Патент ссср 389538

 

О П И С А Н И Е 389вв38

ИЗОБГИТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик .

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 21.V1.1971 (№ 1671639/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05Х11.1973. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 24.Х.1973

М. Кл. С 08с 9/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изооретеннй и открытий

УДК 621 314 26 (088 8) ° с

О. В. Порицкий и В. А. Сагайдак .1й, .

Авторы изобретения

Заявитель

ЦИКЛИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА В ЦИФРОВОЙ КОД

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к техпнке магнитной записи.

Для ввода информации об угловом положении валов различных объектов (например, антенных устройств, исполнительных органов устройств автоматики и др.) в электрошю-вычислительные машины наряду с датчиками

«угол — код» статической системы применяют и циклические преобразователи, работающие по принципу магнитной записи ипформацни.

Циклические преобразователи обы шо состоят из вращающегося магнитного носителя (барабана или диска), электропривода для вращения этого носителя с постоянной скоростью, трех магнитных головок, электронных ключей, пересчетного устройства и других вспомогательных узлов. По периметру вращающегося носителя расположены две магнитные дорожки, на одной из которых записана последовательность маркерных импульсов («магнитных меток»), на другой — один

«старт-стопный» импульс, Первая магнитная головка установлена неподвижно и служит для воспроизведения последовательности маркерпых импульсов. Вторая головка также установлена неподвижно по второй магнитной дорожке и служит для первого (в данном цикле) воспроизведения «старт-стопного» импульса. Воспроизведенный этой головкой импульс открывает ключ, через которьш воспроизведенная первой головкой последовательность маркерных импульсов подается на вход пересчетного устройства. Третья магнитная головка соединена с контролируемым валом

5 и при повороте последнего перемещается по дуге вдоль второй магнитной дорожки. Повторно воспроизведенный третьей головкой

«старт-стопный» импульс закрывает упоми- навшийся ключ, после чего в регистре пере10 счетного устройства остается число, пропорциональное дуге измеряемого угла. После ввода в электронно-вычислительную машину это число сбрасывается из регистра, и во время следующего оборота барабана все про15 цессы повторяются в том же порядке.

При достаточно высокой скорости вращения носителя записи цикл преобразования занимает сотые доли секунды. В некоторых сн20 стемах вторая головка осуществляет не воспроизведение, а заикнись «старт-cTOпного» импульса. Это дает возможность произвольно выбирать момент начала цикла преобразования, но при этом необходимо ввести в систему

25 и стирающие магнитные головки.

Основным недостатком известных циклических преобразователей является невысокая разрешающая способпость, обусловленная тем, что практически невозможно воспроизво30 дить бесконтактным способом записи, выпол389538 ненные с плотностью более чем 20—

30 имп1мм.

Для повышения разрешающей способности применяют умно>кение частоты сигнала последовательности маркерных импульсов. Однако вследствие инерционности умножителей частоты при этом может наступить рассинхронизация сигнала стабильной частоты и носителя записи, скорость вращения которого всегда в какой-то степени непостоянна. В результате повышаются требования к стабильности вращения магнитного барабана или диска, что в ряде случаев крайне нежелательно.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности циклических преобразователей «угол — код» без увеличения диаметра вращающегося носителя и предъявления повышенных требований к стабильности его работы.

Эта цель достигается тем, что вращающийся магнитный носитель информации (барабан, диск) изготовлен с и+1 параллельными дорожками записи, на и из которых синфазно записаны периодические колебания, а на (п+1) -ой — один «старт-стопный» импульс.

Для воспроизведения первых п дорожек применен п-дорожечный блок магнитных головок, скошенный в плоскости движения носителя на такой угол, при котором сигналы от каждой следующей головки блока воспроиз1 водятся со сдвигом на — n длины волны запиг си. Далее эти сигналы подаются на последовательно соединенные усилители, формирователи и п-входную ячейку «ИЛИ». После смешения в ячейке «ИЛИ» последовательность импульсов от всех дорожек подается через ключ на вход пересчетного устройства, причем импульсы поступают на вход с частотой повторения в 2п раз большей, чем частота сигнала, воспроизведенного с каждой доро>кки. Для воспроизведения «старт-стопного» импульса применены две однодорожечные магнитные головки, одна 13 которых неподвижна, а другая механически связана с контролируемым валом н может перемещаться вдоль траектории движения носителя. Выходы этих головок через последовательно соединенные усилители-формирователи поданы на управляющие входы упомянутого ключа. При воспроизведении «старт-стоппого» импульса первой головки ключ открывается, при воспроизведении импульса второй головки — закрывается.

Упрощенная структурная схема предлагаемого циклического преобразователя показана на чертеже.

Преобразователь содержит электродвигатель 1, носитель информации (магнитный диск) 2, несущий п+1 дорожку записи, п+2 усилителя воспроизведения 8, три считывающих элемента: и-дорожечный блок магнитных головок 4, однодоро>кечпые магнитные головки; неподвижную 5 и подвижную б, п-входо5 и

15 г0 г5

З5

65 вую схему «ИЛИ» 7, ключ 8, пересчетное устройство 9, формирователь 10. п дорожек магнитного носителя использованы для синфазпой записи колебаний, пз которых в дальнейшем формируется последовательность маркерных импульсов; (п+1)-я дорожка использована для записи одного

«старт-стопного» импульса. За писанные,на дорожках сннфазные колебания воспроизводятся многодорожечным блоком магнитных головок 4, который установлен с перекосом в плоскости носителя на угол а.

Величина угла а выбирается такой, чтобы сигнал, воспроизведенный с каждой последующей дорожки, был сдвинут относительно

1 предыдущего па — п длины волны записи г (при равномерном вращении носителя это со1 ответствует сдвигу на — n периода колебаг ния). Воспроизведенный с п дорожек сигнал усиливается усилителями 8 и подается на формирователи 10, которые вырабатывают короткие импульсы в момент перехода ка>кдого сигнала через нуль. Сдвинутые во времени импульсные последовательности смешиваются в схеме «ИЛИ» 7. В результате на выходе схемы «ИЛИ» образуется равномерная последовательность маркерных импульсов, частота повторения которых в 2п раз выше, чем частота сигнала, воспроизведенного с каждой дорожки, и строго синхронизирована с мгновенной скоростью вращения носителя.

Записанный на (п+1)-ой дорожке «стартстопный» импульс при каждом обороте диска (или барабана) последовательно воспроизводится головками 5 и б. Выходной сигнал неподвижной головки 5, пройдя через усилитель

8 и формирователь 10, открывает ключ 8.

Через открыты и ключ 8 на вход пересчетного устройства 9 с выхода схемы «ИЛИ» 7 начинает поступать последовательность маркерных импульсов. При дальнейшем вращении диска (барабана) «старт-стопный» импульс поьторпо воспроизводится подвп>кной головкой б, меха связанной с контролируемым валом 11.

Выходной сигнал головки б также усиливается усилителем 8, после чего формирователь 10 формирует из него короткий импульс, закрывающий ключ 8. B результате в регистре пересчетного устройства оказывается записанным число, пропорциональное дуге между рабочими зазорами головок 5 и б.

Импульс от подвижной головки б может быть использован в качестве команды для выдачи данных из пересчетного устройства (эта цепь показана па черте>ке штриховой линией). На этом цикл преобразования заканчивается, Таким образом, циклический преобразователь периодически (т. е. во время каждого оборота носителя) выдает во внешние цепи цифровой код, соответствующий дуге контролируемого угла. При этом разрешающая спо389538

Предмет изобретения

Составитель Л. Лысенко

Техред Л. Грачева Корректоры: Н. Прокуратова и М. Лейзерман

Редактор T. Орловская

Заказ 2830/П Изд. № 755 Тира>к 502 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий.Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, яр. С а пупов а, 2 собность преобразователя в 2п раз выше, чем при воспроизведении маркерных импульсов с любой из п дорожек, а точность не зависит от колебаний скорости вращающегося носителя магнитной записи.

Циклический преобразователь угла в цифровой код, содержащий электродвигатель, кинематически связанный с носителем информации с нанесенными на пем «старт-стопной» меткой и одной дорожкой при считывающих элементах, расположенных против носителя информации, д ва, из которых у креплены неподвижно, а третий связан с исследуемым валом, выход которого связан с пересчетным устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности преобразователя и повышения точности его работы, в него введены n+2 усилителя, и+2 формирователя и и-входовая схема «ИЛИ»; на носителе информации нанесено n — дополнительных дороукек, причем один из неподвижно укрепленных считывающих элементов выполнен в виде п-дорожечного блока магнитных головок, расположенных под углом друг к другу, при котором сигналы от каждой следующей головки блока воспроизведены со

10 1 сдвигом на — n длины волны записи, выходы

2 головок блока подключены через усилители к формирователям, соединенным со схемой

«ИЛИ», выход которой соединен с ключом, а

15 выходы другого неподвижно укрепленного считывающего элемента и подвижного считывающего элемента подключены к соответствующим усилителям, связанным через формирователи с соответствующими входами

20 ключа.