Преобразователь угол-код
О П И С А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.04.74 (21) 2015967 24 (51) M. Кл G 08С 9/04 с присоединением заявки № Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет Опубликовано 15.06.76. Бюллетень № 22 Дата опубликования описания 12.10.76 (53) УДК 681.396(088.8) (72) Авторы изобретения А. А. Мироненко и Ю. С. Шарин (71) Заявитель Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ-КОД Изобретение относится к области электромеханики, автоматики и телемеханики и предназначено для преобразования угловых перемещений вала в цифровую форму, и может найти применение в системах индикации и числового управления технологическим оборудованием и вычислительной технике. Известен преобразователь угол-код, в котором считывание осуществляется герконами или магнитоуправляемыми контактами. Преобразователь (механический кодировщик угла) имеет десять уравнений квантования, т. е. за один оборот ротора на выходе считываются десять дискретных сигналов, а сигналы на выходе — в распределительном коде. Преобразователь содержит ротор, в котором смонтирована магнитная система для возбуждения магнитоуправляемых контактов, и статор, в котором равномерно по окружности установлены десять магнитоуправляемых контактов. Магнитная система ротора представляет собой постоянный магнит, по краям которого установлены по одному такому же постоянному компенсирующему магниту с противоположной полярностью для увеличения крутизны фронта магнитного поля в направлении вращения ротора. Кроме того, у каждого маг итоуправляемого контакта установлен поляризующий постоянный магнит для устранения переключения магнитоуправляемых контактов под действием компенсирующих постоянных магнитов (1) . Недостатком устройства является неодно5 значность считывания информации с ротора, при этом возможны два случая в зависимости от угловой протяженности магнитного поля: угловая величина фронта магнитного поля ротора меньше углового шага между магнито1р управляемыми контактами. В этом случае на выходе преобразователя возникают разрывы в выдаче информации, что недопустимо при использовании преобразователя в системах позиционирования и индикации положения 15 рабочих объектов; угловая величина магнитного поля ротора больше углового шага между магнитоуправляемыми контактами. В этом случае на выходе преобразователя возникают ложные коды, для устранения которых необ2р ходимы специальные схемы, нечувствительные к ним, что усложняет систему с преобразователем угол-код. Известны преобразователи угол-код, содержащие статор с переключающими магнитоуп25 равляемыми контактами и ротор, активный участок которого выполнен из постоянных магнитов (2) . Однако такие преобразователи имеют неарифметический выход и требуют специальЗР ных преобразователей однопеременных кодов 517918 в распределительный, что снижает быстродействие системы, усложняет и удорожает ее. С целью упрощения конструкции предлагаемый преобразователь угол-код снабжен дополнительными магнптоуправляемыми контактами, которые расположены симметрично основным относительно ротора, равномерно с шагом в два кванта, причем первый основной замыкающий магннтоуправляемый контакт через четвертый дополнительный замыкающий магнитоуправляемый контакт подключен к нулевому выводу преобразозателя, а через последовательно соединенные четвертый дополнительный размыкающий магнитоуправляемый контакт и второй дополнительный размыкающий магнитоуправляемый контакт соединен с первым выводом преобразователя, а через последовательно соединенные четвертый дополнительный магнитоуправляемый контакт и дополнительный первый замыкающий магиитоуправляемый контакт — с вторым выводом преобразователя, а первый основной размыкающий магиитоуправляемый контакт через последовательно соединенный основной замыкающий и второй дополнительный размь.:кающий магнитоуправляемые контакты подключен к третьему выводу преобразователя, а через последовательно соединенHbIP. BTOpbIP. GCI. Овиой H polio li ите lbllbIH 3Q lblкающие магиитоуправляемые контакты — к четвертому выводу преобразователя, первый основной размыка:ощий магнитоуправляемый контакт соединен с третьим основным переключающим контактом, замыкающий контакт которого через замыка ощий контакт третьего дополнительного магнитоуправляемого контакта подключен к пятому выводу преобразователя, а через замыкающий контакт третьего дополнительного магпитоуправляемого контакта — к шестому выводу преобразователя, третий основной размыкающий магнитоуправляемый контакт через последовательно соединенные четвертый основной замыкающий и пятый основной размыкающий контакты подключен к седьмому выводу преобразователя, а через последовательно соединенные замыкающие четвертый и пятый основные магнитоуправляемые контакты — к восьмому выводу преобразователя, четвертый основной размыкающий магнитоуправляемый контакт соединен с девятым выводом преобразователя. На фиг. 1 представлена схема предлагаемого преобразователя угол-код; на фиг. 2— расположение магнитоуправляемых контактов Относительно ротора; на фиг, 3 — схема соединения магнитоуправляемых контактов. Преобразователь угол-код содержит ротор 1, cTBTolp (на чертеже не показан) с основными магнитоуправляемыми контактами 2 — 6 и дополнительным контактами 3, 4, 5 и б, постоянные магниты 7 и 8, расположенные на роторе 1, нулевые выводы преобразователя 9 «1» — 10; «2» — 11; «3» — 12; «4» — 13; «5»- — 14; «6» — 15; «7» — 16; «8» — 17; «9» — 18. Зо В роторе 1 по окружности укреплены постоянные магниты, по краям активного участка s oTÿíoÂëe1IbI такие же (компенсирующие) постоянные магниты с противоположной полярностью. Угловая величина активного участка р ото р а составляет 108, что соответствует -./10 длины соответствующей окружности. Магнитоуправляемые контакты расположены в статоре двумя группами, пять равномерно jJBcrloJIolêåíêbiõ IIo окружности магнитоуправ. лнемых контактов 2 — 6 образуют основную группу считывающих элементов, которые при взанмоде" ствии с активным участком ротора считывают однопеременный код «1, 12, 2,23, 3, 34, 4, 45, 5, 51» — десять однопеременных кодовых комбинаций за один оборот ротора. Симметрично основным считывающим элементам относительно ротора расположены дополнительные магнитоуправляемые контакты: 3 41 51и 6 Таким образом, магиитоуправляемые кон акты 3 и Р, 4 и 4 5 и 5 б и б срабатывают примерно одновременно, примерно потому, гго магиитоуиравляемые контакты имеют разброс по магиитодвижущей силе срабатывания. Все магнитоуправляемые контакты объединены соединительными приводами (фиг. 3) и Образуют релейный дешифратор одпоперемениого кода считываемого магнитоуправляемого кон-акта в распределительный. Преобразователь угол-код работает следующим образом, При вращении ротора 1 происходит переключение магнитоуправляемых контактов в результате чего формиру отся одновременные кодовые комбинации: 1, 12; 2, 2; 3, 3; 3,4; 4, 7; 5,5. Все магнитоуправляемые контакты образуют одновременно дешифратор однопеременного кода в распределительный, поэтому при срабатывании основного первого магнитоуправляемого контакта 2 появляется сигнал на десятом выводе преобразователя (см. фиг. 3), при дальнейшем вращении ротора срабатывают второй основной контакт 3 и первый до полиительный контакт 3, причем одновременность их срабатывания не требуется, так как при замкнутом первом основном контакте 2 второй основной контакт 3 не влияет на состояние выходов преобразователя. При дальнейшем вращении ротора происходит отключение первого основного контакта 2, ио второй основной контакт 3 переключается и сигнал появляется на (третьем) выводе двенадцатого преобразователя и т. д. При обратном вращении ротора все происходит аналогично. Таким образом, на выходе возникает распределительный код, неоднозначности считывания нет, потеря информации за промежуток времени на переключение магнитоуправляемого контакта пе препятствует широкому использованию преобразователя, поскольку время переключения магнитоуправляемого контакта очень мало и не превышает (1 — 2) 10 с. 517918 стиг.2 Формула изобретения Преобразователь угол-код, содержащий статор с переключающими магнитоуправляемыми контактами и ротор, активный участок которого выполнен из постоянных матнитов, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции преобразователя, в него введены дополнительные магнитоуправляемые контакты, которые расположены симметрично основным относительно ротора, равномерно с шагом в два кванта, причем первый основной замыкающий магнитоуправляемый контакт через четвертый дополнительный замыкающий магнитоуправляемый контакт подключен к нулевому выводу преобразователя, а через последовательно соединенные четвертый дополнительный размыкающий магнитоуправляемый контакт и второй дополнительный размыкающий магнитоуправляемый контакт соединен с первым выводом преобразователя, а через последовательно соединенные четвертый дополнительный магнитоуправляемый контакт и дополнительный первый, замыкающий магнитоуправляемый контакт — с вторым выводом преобразователя, а первый основной размыкающий магнитоуправляемый контакт через последовательно соединенный основной— замыкающий и второй дополнительный размыкающий магнитоуправляемые контакты подключен к третьему выводу преобразователя, а через последовательно соединенные вто. рые основной и дополнительный замыкающие магнитоуправляемые контакты — к четвертому выводу преобразователя, первый основной 5 размыкающий магнитоуправляемый контакт соединен с третьим основным переключающим контактом, замыкающий контакт которого через замыкающий контакт третьего дополнительного магнитоуправляемого контакта под10 ключен к пятому выводу преобразователя, а через замыкающий контакт третьего дополнительного магнитоуправляемого контакта — к шестому выводу преобразователя, третий основной размыкающий магнитоуправляемый 15 контакт через последовательно соединенные четвертый основной замыкающий и пятый основной размыкающий контакты подключен к седьмому выводу преобразователя, а через последовательно соединенные замыкающие 20 четвертый и пятый основные магнитоуправляемые контакты — к восьмому выводу преобразователя, четвертый ооновной размыкающий магнитоуправляемый контакт соединен с девятым выводом преобразователя. 25 Источники, принятые во внимание при экспертизе: 1. Патент ФРГ № 1548709 кл. 42 У/50 опубл. 12.2.70 r. 2. Авторское свидетельство № 381874 кл. 30 G08C 9/04 от 16.3.1971 г. 517918 9 (51) 10 (7) 11/ 12) 1Z (2) 13 (23) 14 (5) 15(54) 18 (4) 7r/e5) 18 (5) Фиг. 3 Составитель И. Назаркина Техред Т, Курилко Корректор А. Овчинникова Редактор Т. Янова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2496/7 Изд, № 1420 Тираж 830 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
