Преобразователь перемещения в код

Преобразователь перемещения в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве датчика линейных и угловых перемещений в системах автоматического управления и контроля. Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости преобразователя. Для этого в преобразователь перемещения в код, содержащий преобразователь 2 перемещения во временной интервал, нуль-орган 13, генератор 9 импульсов, триггеры 8, 10 и счетчик 11 импульсов, введены генератор 1 синусоидального сигнала, нуль-орган 12, триггер 14, регистр 15, элемент 16 задержки и формирователь 17 импульсов. Цель достигается за счет того, что в преобразователе обеспечивается расширение временного интервала накопления импульсов, пропорциональных величине перемещения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 Н 03 М 1/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 07НРМТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4460269/24-24 (22) 13.07..88 (46) 07.06.90. Бюл. № 21 (71) Дальневосточный политехнический институт им. В.В. Куйбышева (72) Г.И. Каплун и С.Л. Полещук (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 690520, кл. Н 03 М 1/50, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 747812, кл. G 01 В 7/00, 1979. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В

КОД (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве датчика линейных и угловых перемещений в системах автомаÄÄSUÄÄ 1569987 А 1

2 тического управления и контроля. Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости преобразователя. Для этого в преобразователь. перемещения в код, содержащий преобразователь 2 перемещения во временной интервал, нуль-орган 13, генератор 9 импульсов, триггеры 8, 10 и счетчик 11 импульсов, введены генера= тор 1синусокдального сигнала, нульорган 12, триггер 14, регистр 15, элемент 16 задержки и формирователь 17 импульсов. Цель достигается за счет того, что в преобразователе обеспечивается расширение временного интервала накопления импульсов, пропорциональных величине перемещения. 2 з.п, Ф лы

1569987

Изобретение относится к измери" тельной технике и может быть использовано в качестве датчика линейных и угловых перемещений в системах автоматического управления и контроля.

Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости преобразователя.

На фиг. 1 изображена структурная схема преобразователя перемещения в код; на фиг. 2 — временные диаграммы, ! поясняющие..работу преобразователя.

Преобразователь перемещения в код содержит генератор 1 синусоидального сигнала, преобразователь 2 перемещения во временной интервал, представляющий собой линию задержки, выполненную в виде непроводящего магнитного сердечника 3, незамкнутого проводя- 20 щего покрытия 4, обмотки 5 возбуждения и обмотки 6 считывания и нагруз(ки 7, триггер 8» генератор 9 импульсов, триггер 10,счетчик 11 импульсов, нуль-органы 12 и 13, триггер 14, ре- 25 гистр 15, элемент 16 задержки и формирователь 17 импульсов.

Преобразователь перемещения работает следующим образом.

Выходное напряжение генератора 1 синусоидальных сигналов поступает на вход обмотки 5 возбуждения преобразователя 2. В результате этого в обмотке 6 считывания наводится синусоидальный сигнал, фаза которого изменяется при перемещении обмотки 6 считывания вдоль обмотки 5 возбужцения.Выходное напряжение генератора 1 поступает также на вход нуль-органа 12, которое преобразует синусоидальные сигналы в 40 прямоугольные импульсы с частотой

1 (фиг. 2, поз. 18), поступающие на информационный вход триггера 8. На вход синхронизации триггера 8 поступают прямоугольные импульсы с выхода гене- 45 ратора 9 импульсов (фиг. 2, поз. 19).

Частота импульсов f< генератора 9 несколько отличается (на приведенных диаграммах) от частоты f, . На выходе триггера 8 формирую с р у ы импульсы с частотой, равной f - f (фиг. 2, поз. 20). По переднему фронту выходного сигнала триггера 8 переходит в единичное состояние триггер

10 ° выходной сигнал которого поступает на вход сброса счетчика 11. Нулевой сигнал на входе сброса переводит счетчик 11 в нулевое состояние, после поступления единичного сигнала на вход сброса счетчик 11 переводится в режим счета импульсов, поступающих с выхода генератора 9 импульсов. По заднему фронту каждого импульса генератора 9 счетчик 11 переходит в следующее состояние (фиг. 2, поз. 21), т.е. единичный импульс, поступающий на вход сброса, является стартовым для счетчика 11.

Нуль-орган 13 преобразует выходные синусоидальные сигналы с обмотки

6 считывания в прямоугольные импульсы (фиг, 2, поз. 22), поступающие на информационный вход триггера 14, на вход синхронизации которого поступают. импульсы с выхода генератора 9, В результате на выходе триггера 14 сформированы импульсы (фиг. 2, поз. 23), частота которых также равна f -Е

Триггеры 8 и 14 могут изменять свое состояние только в дискретные моменты времени по переднему фронту импульсов генератора 9. Однако, если f,,Е »Е -f,„

1 1 то можно пренебречь погрешностью дис-: кретизации и считать, что разность фаз выходных сигналов триггеров 8 и

14 равна (с точностью до знака при

> Е,) разности фаз выходных сиг-. налов нуль-органа 12 и нуль-органа 13.

По переднему фронту выходного сигнала триггера 14 осуществляется фик-, сация в регистре 15 текущего значения кода счетчика 11, который пропорционален разности фаз выходных сигналов триггеров 8 и 14 . Сигнал с выхода триггера 14 через элемент 16 задержки посг тупает на вход формирователя 17 импульсов. Через время, достаточное для риксации кода счетчика 11 в регистре

15 на выходе формирователя 17 сформирован короткий импульс (фиг. 2, поз.

24), поступающий на вход сброса триг= гера 10. Выходной нулевой сигнал три -гера 10 сбрасывает в нулевое состояние счетчик 11.

Таким образом, в преобразователе

R . чедствие перехода к питанию обмотки

5 возбуждения периодическими синусоидальными сигналами вместо коротких импульсов и введению новых дополнительных элементов удалось устранить необходимость измерения малых временных интервалов ° Измеряемые интервалы между передними фронтами выходных импульсов триггеров 8 и 14 в Е /(Е -Е )

1 1 раз больше, чем интервалы между пе5 редними фронтами Выходных сигналов нуль-органов 12 и 13.

Обмотка 6 считывания разделена на две последовательно соединенные секции, сдвинутые друг относительно друга на расстояние, на котором изменение фазы считанного сигнала составляет половину периода, секции намотаны в противоположных направлениях, так что полезные сигналы в обеих секциях складываются, а сигналы помех вычитаются.

156998

Формула изобретения

1. Преобразователь перемещения в код, содержащий преобразователь перемещения во временной интервал, выход которого соединен с входом первого 20 нуль-органа, генератор импульсов, два триггера, счетчик импульсов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости преобразователя, в него вве- 25 дены второй нуль-орган, третий триггер, генератор синусоидального сигнала, формирователь импульсов, элемент задержки и регистр, выход генератора синусоидального сигнала соединен с входом преобразователя перемещения во временной интервал и с входом второго нуль-органа, выход которого соединен с первым входом первого триггера, выход которого соединен со счетным входом второго триггера, выход которого соединен с установочным входом счетчика импульсов выход первого нуль-органа соединен с первым входом третьеГО триггера ВыхОд KQToporo сО 4р единен с входом записи регистра и через последовательно соединенные элемент задержки и формирователь импульсов — с входом обнуления второго триггера, выход генератора импульсов соединен с вторыми входами первого и третьего триггеров и счетным входом счетчика импульсов, выходы которого соединены с информационными входами регистра.

2. Преобразователь по п. 1 ° о тл и ч а ю шийся тем, что преобразователь перемещения во временной интервал выполнен в виде линии задержки, содержащей непроводящий магнитный сердечник, незамкнутое проводящее покрытие, обмотку возбуждения, обмотку считывания и нагрузку, незамкнутое проводящее покрытие расположено на непроводящем магнитном сердечнике, поверх незамкнутого проводящего покрытия расположена обмотка возбуждения, поверх которой расположена обмотка считывания, первый выход обмотки возбуждения является входом преобразователя перемещения во временной интервал, второй вывод обмотки возбуждения соединен через нагрузку с общей шиной, выводы Обмотки считывания являются выходом преобразователя перемещения во временной интервал, незамкнутое проводящее покрытие соединено с общей шиной.

3. Преобразователь по п. 2, о т— л и ч.а ю шийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, обмотка считывания выполнена в виде двух секций, сдвинутых одна относительно другой на расстояние, соответствующее полупериоду сигнала, и намотанных в противоположных направлениях.

1569987

Составитель А. Сидоренко

Техред М.Дндык Корректор М. Пожо

Редактор М. Бланар

Заказ 1458 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издател» скнй комбинат "Патент -, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101