Преобразователь угла поворота вала в код

Преобразователь угла поворота вала в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп исА1

ИЗОВРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ

Союз Совет сник

Социалистичесиик республик (51) Дополнительное к авт. свид-пу (22) Заявлено20.06.77 (23) 249

9/00 с присоединением заявки МГесудйрствеиивй каивтет

СССР йе двйаи кьебрмеиюй в етщвпвй (23) П риоритет

1.34

) Опубликовано 05.10.79. Бю

Дата опубликования описан (72) Авторы изобретения

Л. Я. Фабрикант и В. Я. Зенин (73) Заявитель

Институт технической кибернетики АН Белорусской CCP (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА B KOjl Изобретение относится к устройствам автоматического преобразования неэлек трическсй величины в дискретный электрический сигнал.

Известен преобразователь угла поворо

5 та, содержаший непбдвижные электроакус-, тические преобразователи, расположенные по обе стороны врашаюшегося ротора, и устройство управления (Ц . Недостатком этого устройства является невозможность, непосредственного измерения угла поворо- та ротора, небольшая точность, необходимость преобразования радиочастотного сигнала в цифровой код.

Наиболее близким по технической суш

3S ности к изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содвржаший ротор с приемником, расположеняыв на входном валу, и стато р, Ha KOTopoM расположены кольцевой звукопровод и излучатели, подключенные к выходам генерато ров возбуждения, к входам которых под кдючены выходы синхронизатора (23.

Недостаток этого устройства состоит в невысокой точности преобразования yr ловых перемешений.

Бель изобретения - повышение точности преобразователя.

Поставленная цель достигается за счет того, что в преобразователь угла поворота вала в код введены два блока преобразования временных интервалов в код, блок определения длины кольца звукопровода, блок определения вэложвния приемника, блок устранения неоднозначности и блок коррекции угла, первые входы блоков пре образования временных интервалов в код соединены между собой и подключены к приемнику вторыв входы блоков дреобра зования временных интервалов в код соединены с выходами синхронизатора, выход первого блока преобразования временных интервалов в код соединен с первым входом блока определения полощения приемника и с первым входом блока устранения неоднозначности, к второму входу которого подключен выход второго блока првоб690

3 разования временных интервалов в код, выходы которого соединены с входами блока определения длины кольца звукопровода, один вход которого соединен с третьим входом блока устранения неоднозначности, а другой выход - с первым входом блока коррекции угла и вторым входом блока определения положения приемника, выход которого соединен с четвергым входом блока устранения неоднозначности, 1о

"выход которого подключен к второму входу блока коррекции угла. . На фиг. 1 приведена блок-схема преобразователя угла поворота вала в код на фиг. 2 - схема, иллюстрируюшая устране- 15 ние неоднозначности в показаниях преобразователя.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит ротор 1, закрепленный на валу 2, приемник 3, выполненный в виде 20 электроакустического преобразователя, излучатели 4 и 5, статор 6, кольцевой звукопровод 7, генераторы 8 и 9 возбуждения, блок 10 синхронизации, блоки 11 и 12 преобразования временных интерва25 лов в код, блок 13 определения длины кольца звукопровода, блок 14 определения положения приемника, блок 15 устранения неоднозначности и блок 16 коррекции.

Излучатели 4 и 5 выполнены в виде зе электроакустических преобразователей.

На роторе 1 расположен подвижный электроакустический преобраэовательяриемник 3 ультразвуковых колебаний. На статоре 6 расположен замкнутый кольце

35 вой эвукопровод 7 и связанные с ним не

:подвижйые электроакустические преобразо- .

"ватели - излучатели 4 и 5 ультразвуковых колебаний, входы которых соединенй с выходами сдвинутых по фазе генераторов 8 и 9. Входы генераторов 8и9 соединены с выходами блока 10, которые соединены также с запускаюшими входами соответствуюших блс ов 11 и 12. Выхо 45 д4 блока 1 2 соединены со входами блока

14, выходы блока 11 и блока 13 соеди нены со входом блока 14. Выходы блоков

ll, 12, 13 блока 14 соединены со ахо дами блока 15, выход которого также, как и выход блока 13, соединен со вхо дом блока 16.

Преобразователь работает следуюшим образом. При повороте ротора 1 с приемников 3 на угол ф величина угла опреде ляется по временй распространения ульт

:роввука по звукопроводу 7 от излучате:ля 4 до приемника 3, Однако при исполь зовании голько одного электроакустичес

518 Д кого преобразователя - излучателя 4 возможна неоднозначность в определении ус- . ловного положения приемника 3, так как при одном и том же времени распространения ультразвука от излучателя 4 возможно еше положение приемника 3 в Фиктивной точке Л (фиг. 2}. Для устранения неоднозначности используется излучатель

5.При этом поочередно определяется вре мя прохождения ультразвука от излучателя 4 до приемника 3 и от излучателя, 5 до приемника 3. При измерении времени прохождения. ультразвука от излучателя 5 до приемника 3 фиктивной точкой являет- . ся точка Б (фиг. 2).

Так как звукопровод 7 выполнен в ви де замкнутого кольца, то звук от излуча телы 4 или 5 до приемника 3 расцространяется по короткой дуге, соответствуюшей углу <р и по длинной дуге, соответствуюшей углу 2Я -ig. Время распространения звука по длинной и короткой дугам до при-. емника 3 измеряется при возбуждении ультразвука поочередно излучателями 4 и 5, блоками 11 и 12, которые запуска- ются от синхронизатора 10, Время распространения звука по замкнутому кольцу определяется блоком 13. Это время пропорционально величине угла 360©, Т кольца = T малой дуги + Т большой дуги, блок 14 определяет время распространения звука от излучателя 4 до излучателя 5, пропорциональное угловому расстоянию от. излучателя 4 до излучателя 5. Определение этих величин производится для устранения влияния температуры на точность измерения угла. При измерении этих двух констант, используемых lIpH определении вели4инъ угла, "устраняются погрешности, возникаюшие за счет изменения скорости звука в звукопроводе 7 при изменении температуры. Коды времени распростране ния звуковых колебаний по большой и малой дугам от излучателей 4 и 5 до приемника 3, также как и коды двух констант кольца и дуги, поступают в блок 15,, с выхода которого код величины угла по ворота вала поступает в блок 16, где корректируется с учетом сигнала ив блока 13. На выходе блока 16 формируется код угла поворота вала 2.

Использование предложенного преобра-" зователя угол-код позволяет повысить точ ность электромеханических устройств ав томатики без увеличения габаритов, мас сй и стоимости.

5 6905

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержаяий ротор с приемником, ук репленные на входном валу, и статор, на котором расположены кольцевой звукопровод и. излучатели, подключенные к выхо.дам генераторов возбуждения; к входам которых подключены выходы синхронизатора о T л и ч а ю Ill и и с я тем, что с целью повышения точности преобразова теля, в него введены два блока преобразования временных интервалов в код, блок определения длины кольна эвукопровода, блок определения положения приемника, блок устранения неоднозначности и блок коррекции угла, первые входы блоков про образования временных интервалов в код соединены между собой и подключены к приемнику, вторые входы блоков преобра >О зования временных интервалов в код соединены с выходами синхронизатора, вы ход первого блока преобразования времен

18 ь ных интервалов в код соединен с первым входом блока определения положения приемника и с первым входом блока устранения неоднозначности, к второму входу ко тораго подключен выход второго блока преобразования временных интервалов в код, выходы которого соединены с входа ми блока определения длины кольца эвукопровода, один вход которого соедйнен с ретьим входом блока устранения неоднозначности, а другой выход с первым входом блока коррекции угла и вторым входом блока определения положения при» емника, выход которого соединен с четвертым входом блока устранения неоднозначности, выход которого подключен к второму входу блока коррекции угла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 14 3905232, кл. 73-505, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Ж 391389, кл. G 08 С 9(00, 1973.

ЦКИИПИ Заказ 5971/48 Тираж 710 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4