Многооборотный преобразователь угол-код

Авторы патента:

H03K13 - Импульсная техника (измерение импульсных характеристик G01R; механические счетчики с электрическим входом G06M; устройства для накопления /хранения/ информации вообще G11; устройства хранения и выборки информации в электрических аналоговых запоминающих устройствах G11C 27/02; конструкция переключателей для генерации импульсов путем замыкания и размыкания контактов, например с использованием подвижных магнитов, H01H; статическое преобразование электрической энергии H02M;генерирование колебаний с помощью схем, содержащих активные элементы, работающие в некоммутационном режиме, H03B; импульсная модуляция колебаний синусоидальной формы H03C;H04L ; схемы дискриминаторов с подсчетом импульсов H03D;

G08C9/06G06F3 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

1. МНОГООБ01РО НЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ-КОД, включаквдий два диска с кодовыми масками для точного и грубого отсчета, связанные кинематически между собой при помощи зубчатой передачи, и счит вающие элементы, расположенные няя разрядными дорожками маски точного отсчета , отличающийся тем, что, в него введены вспомогательные считывакедйё элементы -f /,i paе:полбженные неподвижно попарно над разрядными дорожками маски грубого отсчета (М2), и HNMTHругощий чувствительный элелюнт (С, расположеншй по линии считывания (l-I) над дорожкой старшего разряда диска точного о.течета(М1) , коммутаторы pa3pJ№OB(...ti|5, два управляю11 (их входа (АО и А, ) которых соедщнены с выходами паЕйл вспомогательных считываюдах элементов соответствующего разряда грубого отсчета (диска Мг), а четыре входа

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ае (о.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪГГИЙ

Ъ (89)29110, НРБ (21)7771030/18-24 (22 ) 1 7. 01. 80 (31)42122 (32)18.01.79 (33)НРБ

:(46 )15.03.84. Бюл. Р 10 (72)Радомир Василев:Радомиров, Кольо Райнов Колев, Енчо Ф нхайлов

Енчев и Иван Николов Иванов (НРБ) (71 ) Научно»произ водст вен комбинат по работика "Берое" (НРБ) (53)681.325(088.8) (54)(57) 1 ° ИНОГООБОРОТНЬЗ йРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ-КОД, включающий два диска с, кодовыми масками для точного и грубого отсчета, связанные кинематически между собой при помощи зубчатой передачи, и считывающие элементы, расположенные над разряд» ными дорожками маски точного отсчет@, о т л и ч а в шийся тем, что, в него введены вспомогательные

>F50 Q 08. C 9/0 6.,; Q 06 F 3/00,, Н 03 K 13/00 счнтывакщие элементы (/С /

/C t 4 /< <), расноложенные неподвижно пойарйо над разрядными дорожками маски грубого отсчета (N2), и икитирующий чувст вйтельный элемент (с1, асположенйый по линни считывания

1-11 над дорожкой старшего разряда диска точного отсчета(М1), коммутаторы разрядов(... 1, два управляющих входа(10 и A<) которых соединены с выходамн пари вспомогательных считывающих элементов соответствующего разряда грубого отсчета (диска Nt), а четыре управляемых входа (0,1,2,3)с инвертированным и иеинвертированным выходами имитирующего элемента (С) и с источникаМи потенциалов ло- g гического "0" и "1".

2. Иногооборотный преобразователь угол-код по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что вспомогательные 4, считывающие элементы (/С1 /,g,..., /С )q /(д ) расположены симметрично от но-» сительно фиктивной линии считывания (П-П) с углом между ними равныкФ/i.

10801 79

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления, в частности в системах числового программного управления.

Известны преобр: эователи угла поворота вала н код, содержащие соединенный с контролируемым валом кодовый диск грубого отсчета, кодовый диск точног: тсчета, соединенный через ;-.e, .,".; ;.".: .... контролируемым валом, и c÷ ë,к.:..ие элементы, располо-женные на;: .. ".,я ными дорожками, причем вы.;о., р::гоприемников и, ключены к блок .,деления разрядов и их 15 согласован,, Поста:ленная цель достигается тем, что в многооборотный преобразователь угол-код, содержащий два диска с кодовыми масками для точного и грубого 2( отсчета, связанные кинематически между собой при помощи зубчатой передачи, и считывающие элементы, расположенные над разрядными дорожками маски точного отсчета, введены вспомогательные считывающие элементы (/С<, /,,, .../С,4/, ), расположенные неподвижно пойарно над разрядными дорожками маски грубого отсчета(92), и имитирующий чувствительный элемент (С), расположенный по линии считывания (1-Ц над дорожкой старшего разряда диска точного отсчета(М1), коммутаторы разрядов (К.(„„,К(g), два управляющих входа (Ap и А,) которых соединены с выходами пары вспомогательных считывающих элементов соответствующего разряда грубого отсчета диска (Ì2), а четыре уп равляемых входа (О, 1, 2, 3) вЂ” с инвертированным и неинвертированным выходами имитирующего элемента (С)и с источ-40 никами потенциалов логического "0" и

"1".

Вспомогательные считывающие элементы (/С <,/< <,Д,,/C„q/ z) расположены сим= метрично относительно фиктивной ли- 45 нии считывания (П-П) с углом между ними равным и /i .

На фиг. 1 представлена кинематическая схема преобразователя, на фиг. 2схема расположения фотодиодов над 5О разрядными дорожками кодовой маски грубого отсчета(а) и кодовой маски точного отсчета (6); на фиг. 3 вЂ” функциональная схема преобразователя, на фиг. 4 вЂ” временные диаграммы, поясняющие согласование отсчетов в преобразователе.

Преобразователь содержит диск 1 точного отсчета с нанесенной на нем одиннадцатиразрядной маской IN f со- 60 единенный с контролируемым валом (маска IN1 выполнена в виде циклического кода Грея), диск 2 грубого отсчета с нанесенной на нем пятираз-" рядной маской IN 2, выполненной. в виде65 циклического кода Грея, зубчатая передача 3, соединяющая диски, имеющая передаточное число 1(= 2"), блок 4. считывающих элементов маски отсчета ((С1,...,С ), блок 5 вспомогательных считывающих элементов грубого отсчета((С /„,, °,/Сн/q,q), блок б источников излучения, формирователи электрических импульсов F, коммутаторы

)(11 " k!5

В предложенном преобразователе для однозначности определения угла поворота маска диска точного отсчета, а также маска грубого отсчета выполнены в виде циклического кода

Грея, причем величина каждого сектора дорожек диска грубого отсчета кратна 1/1, где 1 вЂ” коэффициент редукции. Для согласования грубого и очного отсчетов над дорожкой старшего разряда диска точного отсчета введен дополнительный имитирующий чувствительный элемент (С) .

По линии считывания I-1 над десятью разрядными дорожками маски М1 точного отсчета располагаются фоточувствительные элементы Со, С, „„.,Cq.

Старший разряд используется для согласования отсчетов. Над дорожкой этого разряда, содержащей один прозрачный и один непрозрачный участки, по линии i-Х располагается имитирующий чувствительный элемент С . Младшая (пятая) дорожка маски М 2 грубого отсчета также используется для согласования отсчетов. Таким образом, общая разрядность преобразователя равна 15.

Преобразователь работает следующим образом.

При повороте двух шкал световой поток, поступающий на светодиоды, модулируется непрозрачными участками соответствующих разрядных дорожек. Потенциал логического нуля формируется непрозрачными участками, а потенциал логической единицывЂ” прозрачными участками разрядных дорожек.

Электрические сигналы с фотодиодов Ср, С,;... /CD (фиг. 2) после формирователя импульсов F подают-. ся непосредственно на информационные шины соответствующих разрядов 1,2,3, 10 и формируют младшие разряды выходного кода. Информационные шины 11 12,13,14 и 15 остальных разрядов связаны с выходами поразрядных коммутаторовК „„,К, выполненных, например, на микросхемах К 155КП7.

ПаРы фотоДиоДов ((Сiо/< /Сю/ /С 4/q,/Ñ 4/g) фиг. 2 и 3) формируют соответственно пары вспомогательных электричес Нх сигналов(о) (4 о4,.",(1 )„(ф)д (фиг. 4) .

Информационный сигнал коммутатора

F,p,,„(фиг. 4) формируется последова10801 79

Таблица 1

»»»

Подключаемые управляемые входы

1 (E»») „м» (h „». (F<<) g<<)<

Информаци онный сигнал

3 4о

»о

0 1 2

1: 1 тельным подключением управляемых входов 0,1,2,3 в зависимости от комбинаций сигналов на выходе вспомогательных чувствительных элементов ф,о),,(Е1о) согласно табл. 1.

Таким образом, передние и задние фронты информационных сигналов коммутатора формируются соответствующими фронтами сигнала Е и Г имитирующего чувствительного элемента С, т.е. достигается согласование сигналов точного и грубого отсчетов.

Интервал р между одноименными фронтами вспомогательных сигналов должен быть меньше периода g, имити- рукщего сигнала E (фиг. 4) . Наилучший вариант имеет место, когда P 4;j2 и располагается симметрично относительно положений, в которых должен произойти переход логических уров ней информационного сигнала соответ- 20 ствукщего разряда грубого отсчета.

Откуда следует, что вспомогательные считывакщие эдементы(Cfff (»>(С<о/2»„14фЯ располагаются друг относительно друга под углом 25

К 23»+1 (1

30 .где с -, угол между парой считыва3 кщих элементов, расположенной над j -той дорожкой, К=1,2,3, 35

5 вЂ” порядковый номер разряд4 ной дорожки Гор

) =2 =? вЂ” передаточное число зубчатой передачи, н 5 вЂ” количество РазРядных дорожек40

В данном случае считывакщие эле» менты расположены под углом ф = й/»= =Ъ|24 относительно фиктивной. линии считывания II-И.

К управляющим входам Ао и Ф» коммутаторов) »,,...,К, подактся сформированные сигналы с вспомогательных считывающих элементов(С,о/„ „„,(С, ), посредством которых один йз управля- емых входов 0,1,2,3 (табл. 2) подключается к выходным шинам. Для этой же цели может быть использован стробирующий сигнал.

В соответствии с передаточным числом зубчатой передачи при каждой половине оборота (O.Х,29 ЗХ,...,31Х) для диска грубого отсчета 42 на шкале диска точного отсчета М1 по фиктивной линии считывания П-ll осуществляется переход одной градации разрядной дорожки к другой, что фиксируется имитирукщим чувствительным элементом С.

Вспомогательные чувствительные элементы (Cfz(<> Щ„рсущест вляют управление коммутаторами в соответствии с табл. 3. Имитирующий чувствительный элемент С подключается к информационной шине соответствующего разряда за четверть оборота до перехода градации над линией считывания I-i (фиг. 2) и отключается от нее через четверть оборота после перехода градаций. и

В результате несимметричного расположения пар вспомогательных считывающих элементов относительно фиктивной линии считывания -П-If, допустимый диапазон инструментальной погрешности относительно шкалы диска точного от счета составляетйЯучто позволяет по-! низить требования к конструкции н технологии изготовления узлов преобразователя за исключением маски М1 .точного отсчета. Имитирукщий чувствительный элемент С может быть расположен над дорожкой 10-го разряда, при этом он должен быть смещен на е (й относительно линии расположения ,.основных считывающих элементов.

Признано изобретением по результа,там экспертизы, осуществленной ве,цомством по изобретательству НРБ.

1080179

Продолжение табл. 1

Йодключаемые управляемые входы

Информационный сигнал !д4 °

Рs+

0 1 2 3

Таблица 2

Логические состояния управлякащх входов

Номер коммутируемого к выходу входа

4(.О

1 угол C<04 C40/2