связан с входным валом 18 непосредственно, а датчик 6 - через прецезионный редуктор 19. Преобразователь работает следующим образом. Перед проведением измерений входной вал 18 соединяется переходным устройством с валом, угловые перемещения которого предстоит измерять, Для проведения измерений включается питание устройства. Задающий генератор 1 начинает в.ыра;батывать синусоидальное напряжение с частотой 1,08 МГц и стабильностью О,510 с. Его колебания делятся делителем 2 частоты для канала точного преобразования 1800:1 и для канала грубого преобразования 120;1 с выхода 600 Гц. Частота 5 Гц поступает на вход блока 3, а 60П Гцна вход блока 10. Оба блока формирую сигналы начала периода Щ и U , которые открывают вентили 11 и 12. Вен тиль 1 пропускает колебания 600 Гц, вентиль 12 пропускает 1,08 МГц. Элек тронные счетчики 13 и 14 начинают счет отрицательных полупериодов. Бло ки 3 и 10 производят круговые развертки электронных лучей в трубках 4 и 9. При включении питания включаютс и источники света датчиков 5 и 6, ко торые проектируют на фотокатоды трубок 4 и 9световые щели своих диафрагм. При вращении вала 18 вращаются и оптические датчики 5 и 6. При коммутации лучами трубок световых щелей импульсные усилители 7 и 8 выдают импульсы и, и, которые закрываю вентили 11, 12. Электронные счетчики 13, 14 заканчивают счет. Импульсы и. и Da выдают результаты измерений в блок 17 записи. При этом точность грубых измерени -zfl ,5 угл ., импульсы выдаются с частотой 5 Гц, точность точных измерений гЗ угл., импульсы вы даются с частотой 600 Гц. Счетчик 16 ведет счет полных оборотов вала 1 и выдает результаты в блок 17 с частотой 5 Гц. С блока 17 измерения выдаются в раельном масштабе времени в устройства обработки информации. Формула изобретения Преобразователь угла поворот-а вала в код, содержащий задающий генератор, первый выход которого через делитель частоты подключен к ВХО дам блоков круговой развертки грубого и точного отсчетов, первый выход блока круговой развертки грубого отсчета подключен к входу телевизионной передающей трубки грубого отсчета, а второй выход - к счетчику грубого отсчета, выход телевизион ной трубки грубого отсчета соединен с входом первого импульсного усилите ля, первый выход блока круговой развертки точного отсчета подключен к 9ХОДУ телевизионной передающей трубки точного отсчета, а второй выход К счетчику точного отсчета, выход те левизионной передающей трубки точного отсчета соединен с входом второго импульсного усилителя, выход . счетчика точного отсчета и первый выход счетчика грубого отсчета подключены к первому и второму входам блока записи, перед фотокатодом телевизионной передающей трубки грубого отсчета расположен первый оптический датчик угла поворота, связанный с входным валом, перед фотокатодом, телевизионной передающей трубки точного отсчета расположен второй оптический датчик угла поворота, связанный с входным валом через редуктор, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и расширения диапазона преобразователя,в него введены дка вентиля, счетчик полных оборотов и блок совпадения, первый вход первого вентиля соединен с выходом первого импульсного усилителя, а второй вход - с выходом делителя частоты, третий вход первого вентиля соединен с выходом блока круговой, развертки грубого отсчета,- выход первого вентиля подключен ко второму входу счетчика грубого отсчёта, первый вход второго вентиля соединен с выходом второго импульсного усилителя J а второй вход - с вторым выходом задающего генератора, третий вход второго вентиля соединен с выходом блока круговой развертки точного отсчета, выход второго вентиля соединен с вторым входом счетчика точного отсчета, второй выход счетчика грубого отсчета подключен через блок совпадения к первому входу счетчика полных оборотов, к второму входу которого подключен выход блока круговой развертки грубого отсчета, выход, счетчика полных обортов соединен с третьим входом блока записи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР (С 573709, кл. G 01 В 11/02, 1974. 2.Воронцов Л.,Н. Фотоэлектрические системы контроля линейных величин М., Машиностроение, 1965, с. 212223(прототип).

Г

-S J

И e И

jt,i-I «I

Ii.I

УЗ f / I I I g I / I g

&

иг.2

Фиг.З