Фазовый преобразователь перемещений

Фазовый преобразователь перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФАЗОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий генератор, носитель кодовой информации, подключенный к выходу генератора магнитную головку, усилитель, вход которого подключен к выходу магнитной головки, первый D-триггер, два элемента И, два триггера Шмидта, первый из которых включен между выходом генератора и С-входом первого D-триггера, а второй - между выходом усилителя и D-входом первого D-триггера, три последовательно соединенных одновибратора, вход первого из которых подключен к выхошу первого триггера Шмидта, счетчик р1-блЬк цифрового отсчета, включенный на выходе счетчика, отличающий с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности и надежности , носитель кодовой информации разбит на секции, а преобразователь снабжен фазосдвигающими цепочками, включенными между секциями носителя кодовой информации, первым детектором нуля, вход которого подключен к выходу усилителя, вторым детектором нуля, вход которого подключен к выходу генератора г RS-триггером , S-вход которого подключен к выходу первого детектора нуля, а Rвход выходу второго детектора нуля, третьим к четвертым элементам И первый, вход первого из которых подключен к выходу первого D-триггера, перЬые входы остальных подключены к выходу RS-триггера, а i вторые входы - к выходам соответственно третьего, второго и первого W одновибраторов, вторым, третьим и четвертым D-триггерами, D-входы которых подключены к выходам соответственно второго, третьего и четвертого элементов И, дешифратором, входы которого подключены к выходам соответственно второго, третьего и четвертого D-триггеров, первый выход подключен к R-входу счетчика , С-вход которого подключен к выходу первого элемента И, осталь4 СО СП ные входы дешифратора подключены к входам блока цифрового отсчета, и элементом И-НЕ, входы которого лодключены к соответствующим выхо (Дам счетчика, а выход подключен к второму входу первого элемента И. СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(5D G 01 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3459253/18-28 (22) 23.06.82 (46) 30.09.83. Бюл. Р 36 (72) Л.Н. Александрова, В.H. Горячев, A.Ï. Чепасов и Н.К. Маркелов (71) Пензенский политехнический институт (53) 621 . 317 .39: 531 .717 (088 .8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 903930, кл. G 01 В 7/00, 1980. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3418129/24, кл. G 01 В 7/00, 1982. (54)(57) ФАЗОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий генератор, носитель кодовой информации, подключенный к выходу генератора, магнитную головку, усилитель, вход которого подключен к выходу магнитной головки, первый D-триггер, два элемента И, два триггера Шмидта, первый из которых включен между выходом генератора и С-входом первого D-триггера, а второй — между выходом усилителя и D-входом первого D-триггера, три последовательно соединенных одновибратора, вход первого из которых подключен к выхоу первого триггера ШМ(дта, счетчик и блок цифрового отсчета, включенный на выходе счетчика, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности и надежности, носитель кодовой информации

l разбит на секции, а преобразователь снабжен фазосдвигакщими цепочками, включенными между секциями носителя кодовой информации, первым детектором нуля, вход которого подключен к выходу усилителя, вторым детектором нуля, вход которого подключен к выходу генератора, RS-триггером, S-вход которого подключен к выходу первого детектора нуля, à Rвход — к выходу второго детектора нуля, третьим к четвертым элементам И„ первый. вход первого из которых подключен к выходу первого

D-триггера, первые входы остальных подключены к выходу RS-триггера, а вторые входы - к выходам соответственно третьего, второго и первого

И одновибраторов, вторым, третьим и .четвертым D-триггерами, D-входы которых подключены к выходам соответственно второго, третьего и четвертого элементов Й, дешифратором, sxozga которого подключены к выходам соответственно второго, треть- его и четвертого D-триггеров, первый выход подключен к R-входу счетчика С-вход которого подключен к выходу первого элемента И, остальные входы дешифратора подключены к входам блока цифрового отсчета, и

,элементом И-НЕ, входы которого .подключены к соответствующим выхо дам счетчика, а выход подключен к второму входу первого элемента И.

1044959

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений.

Известен преобразбватель перемещений, содержащий генератор, информационную линейку в форме меандра, чувствительный элемент и блок обра-" ботки информации (1) .

Недостатками данного устройства являются невысокие надежность и помехозащищенность, так как при наличии сбоев и помех происходит потеря измерительной информации.(Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является фазовый преобразователь перемещений, содержащий генератор, носитель кодовой информации, подключенный к выходу генератора, магнитную головку, усилитель,. нход которого подключен к выходу магнитной головки, первый

D-триггер,дна элемента И, два триггера Шмидта первый из которых включен между выходом генератора и С-вхОдом первого D-триггера, а нторой — между выходом усилителя и

D-входом первого D-триггера, три последовательно соединенных одновибратора, нход первого из которых подключен к выходу первого триггера

Шмитта, счетчик и блок цифрового отсчета, включенный на выходе счетчика (2) .

Недостатками известного устройства являются невысоКие надежность и Помехозащищенность.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности и надежности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что н фазовом преобразователе перемещений, содержащем генератор, носитель кодовой информации, подключенный к выходу генератора, магнитную головку, усилитель, вход которого подключен к выходу магнитной головки, первый D-триггер, два элемента И, два триггера Шмидта, первый из которых включен между выходом генератора и С-входом первого D-триггера, а второй - между выходом усилителя и D-входом первого

D-триггера, три последовательно соединенных одновибратора, вход первого из которых подключен к выходу первого триггера Шмидта, счетчик и блок цифрового отсчета, включенный на выходе счетчика, носитель кодовой информации разбит на секции, а преобразователь снабжен фазосдвигающими цепочками, включеннь|ми между секциями носителя кодовой информации, первым детектором нуля, вход которого подключен к выходу усилителя, вторым детектором нуля,. вход которого подключен к выходу генератора, RS-триггером, S-вход которого подключен к выходу первого детектора нуля, а R-вход к выходу второго детектора нуля, третьим и четвертым элементами И, первый вход первого из которых подключен к выходу первого D-триггера, первые входы остальных подключены к выходу RS-триггера, а вторые входы — к выходам соответственно треть его, второго и первого одновибраторав, вторым, третьим и четвертым !

О D-триггерами, D-входы которых подключены к выходам соответственно, второго, третьего и четвертого элементов И, дешифратором, входы которого подключены к выходам, соответственно второго, третьего и четвертого D-триггеров, перный выход подключен к R-входу счетчика, С-вход которого подключен к выходу первого элемента И, остальные входы дешифратора подключены к входам блока цифрового отсчета, и элементом

И-НЕ, нходы которого подключены к

Соответствующим выходам счетчика, а выход подключен ко второму входу первого элемента И. !

На чертеже приведена блок-схема фазового преобразонателя переМещений.

Преобразователь содержит генератор 1, носитель 2 кодовой информации, фазосдвигающие цепочки 3 — 5, включенные между секциями носителя

2, магнитную головку б, усилитель 7, подключенный входом к выходу головки б, триггеры 8 и 9 Шмидта, первый. 10 и второй 11 детекторы нуля, RS-триггер 12, к входам которого подключены выходы детекторов 10 и

11 нуля, последовательно включенные однонибраторы 13 — 15, первый Dтриггер 16, первый элемент И 17, первый вход которого подключен к выходу D-триггера 16, второй 18, третий 19 и четвертый 20 элементы И, второй 21, третий 22 и четвертый 23

D-триггеры, D-входы которых подключены к выходам элементов И 18 — 20, дешифратор 24, счетчик 25, элемент

И-НЕ 26, входы которого соединены с.выходами счетчика 25, и блок 27 цифровой индикации.

Преобразователь работает следующим образом.

При перемещении носителя .2 кодовой информации, питаемого от генератора 1, в магнитной головке б наводится ЭДС, фаза которой изменяется на 180О при прохождении одного витка носителя 2. Эта ЭДС усиливается усилителем 7 и преобразуется в прямоугольные импульсы триггером 8 Шмидта . D-триггер 16 осу ществляет сравнение фазы сигнала с магнитной головки б с фазой генератора 1. При изменении фазы сигнала на магнитной головке состояние Dтриггера 16 изменяется, что и под1044959 считывается счетчиком 25 импульсов.

Для повышения надежности и помехозащищенности измерения перемещения, а также для непрерывной корректировки результатов измерений используется пространственная развертка диапазона перемещений, при этом весь диапазон измерения пЕремещення разбивается на поддиапазоны, каждый иэ которых сдвинут на фазовый угол относительно предыдущего. Полный фазовый сдвиг сигнала равен klp, где, k -,число поддиапазонов. Таким образом, каждый.поддиапаэон характеризуется определенным фаэовым сдвигом относительно фазы напряжения питания генератора 1. При нахождении магнитной головки 6 над одним из поддиапазонов срабатывает детектор 10,и ставит RS-триггер 12 в единичное состояние, сброс данного трйггера осущеСтвляется по нулю сигнала с триггером 9 Шмид,та, связанного с генератором 1.

Таким образом, на выходе RS-триггера 12 появляется импульс, модулированный по длительности фазовым сдвигом в носителе 2 кодовой информации. Выход триггера 9 соединен с цепочкой трех последовательно соединенных одновибраторов 13 — 15, длительность импульсов которых выбирается пропорциональной величине фазового сдвига фаэосдвигающих цепочек относительно напряжения генератора 1 ° При длительности импульса с выхода RS-триггера 12 меньше всех заданных длительностей одновибраторов на выходах элементов И 18 †.20 появляются импульсы, что позволяет записать в D-триггеры .21 — 23 — "1", т.е. вход дешифратора 24 будет соответствовать коду "111". Если длительность импульса с выхода RS-триггера 12 будет больше длительности импульса од-. новибратора 13, то не сработает элемент И 18 и код на входе дешифратора будет "011". Каждое соотношение длительностей между импульсами с RS-триггера 12 и одновибраторов 13 - 15 соответствует нахождению магнитной головки в одном иэ дешифратора 24 изменится, что соответствует смене поддиапазона, на управляющем выходе дешифратора 24 появляется импульс, сбрасывающий показание счетчика 25 в нулевое состояние. В дальнейшем измерение осу35 ществляется внутри поддиапазона по смене фазы сигнала, снимаемого с магнитной головки, а переход от одного поддиапазона к другому осуществляется аналогично описанному выше.

Изобретение позволяет повысить

45 надежность эа счет восстановления значения перемещения при кратковременных сбоях, а использование в качестве информационного параметра коррекции фазового сдвига существенно повышает помехозащищенность °

50 поддиапаэонов носителя 2 кодовой информации. Таким образом, каждый входной код дешифратора соответствует строго определенному поддиапазону измерения перемещения: код "111" - первому поддиапазону, код "011" - второму, код "001" третьему, код "000" - четвертому.

Внутри поддиапазона измерение перемещения осуществляется по смене

10 фазы измерительного сигнала. При= чем количество смен фаз внутри всех поддиапазонов равно. Поэтому при .появлении сбоя в процессе подсчета смен фаэ внутри поддиапазона, при дальнейшем измерении появляется ложная информация. Чтобы данного эффекта не происходило, выходы счетчика 25 соединены с элементом

И-НЕ 26, выход которого связан с входом элемента И 17. Счет импульсов по смене фазы будет осуществляться до тех пор, пока показание счетчика 25 не будет равно максимальному значению поддиапазона; На выходах счетчика появляются все единицы, которые через элемент И-НЕ 26 и элемент И 17 закрывают счетный вход счетчика 25, поэтому любая помеха, пришедшая в этот период времени, не будет регистрироваться.

30 Сброс счетчика 25 в нулевое состояние осуществляется от дешифратора 24. В случае, когда состояние

1044959

Составитель В. Николаев

Редактор Н. Стащишина ТехредA.Áàáèíåö Корректор A. Повх

Заказ 7532/37 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4