Преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и .предназначено для управления положением оптическими и радиотелескопами. Целью изобретения является повьппение точности преобразователя, для чего в нем измерительный диск выполнен с дополнительной кольцевой дорож- :кой, эксцентричной относительно оси .вращения, с центром, расположенньт на радиусе, расположенном под углом 90 по отношению к радиусу, на котором расположен центр основной кольцевой дорожки, а чувствительные элементы установлены радиально относительно измерительного диска против основной и дополнительной кольцевых дорожек, а в блок фop fиpoвaния выходного кода введены два дифференциальных и инвертирующих усилителя, первый и второй цифроаналоговые преобразователи , аналоговьА компаратор. - генератор и реверсивный счетчик. При вращений измерительного диска на выходах чувствительных элементов формируются сигналы, включающие составляющие , вызванные эксцентриситетом диска. После обработки сигналов эти составляющие компенсируются и на выходе преобразователя формируются сигналы, в которых величина сигналов , обусловленная погрешностью эксцентриситета , отсутствует. Рз.п . ф-ЛЬ1, 2 ил. (Л

с9ОЗ ООВетсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае по

А1 (51)4 Н 03 М 1/24

/ 4. @

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. " ":

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

r1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(21) 3757851/24-24 (22) 16.05.84 (46) 15.06.86. Бюл. В 22 (71) Институт радиофизики .и электроники АН АрмССР (72) А.П. Чибухчян (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ,У 1043709,. кл. G 08 С 9/06, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1098021, кл. G 08 С 9/00, 1983.. .1 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для управления положением оптическими и радиотелескопами.

Целью изобретения является повьппение точности преобразователя, для чего в нем измерительный диск выполнен с дополнительной кольцевой дорожкой, эксцентричной относительно оси

;вращения, с центром, расположенным на радиусе, расположенном под углом

90 по отношению к радиусу, на котором расположен центр основной кольцевой дорожки, а чувствительные элементы установлены радиально относительно измерительного диска против основной и дополнительной кольцевых дорожек, а в блок формирования выходного кода введены два дифференциальных и инвертирующих усилителя, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, аналоговьй комп."ратор, генератор и реверсивный счетчик. При вращении измерительного диска на выходах чувствительных элементов формируются сигналы, включаюп1ие состав-. ляющие, вызванные эксцентриситетом диска. После обработки сигналов эти составляющие компенсируются и на выходе преобразователя формируются сигналы, в которых величина сигналов, обусловленная погрешностью эксцентриситета, отсутствует. 1 s.ï . ф-лы, 2 -ил.

1238236!

11 = U, + csin&;

U = U. — U sane а о

Изобретение относится к автомати. ке и вычислительной технике и может быть использовано в системах програм много управления оптическими и радиотелескопами, Целью изобретения является повышение точности преобразователя.

На фиг. 1 приведена структурная

=хема преобразователя; на фиг. 2 структурная схема блока формирования выходного кода.

Преобразователь содержит излучатель, индикаторный диск со щелями (не показаны), измерительный диск !

1 с основной и дополнительной кольцевыми дорожками 2 и 3, чувствитель- ные элементы 4-7, блок 8 формирования выходного кода, который содержит дифференциальные усилители 9 и 10, инвертирующие усилителя II и 12, коммутатор 13, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 14 и 15, аналоговый компаратор 16,. реверсивный счетчик 17, генератор 18.

Преобразователь работает следующим образом.

При перемещении измерительного диска 1 свет источника излучения, модулированный щелевой диафрагмой и границами кольцевых дорожек 2 и 3, попадает на чувствительные элементы 4-7.

При этом на входах чувствительных элементов 4 и 5 образуются сигналы

U„.è 1 .

Сигналы, описанные выражениями (1) и (2), поступают на.входы дифФ ференциальных усилителей 9 и 10 соответственно, на выходах которых формируются симметричные относительно нуля сигналы U u U у- = U, U = 2U sin8;

U = 11,— U»= 2U, сов, которые поступают на входы инвертирующих усилителей 11 и 12.

Прямые и инвертированные синуснокосинусные сигналы через коммутатор

13 поступают на аналоговые входы цифро-аналоговых преобразователей

14 и 15, на цифровые входы которых поступают инверсные и прямые сигналы с.выходов Зр, 4р, 5р,... (>-i )ð, реверсивного счетчика 17, соответствующие углу 9Р по цифровому выходу.

IIpH этОм сигналы 11 H 0 Hs BbIходах ЦАП 14 и 15 равны

U = (1-Ф) 2U,„з1пв;

11 = 35J ccooss9.

Сигналы U, и Uäпоступают на входы аналогового компаратора 16, потенциалом с выхода которого управляется реверсивный счетчик 17, на счетный вход которого поступают импульсы с выхода генератора 18.

Схема проходит в .равновесное сос" тояние, когда напряжения.на выходах

ЦАП )А и 15 равны, т.е. U = U®, откуда

1) 11. + U ces9i

Ц вЂ”. U cos& (2) где U, — постоянная составляющая сигнала;

U . — амплитуда сигнала; — угол поворота вала преобразователя.

Составляющие 1У„ и U зависят от мощности источника излучения, чувствительности элементов 4 и 5 и вели1 чины эксцентриситета 00

В связи с тем, что направление эксцентриситета 00 кольцевой дорожки 3 сдвинуто относительно направления эксцентриситета 00 кольцевой дорожки 2 на 90", на выходах чувствительных элементов 6, 7 образуются сигналы U и U„

Ф =(1 9) tge, Таким образом, цифровой эквивалент

45 угла Р соответствует угловому положению вала преобразователя.

Лервые два старших по весу разряда (1р и 2р) реверсивного счетчика 17 используются для управления

50 коммутатором 13, на выходы которого проходят прямые или инверсные синусно-косинусные сигналы. Управление коммутатором 13 происходит таким образом, будто на входы ПДП 14 и 15 подаются синусно-косинусные сигналы

55 только первого квадранта. При этом два старших разряда счетчика 13 определяют, в каком квадранте работает преобразователь.

1238236

Формула изобретения

1. Преобразователь угла поворота вала в коД, содержащий первую пару чувствительных элементов, оптически . соединенных с излучателем, который оптически соединен через щелевую диафрагму и эксцентричную основную кольцевую дорожку установленного на вану измерительного диска с второй парой чувствительных элементов, выходы чувствительных элементов соединены с входами блока формирования выходного кода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точ- 15 ности преобразователя, измеритель-, ный диск выполнен с дополнительной кольцевой дорожкой, эксцентричной относительно оси вращения, с центром, расположенным на радиусе, располо- 20 ь женном под углом 90 по отношению к радиусу, на котором расположен центр основной кольцевой дорожки, а чувствительные элементы установлены

Радиально относительно измерительно- 25 го диска против основной и дополнительной кольцевых дорожек.

2. Преобразователь по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что блок формирования выходного кода содержит первые и вторые дифференциальные усилители и инвертирующие усилители, коммутатор, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, аналоговый компаратор, генератор и реверснвный счетчик, входы первого и второго дифференциальных усилителей являются входами блока, а их выходы через первый и второй инвертирующие усилители соответственно соединены с пер-. вым и вторым входами коммутатора и непосредственно с третьим и четвертым входами коммутатора, первый и второй выходы которого соединены с аналоговыми входами соответственно первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выходы которых соединены с входами:аналогового компаратора, выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом генератора„ выходы двух старших разрядов реверсивного счетчика соединены с пятым и шестым входами коммутатора, а остальные прямые и инверсные выходы соединены с цифровыми входами соответственно второго и первого цифроаналоговых преобразователей, все прямые выходы реверсивного счетчика являются выходами преобразователя.

1238236

u> ug

Составитель Ю. Котов

Техред М.Ходанич

Редактор Л. Повхан

Корректор А. Зимокосов

Заказ 3304/58

Тираж 816

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4