Способ преобразования перемещения в код

Способ преобразования перемещения в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

в е смаецеа . ъаяк е црр и A

Союз Советских

Социалистических

Республик

НИЕ,„ 734773

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

=i9(6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 05,07.77(2l ), 750558á/18 24 (53)M. Кл.

4 08 С 9/00 с присоединением заявкн ¹Гасударственный камнтет (23) Приоритет ао йелем изабретенмй и аткрытмй

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень .% 18

Дата опубликования описания 17.05.80 (53) УДК681.325 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Д. Кравченко

Всесоюзный заочный машиностроительный институт (71) Заявнтель (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕШЕНИЯ

В КОД

Изобретение относится к области авт -матики и вычислительной техники и может быть использовано, например, в преобразователях перемещения в код при контроле скорости вращения или соотношения скоростей вращения валов прокатных станов, секпий бумагоделательных машин и для . ругйх высокоточных быстродействующих механизм ов.

Известны способы преобразования перемещения в код, основанные на преобразова- !

О нии перемещения в систему сдвинутых по пространственной фазе напряжений и формировании иэ этих напряжений импульсов унитарного двойного кода, логической селекпии из полученчых импульсов контрольного кода с выдачей индикаиии исправности преобразователя в случае совпадения контрольного кода с выходным кодом преобразователя 1, 2!т

Недостатком такого способа является невозможность коррекнии кода без остановки контролируемого механизма, выявления возможного источника помех и устра2 нения его влияния путем подстройки преобразователя. Чаше всего источниками ошибок могут быть уход фазы опорного сигнала и тепловой дрейф нуля" фазочувствительных усилителей, нестабильность источников питания и изменяющийся уровень помех по линиям связи.

Наиболее близким техническим решением к данному является способ преобразования перемещения в код, основанный на преобразовании перемещения в сдвинутые по пространственным фазам сигнальные напряжении, сравнении фазы сигнального напряжения с фазой опорного напряжения и выделении огибающих напряжений, формировании прямоугольных импульсов соответственно полярности огибающих на- пряжений 2).

Его недостатком является невысокая точность, вызванная разбросом порогов срабатывания, формирующих код триггеров

Шмидта и недоиспользованием информадионных характеристик датчика (огибающая .выходных сигналов датчика не может з 7347 быть использована вследствие неодинакового ухода различных каналов преобразователя, образованных каждой пространсч,венно сдвинутой фазой).

Иелью изобретения является повышение точности преобразования.

Это достигается тем, что сравнивают длительности прямоугольных импульсов между собой, и по результатам сравнения изменяют фазы и уровни опорных на» пряжений относительно нуля питающих. напряжений до условия равенства длительности прямоугольных импульсов, сравнивают прямоугольные импульсы различных пространственных фаз между собой, и по результатам сравнения формируют код грубого отсчета, а код точного отсчета формируют из амплитуды огибающих напряжений в промежутках времени, соответствующих кванту кода грубого отсчета, зо

Сущность изобретения поясняется на примере устройства, реализующего предлагаемый способ, На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — диаграммы его рабо25 ты.

Для простоты рассмотрено построение преобразователя с двумя пространственно смещенными чувствительными элементами. зо

Ротор 1 преобразователя связан с контролируемым объектом (на фиг. 1 не показан) . Чувствительные элементы 2 преобразователя смещены на величину где 1 = 1,2... Dl — порядковый номер

Ю чувствительного эле- 4О мента, tl - число каналов прео зразователя, — — угловой шаг.

5ЬО

Соответственно величине Д(„смещена пространственная фаза ф. сигнальных на1 пряжений чувствительных элементов 0 ф

С блока 3 опорного напряжения постуйает напряжение Оо . На фиг. 2 показано сигнальное напряжение Ц „с выхода одного канала. Зто напряжение поступает на вход фазочувствительного усилителя 4, где сравнивается по фазе с опорным напряжением Ц . При смещении ротора 1 на угол

8 в пределах (О - . — ) меняется ампли 55

С

Т туда 0 от 0 уо максимума, а при угле поворота g =- - меняется знак элект с рической фазы с гнального напряжения.На выходе фазочувствител -ного усилителя 4

73 4 в моменты совпадения знаков фаз опорного и сигнального напряжений формируется огибающая сигналов А„„ (а, Ы, напри» .мер, положительного знака (см. фиг. 2), а при несовпадении знаков - другого (oYрицательного) относительно нуля питающего напряжения E На фиг. 2 элек1.рические фазы напряжений Ug и Uo имеют сдвиг Lp, а так как фазочувствительный усилитель имеет выходную интегрирующую цепь, время Й „нахождения его результирующего сигнала А 4 в положительной области при наличии фазового сдвига у

1 будет меньше, чем время и его нахождения в отрицательной. Соответственно этому и разнородные {1 и О) кодовые сигналы О„, сформированные пороговым элэментом, будут различны по протяженности. Через коммутатор 6 данные сигналы поступают на измеритель 7 протяженности кодовых сигналов, который производит замер во времени 1 или по углу 0 протяженностей кодовых сигналов, передает результат в блок 8 памяти и блок 9 управления, который выявляет, какой из сигналов "1" или "О" больше по протяженности, и выдает регулирующее воздействие ьа фазосдвигатель 10 и регулятор 11 уровня опорного напряжения, воздействующие в свою очередь на блок 3 опорного напряжения. При изменении уровня опорного напряжения меняется чувствительность фазочувствительного операционного усилителя 4 по его опорному входу, а при изменении фазы подстраивается фаза Ч опорного напряжения U . Так как напряжения

Og.

„U0„U0 должны быть одной частоты, укаанную выше подстройку удобно производить в дискретной форме, а затем аналоговыми фильтрами производить выделение требуемых сигналов, подаваемых на блок

3 опорного напряжения и блок 12 питания чувствительных элементов 2. Так можно осуществлять индивидуальную подстройку каждого из каналов, подключаемых поочередно коммутатором 6; замер протяжен« ностей кодовых сигналов, например, легко осуществить заполнением эталонной частотой соответствующих временных интервалов с последующим подсчетом. Посче осуществления подстройки IIQ всем каналам блок 9 управления выдает команду на подключение блока 13 логической селекции.

В его основу положено проведение логической операции неравнозначности над сигналами системы пространственно сдвинутых кодов (см. фиг. 2)

0 =U,bU b>Q bU 4 (2) 5 734 где 0 g — выходные кодовые сигналы 1 канала, 6 - выходные кодовые сигналы Q канала, Ор - выходные кодовые сигналы блока 13.

Данные кодовые сигналы поступают в регистр 14 старших разрядов кода. Согласно этой информации блок 9 управления осуществляет через коммутатор 15 под- 1о ключение к блоку 16 преобразования амплитуды в код согласно порядку 1 расположения чувствительных элементов 2,выходных сигналов фазочувствительных усилителей А,„.,т.е. огибающих с различными 15 пространственными фазами. Выходной код блока 16 поступает в регистр 17 младших разрядов. Так как пространственные фазы огибающих сдвинуты согласно выражению (1), преобразование амплитуды бу- 2о дет осуществляться в одном и том же диапазоне, тем меньшем, чем больше число пространственных фаз. Данное обстоятельство позволяет значительно упростить блок 16 преобразования амплитуды посто .2S яиного напряжения в код и получить боль)шую точность преобразования.

На основе предлагаемого способа может быть осуществлено кодирование перемещения с точностью при использовании бесконтактного индуктосина до 10 угловых секунд при быстродействии выдачи информации до сотен килогерц при существующей техйологии и интегральных элементах, выпускаемых отечественной промыш- З5 ленностью.

773 6

Формула изобретения

Способ преобразования перемещения в код, основанный на преобразовании перемещения в сдвинутые по пространственным фазам сигнальные напряжения, срав ненни фазы сигнального напряжения с фазой опорного напряжения и выделении огибающих напряжений, формировании прямоугольных импульсов соответственно полярности огибающих напряжений, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повыивния точности преобразования, сравнивают длительности прямоугольных импульсов между собой и по результатам сравнения изменяют фазы и уровни опорных напряжений относительно нуля питающих напряжений до условия равенства длительности прямоугольных импульсов, сравнивают прямоугольные импульсы различных пространственных фаз между собой и по результатам сравнения формируют код грубого отчета, а код точного отсчета формируют из амплитуды огибающих напряжений в промежутках времени, соответствующих кванту кода грубого отсчета.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское. свидетельство СССР по заявке ¹ 2305434/18-24, кл. Ci 08 С 9/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 570078, кл. С 08 С 9/04, 1973 (прототип) .

Составитель А. Горностаев

Редактор Н. Каменская Техред JL Теслюк Корректор Е. Папи

Заказ 2093/53 Тираж 682 Подписное!

1НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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