Преобразователь «угол - код»

 

О Il И С А Н И Е 252740

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсниз

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 22.IV.1968 (№ 1235569/18-, 24) Кл. 42m>, 3 00 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК G 06j

УДК 681.34(088.8) Опубликовано 22.IX,1969, Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания II,II.1970

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ «УГОЛ вЂ” КОД»

Предлагаемое устройство относится к области автоматики и вычислительной техники и служит для преобразования угла поворота вала в цифровой код.

Известны преобразователи «угол — код», содержащие задающий и чувствительные элементы, генератор тсвантующих импульсов, соединенный через схему совпадения со счетчиком импульсов, устройства выработки эталонного и фактического временных интервалов и схему сравнения этих интервалов. В известчых устройствах наблюдается наличие ошибки от нестабильности скорости вращения задающего элемента.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем на входной оси преобразователя укреплен токосъемник линейного кругового потенциометра, соединенный с одним входом схемы сравнения, другой вход которой подключен к выходу преобразователя «код— аналог», а вход, преобразователя «код — аналог» соединен с выходом схемы сравнения эталонного и фактического интервалов времении.

Это позволяет уменьшить ошибку от нестабильности скорости вращения задающего элем ента.

На чертеже представлен описываемый преобразователь «угол — код».

При равномерном вращении маховика 1 со скоростью к близкой, но не равной эталонной скорости о,, временной интервал между старт- и стоп-иипульсом, определяемый положением чувствительного элемента (датчика)

2 и скоростью задающего элемента (задатчика) 3, не соответствует тому, который получается при скорости то=о,, и выходной код нуждается в коррекции. Для осуществления такой коррекци предусмотрен дополнительный датчик 4 второго стоп-импульса.

Расстояние между датчиками 5 и 4 неизменно, так как они жестко прикреплены к корпусу преобразователя, Старт-импульс, выра15 ботанный датчиком 5, поступает .на триггеры

6 — 8. Старт-импульс, опрокинув триггер 8, определяет начало эталонного временного интервала Т, . Высокое напряжение триггера

8 открывает схему совпадения 9, через кото20 рую проходят квантующие импульсы на счетчик (или делитель частоты) 10. Сосчитав строго определенное количество импульсов, счетчик выдает импульс, опрокидывающий триггер 8, который, в свою очередь, закрывает

25 схему совпадения 9. Поскольку частота квантующих импульсов стабильна, а объем счетчика 10 постоянный, то с выхода триггера 8 на схему сравнения 11 поступает импульс эталонной длительности. К этому времени в

30 счетчике 12 уже зафиксирована серия им пуль252740 сов, количество, которых обусловлено, положением .датчика 2 и скоростью ж задатчика 8.

Старт-импульс с датчика 5 поступает на триггер 7, определяя начало другого временного интервала Т, который заканчивается с приходом второго стоп-импульса с датчика 4.

Расположение датчика 4 и параметры счетчика 10 выбраны таким образом, что при о=о,, Т=Т,. Если же о а,, то с выхода схемы сравнения 11 временных интервалов снимается разностный импульс положительной или отрицательной полярности (это зависит от того, больше или меньше скорость к по сравнению со скоростью в, ), длительность которого равна Т вЂ” Т, .

Этот импульс поступает на триггер 18. Если импульс на выходе схемы сравнения ll,положителен, то он на время своей длительности (T — Т, ) переключает счетчик 12 на вычитание. В нормальном состоянии счетчик 12 работает на сложение. На отрицательные импульсы триггер 18 не реагирует.

В зависимости от полярности разностного импульса он через диод 14 или.15 и инвертор

1б поступает через схему «ИЛИ» 17 на схему совпадения 18, которая в течение длительности разностного импульса Т вЂ” Т,,пропускает на схему совпадения 19 и,преобразователь «код — аналог» 20 серию квантующих импульсов с генератора 21. Схема совпадения

19 пропускает квантующие им,пульсы на вход счетчика 12 до тех пор, пока со сравнивающего устройства 22 не приходит импульс, соответствующий моменту равенства опорного напряжения, снимаемого с потенциометра 28, и ступенчатого растущего .напряжения, снимаемого с преобразователя «код — аналог»

20. Это делается потому, что разностный имТ вЂ” Т, правкой к временному интервалу, определяемому положением датчиков 5 и 4, а не датчиков 5 и 2. В действительности должна вводиться поправка в,код, соответствующая входному углу а,„, несколько меньшая, чем поправка, соответствующая углу между датчиками 5 и 4. Для этого, предусмотрен линейный потенциометр 28 с токосъемником 24.

Таким образом, если скорость ю(а,, то в счетчике фиксируется число импульсов, большее, чем при со = а, . Вследствие этого

Т, <Т, счетчик 12 реверсируется и из первоначального числа импульсов вычитается поправка. При со)в, счетчик 12 не реверсируется и поправка, прибавляется.

Очевидно, что так будет до тех пор,,пока а,„остается меньше угла между датчика1р ми 5 и 4. При необходимости датчик 4 удаляется от датчика 5, в результате чего увеличивается, соответственно, интервал Т,, но с учетом того, чтобы времени движения задатчика 8 от датчика 4 к датчику 5 было достаточно для ввода поправки.

Можно для увеличения диапазона изменения угла и,„вместо датчика 4 использовать датчик 5, снизив быстродействие преобразователя в два раза, так как в течение первого оборота маховика будут отрабатываться временные интервалы Т и Т,, а в течение следующего оборота будет вводиться поправка.

При этом в схему преобразователя нужно добавить элемент, закрывающий схему совпадения 25 на время второго оборота.

Предмет из о бр етен и я

Преобразователь «угол — код», содержащий задающий и чувствительные элементы, генератор квантующих импульсов, соединенный через схему совпадения со счетчиком импульсов, устройства выработки эталонного и фактического временных интервалов и схему сравнения этих интервалов, отличаюи ийся тем, что, с целью уменьшения ошибки от нестабильности скорости вращения задающего элемента, на входной оси преобра40 зователя укреплен токосъемник линейного кругового потенциометра, соединенный с одним входом схемы сравнения, другой вход которой подключен к выходу преобразователя

«код — аналог», а вход преобразователя

45 «код — аналог» соединен с выходом схемы сравнения эталонного и фактического интервалов времени.

252740

Составитель Ю. А. Богданов

Редактор Е. В. Семанова Техред А. А. Камышникова Корректор Т. А. Абрамова

Заказ 200/8 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2