Способ преобразования угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислитапьной технике и может быть использовано в системах программного управления станками, оптическими системами управления и радиотелескопами . Целью изобретения является повьппение точности способа преобразования угла поворота вала в код. Для этого в способе преобразования угла поворота вала, основанном на преобразовании угла поворота вала в два аналоговых сигнала, формировании сигнала первого разряда выходного кода, формировании логического сигнала , формировании сигнала второго разряда выходного кода, преобразовании величины первого аналогового сигнала в сигналы остальных разрядов выходного кода, инвертируют первый аналоговый сигнал и его величину преобразуют в сигналы остальных разрядов выходного кода в интервале углов поворота вала от 90 до 180° и от 270 до 360°, а величину аналогового сигнала преобразуют в сигналы остальных разрядов выходного кода в интервале углов поворота вала от О до 90° и от 180 до 270°.. 2 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 Н 03 М 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ! (21) 4142143/24-24 (22) 04. 11.86 (46) 15.09.88 „Бюл. М 34 (71) Институт радиофизики и электроники А Н АрмССР (72) А.П. Чибухчян (53) 68 1.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1182672, кл. Н 03 М 1/24, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N 1311023, кл. Н 03 М 1/24, 1986. (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками, оптическими системами управления и радиотелескопами. Целью изобретения является повышение точности способа преобра„„SU„„1424123 А1 зования угла поворота вала в код.

Для этого в спосоое преобразования угла поворота вала, основанном на преобразовании угла поворота вала в два аналоговых сигнала, формировании сигнала первого разряда выходного кода, формировании логического сигнала, формировании сигнала второго разряда выходного кода, преобразовании величины первого аналогового сигнала в сигналы остальных разрядов выходного кода, инвертируют первый аналоговый сигнал и его величину преобразуют в сигналы остальных разрядов выходного кода в интервале углов поворота вала от 90 до 180 и от 270 до 360, а величину аналогового сигнала преобразуют в сигналы остальных разрядов выходного кода в интервале углов поворота вала от О до 90 и от

180 до 270 .. 2 ил.

1424123

«О

Сигналы с выходов чувствительных элементов 4-7 поступают на входы дифференциальных усилителей 8, 9, на выходах которых формируются сим ) Ъ метричные относительно нуля аналого«эые сигналы U, U сдвинутые друг относительно друга на угол близкий к 90 (фиг ° 2 а), сигнал U с помоИзобретение относится к автома- .— ке и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками, оптическими системами управления и радиотелескопами.

Целью изобретения является повышение точности способа преобразования угла поворота вала в код.

На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя, реализующего способ преобразования угла поворота вала в код; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Преобразователь содержит измерительный диск 1, индикаторный диск 2, источник 3 излучения, чувствительные элементы 4-7, дифференциальные усилители 8, 9, инвертирующий усилитель

10» коммутатор 11, компаратор 12, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) .13, регулируемые источники 14, 15 напряжений, коммутатор 16, компаратор 17 и сумматор 18 по модулю 25 два.

Измерительный диск 1 содержит «эмерительную дорожку, представляющую собой равномерные прозрачные и непрозрачные участки с шагом W. Ha индикаторном диске 2 перед чувствительньии элементами нанесены щели, сдвинутые друг относительно друга на угловую величину (7(п+1/4), где и — целое число.

Преобразователь, реализующий пред««агае а«й способ, работает следующим образом.

При перемещении измерительного диска 1 относительно индикаторного

-иска 2 излучение источника 3, мо40 дулированное измерительной дорожкой и щелями, попадает на чувствитель«н.= элементы 4-7, на выходах которых формируются электрические сигналы треугольной формы, сдвинутые друг от45 о ногнгельно друга на 90, причем на вь:.одах чувствительных элементов 4, и 5 6 формируются противофазные сигналы треугольной формы. щью инвертирующего усилителя 10 преобразуют в противофаэный.

Прямой и инвертирующий сигналы с выходов дифференциального 8 и инвертирующего 10 усилителей поступают на входы коммутатора 11, на управляющий вход которого поступает первый разряд (старший) выходного кода, сформированный компаратором 12 путем сравнения сигнала U, с нулевым уровнем (фиг. 2 б1. Управление коммутатором 11 производится таким образом, чтобы на его выход проходил сигнал только положительной полярности (фиг. 2 в), поступавший на вход

АЦП 13, на выходе которого формируется код, пропорциональный входному напряжению.

Из-за технологических погрешностей изготовления индикаторного диска 2 и неточности его юстировки Фазовый сдвиг между сигналами U u

U отличен от 90 и имеет погрешность ««» (фиг. 2 а), что соответственно приводит к погрешности лреоораэования. Поэтому при углах, равных о

90, определяют значения сигнала

U2 (U2 и U2) и регулировкой источников 14, 15 напряжений на их выходах устанавливают напряжения, равные и U" (фиг. 2 а) соответственно, 2 которые поступают на входы коммутатора 16, на управляющий в пи которо "e поступает первый разряд выходнс,. с к да. Управление коммутатором 16 производится таким образом, что при наличии на управляющем входе кода 0 (т.е. для значения U, 0) на выход ком«утатора 16 проходит напряжение

Uz, а при наличии кода "1" (т.е. для значения U, < О) на выход коммутатора

16 проходит напряжение U (фиг. 2 г), Сигналы с вьнодов дифференциального "ñèëèòåëÿ 9 и коммутатора 16 поступают и:- входы компаратора 17, на выходе которого формнру-..тся логический сигнал (фиг.2д) путем сравнения сигнала U2 с напряжением Б -«ри значе«пш кода первого разряда О" и путем сравнения " 2 с «апряже«чем "2 при значении кода первого разряда

Как видно иэ диаграммы (фиг. 2 д, срабатывание компаратора 17 происходит строго при углах 90 и 2,"О

Логические сигналы с вь«о ов ком" параторов 12, 17 поступают на сумматор 18 по модулю два» на выходе которого формируется второй разряд выхоп-з 14241 ного кода (фиг. 2 е), поступающий на управляющий вход АЦП 13.

Так как в диапазоне углов 90

180, 270 — 360 треугольный сигнал на входе АЦП 13 (рис. 2 в) спадает, то для того, чтобы выходной код преобразователя линейно возрастал при перемещении измерительного диска 1 на один шаг, в этом диапазоне углов выходной код АЦП 13 необходимо инвертировать ° Поэтому управление АЦП 13 производится таким образом, что когда на управляющем входе присутствует код

0, то на выход АЦП 13 проходит прямой код, когда на управляющем входе присутствует код "1", то на выход

АЦП 13 проходит инвертированный код.

Формула изобретения

Способ преобразования угла поворота вала в код, основанный на преобразовании угла поворота вала г два аналоговых сигнала, период следования которых равен шагу квантования углов поворота вала и которые сдвинуты по фазе друг относительно друга на угол, близкий к ii/ 2 одновременном инвертировании первого анало23 гового сигнала, формировании сигнала первого разряда выходного кода путем сравнения величины первого аналогового сигнала с нулевьо уровнем, формировании логического сигнала, формировании сигнала второго разряда выходного кода путем суммирования по модулю два сигнала первого разряда выходного кода с логическим сигналом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа, в нем логический сигнал формируют путем сравнения величины второго аналогового сигнала со значением второго аналогового сигнала в моменты, когда фаза первого аналогового сигнала равна /2 и 3/27 t, преобразуют первый аналоговый сигнал в интервалах фазы от 0 до и/2 и от tr до 3/2_#_s в сигналы остальных разрядов выходного кода, а в остальных интервалах фазы первого аналогового сигнала в остальные разряды выходного кода пре" образуют инвертированный первый аналоговый сигнал путем инвертирования прямого кода, соответствующего величине инвертированного первого аналогового сигнала. и

n-f

tp

Ур

1424123

Составитель Е. Бударина

Техред Л.Сердюкова Корректор H.Муска

Редактор М. Бандура

Тираж 928 Подпис ное

В11ИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4696/56

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,