Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1982 года по МПК G08C9/06 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

t

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

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий электроннолучевую трубу с блоком питания, перед экраном которой расположен чувствительный элемент,связанный с вгшом,последовательно соединенный генератор импульсов,делитель частоты импульсов,триггер, ключ и счетчик 1.

Недостатком указанного преобразователя является неоднозначность выделения временного интервала, соответствующего измеряемому углу, из-за конечных размеров светового пятна электроннолучевой трубки и их за висимости от фокусировки, состояния люминофора, потери эмисси катода и .д., а также из-за изменения параметров чувствительного элемента.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор, делитель и блок питания, электроянолучевую трубку (ЭЛТ), чувствительный элемент.

В КОД

расположенный перед экраном ЭЛТ и связанный со входным валом через формирователь, который соединен с регистрирующим блоком 2.

Недостатком известного преобразователя является наличие зоны нечувствительности при углах, близких к точке начала отсчета.

Из-за конечных размеров светового

10 пятна и приемной части чувствительного элемента в момент прихода стартимпульса электронный луч оказывается в зоне расположения чувствительного элемента. В результате старт-импульс

15 и стоп-импульс совпадают, а в регистрирующем блоке фиксируется код, равный нулю.

Величина зоны нечувствительности определяется из выражения

20

г +

т

аьо,

T tгде г - радиус светового пятна; 25 d - диаметр премной части чувствительного элемента; R - радиус развертки. При 0,5 мм, мм и R 50MMT t7,2 .

Цель изобретения - повышение чувст30 чувствительности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты импульсов и блок питания, электроннолучевую трубку, перед экраном которой, расположен чувствительный элемент, связанный с валом и соединенный с формирователем выходных импульсов, выход которого подключен к одному входу ре гистрирующего блока, к другому входу которого подключен выход генератора гмпульсов, элемент ИЛИ, триггер и ключ, введены фазовращатель и элемент И, первый вход которого соедине с выходом делителя частоты импульсов второй вход соединен с выходом формирователя выходных импульсов, выход элемента И соединен с одним входом триггера, второй вход которого подключен к шине запуска, первый выход триггера соединен с одним входом фазовращателя, другой вход которого соединен с выходом блока питания и с одним входом ключа, другой вход которого соединен с вторым выходом триггера, выходьа фазовращателя и ключа соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выходы которого подключены к электроннолучевой трубке.

На фиг.1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг,2 временная диаграмма, поясняющая принцип работы преобразователя.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит генератор 1 импульсов , делитель 2 частоты импульсов, блок 3 питания, фазовращатель 4, элемент ИЛИ б/ ключ 5, электроннолучевую трубку (ЭЛТ) 7, чувствительилй элемент 8, связанный со входным валом 9, формирователь 10 выходных импульсов, элемент И 11, триггер 12, регистрирующий блок 13 и шину 14 запуска.

Преобразователь работает следующим образом.

Импульсы генератора 1, прошедаше через делитель 2 (фиг.26), синхронизируют работу блока 3 питания, который формирует напряжение кольцевой развертки. По сигналу Пуск (фиг.2 ) с шины 14 запуска триггер 1 устанавливается в нулевое состояние. Напряжения кольцевой развертки (фиг.2 в,г) поступают на отклоняющие пластины ЭЛТ 7 через ключ 5 и элемейт ИЛИ 6. Если чувствительный элемейт 8 находится в зоне нечувствительности, то импульс совпадения с элемента И 11 (фиг.2д), поступая на счетный вход триггера 12, переводит его в единичное состояние. При этом ключ 5 закрывается и напряжение кольцевой развертки проходит на ЭЛТ через фазовращатель 4 (фиг.2е,ж), где происходит изменение их начальной фазы на угол У, что соответствует сдвигу точки отсчета на этот же угол.1

При достижении электронным луном места расположения чувствительного элемента 8 в регистрирующем блоке 13 фиксируется код, пропорциональный угловому положению ol- чувствительного элемента в новой системе координат .

Истинное угловое положение У чувствительного элемента определяется из выражений:

4(i-V)-360° при If близких к О Ч + dL Ч при W близких к 360

Таким образом, угловое положение чувствительного элемента 8 определяется по состоянию триггера 12 (фиг.2з) и коду, зафиксированному в регистрирующем блоке 13,

Предлагаемый преобразователь угла поворота вала в код обладает повышенной чувствительностью за счет исключения зоны нечувствительности.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импуль-сов, делитель частоты импульсов и блок питания, электроннолучевую трубку, перед экраном которой расположен чувствительный элемент, связанный с валом и соединенный с формирователем выходных импульсов, выход которого подключен к одному входу регистрирующего блока, к другому входу которого подключен выход генератора импульсов, элемент ИЛИ, триггер и ключ, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности преобразователя, в него введены фазовращатель и элемент И, первый вход которого соединен с выходом делителя частоты импульсов, второй вход соединен с выходом формирователя выходных импульсов, выход элемента И соединен с одним входом триггера, второй вход которого подключен к шине запуска, первый выход триггера соединен с одним входом фазовращателя, другой вход которого соединен с выходом блока питания и с одним входом ключа, другой вход которого соединен с вторым выходом триггера, выходы фазовращателя и ключа соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выходы которого подключены к электроннолучевой трубке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 680013, кл, G 08 С 9/06, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2726525/18-24,

5 кл. G 08 С 9/06, 1978 (прототип).