Преобразователь угла поворота вала в код

Преобразователь угла поворота вала в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски к

Социалистических

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ i» 734779 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10. 10.77 (21) 2533229/18-24 с присоединением заявки .% (23) П риоритет

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень .% 18

Дата опубликования описания 17.05.80 (51)М. Кл.

G 08 С 9/06

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и отнрытий (53) УДК 681.335 (088.8) (72) Авторы изобретения

Д. А. Федотов, В. Е. Тырса и О. A. Костюков

Харьковский институт радиоэлектроники и Харьковский автомобильно-дорожный институт (7! ) Заявители (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД

Изобретение относится к системам автоматического преобразования неэлектрических величин в электрический сигнал, а именно к преобразователям угла поворота вала в код.

Известны преобразователи угла поворо- та вала вкод,,содержащие ЭЛТ, дисковую диафрагму, установленную перед экраном ЭЛТ, дисковый светосборник с торцовым оптическим входом, фотоприемник, соедйненный через усилитель с

t0 одним входом коммутатора, к другим входам которого подключены выход генератора и последовательно соединенного . с ним делителя, и счетчики, подключенные к выходам коммутатора, выходы счетчиков соединены со схемой усреднения результата Pl).

К недостаткам этого преобразователя следует отнести: сложность системы и обработки стоп-сигналов, наличие погрешности при формировании стоп-сигналов за счет приь;енения чувствительного элемента, зависимость точности преоб2 разования or светотехнических параметров

ЭЛТ.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является преобра,зователь угла поворота вала в код, со держащий ЭЛТ с электромагнитной отклоняющей системой с внутренним электродом, расположенным перед экраном

ЗЛТ, генератор, выход Koroporo соединен со входом цифро-аналогового преобразователя (ПАП), делителя частоты и с первым входом коммутатора, к второму входу которого подключен выход делителя частоты и первый вход ключа, к второму входу которого подключен выход триггера, выход ключа соединен с счетчиком, к третьему входу коммутатора подключен выход элемента ИЛИ, выходы коммутатора через .счетные декады соединены с блоком усреднения 2 .

Преобразователь не обеспечивает высокой точности преобразования.

7 347

Выход делителя 6 соединен со вторым.

35 входом коммутатора 7 и с последовательно соединеннымй дополнительным делителем 8 частоты, триггером 9, ключом

10, счетчиком 11. Коммутатор 7 управляет работой идентичных счетных декад 12, 40 состояния которых усред."яются блоком

13, усреднения. На поверхности экрана

ЭЛТ 1 нанесен металлизированный внутренний электрод в вице равномерно расположенных по окружности секторов

14, имеющих общий вывод, кроме контрольного сектора 15, имеющего отдельный вывод. Вывод контрольного сектора 15 соединен co BTopbIM входом триггера 9 и входом элеменга ИЛИ 16, к другому

50 входу которого подключен общий первый вывод металлизированных секторов 14.

Выход элемента ИЛИ 16 соединен с третьим входом коммутатора 7.

Количество секторов на экране ЭЛТ

55 равно И, при этом коэффициент деления делителя 6 выбирается таким, чтобы за полный оборот электронного луча на экране ЭЛТ, что соответствует прохожз

Цель изобретения — повышение точности преобразования угла поворота вала в код.

Поставленная цель достигается за счет того, что в преобразователь угла поворота вала в код введен дополнительный делитель частоты, вход которого соединен с выходом основного делителя частоты, а выход — с одним входом триггера, к другому входу которого подключен 10 первый вход элемента ИЛИ и первый вывод внутреннего электрода, выполненного в виде равномерно расположенных по окружности радикальных секторов. Второй вывод внутреннено электрода подключен15 к одному из секторов и второму входу элемента ИЛИ. Выход ЦАП соединен с электромагнитной отклоняющей системой.

На фиг. 1 представлена структурная схема предложенного преобразователя 20 угла поворота вала в код, на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие его работу.

Преобразователь угла поворота вала в код (фиг. 1) содержит ЭЛТ 1, соосно скрепленную с выходным валом 2.

Кольцевая развертка электронного луча обеспечивается при помощи электромагнитной отклоняющей системы 3, которая подключена к выходам ЦАП 4. Генератор З0

5, кроме управления работой ЦАП 4„ подключен к основному делителю 6 частоты и. коммутатору 7.

79 4 цению строго определенного количества импульсов генератора 5 (фиг. 2,а) в

ЦАП 4, на выходе делителя 6 формировалосьй импульсов (фиг. 2,б), которые будут использованы как старт-сигналы в системе точного отсчета угла (коммутатор 7, счетные декады 12 и блок

13 усреднения результата) и одновременно как квантующие импульсы с "весом" рад каждый в системе грубого

N отсчета угла (дополнительный делитель

8, триггер 9, ключ 10 и счетчик 11).

Коэффициент деления дополнительного делителя 8 равен N поэтому на его выходе сигнал появляется после каждого полного оборота электронного луча в строго определенном месте относительно неподвижной отклоняющей системы 3, принимаемом за начало отсчета измеряемого угла. Сигнал с дополнительного делителя 8 (фиг. 2,в) является стартовы м в системе грубого отсчета. Данный си кал переводит триггер 9 в единичное состояние, последний, в свою очередь, открывает ключ 10, через который импульсы с делителя 6 поступают в счетчик 1 1. Сигналы с выхода ЦАП (фиг. 2 г, д) поступают на отклюняющую систему 3, Электронный луч, двигаясь под действием магнитного поля неподвижной электромагнитной отклоняющей системы 3 по окружности, проходит последовательно по радиальным секторам, сигналы с которых (фиг. 2,е) через элемент ИЛИ 16 поступают в коммутатор 7. Эти сигналы являются стоп-сигналами для системы точного отсчета угла, а сигнал, снимаемый с контрольного сектора 15 (фиг. 2,з) при попадании на него электронного луча, кроме этого, является стоп-сигналом для системы грубого отсчета угла. Сигнал с контрольного сектора 15 по второму входу трит гера 9 переводит его в нулевое состояние (фиг. 2,ж), Ключ 10 закрывается, счет импульсов в счетчике 11 прекращается (фиг. 2,и).

Старт-сигналы с делителя 6, стопсигналы с элемента ИЛИ 16 и импульсы генератора 5 при помощи коммутатора

7 управляют работой счетных декад 12.

При этом каждой счетной декаде соответствует определенная пара старти стоп-сигналов, соответствие которых определяется ком мутатор ом 7. Блок l 3 . усреднения результата производит усреднение состояний счетных декад 12 (фиг.

734779 6 фор мула изобретен ия

О(.= Π— + Q

2 и где N- измеряемый угол в радианах, O — количество импульсов в счетчике 11 системы грубого отсчета;

6 — результат усреднения значения угла в системе точного отсчета, полученный с блока 13 усреднения результата.

Таким образом, каждый стартовый сигнал при работе устройства формируется генератором 5, поступает в электронную часть преобразователя без дополнительных преобразований, поэтому точность определения начала временного интервала, пропорционального углу, зависит только от стабильности работы генератора 5. В счетчик ll системы гру25 бого отсчета поступают импульсы генератора 5, прошедшие через делитель 6, поэтому значение угла, измеренное в системе грубого отсчета, свободно от погрешности эксцентриситета и скорости развертки электронного луча, а в системе точного отсчета угла результат измерения постоянно усредняется. Стоп-сигналы формируются электронной частью преобразователя, что повышает точностные характеристики измерителя. Применение двух согласованных систем отсчета позволяет значительно снизить разрядность счетных декад 12, повысить в связи с этим быстродействие преобразователя.

Использование контрольного сектора 15 с отдельным выводом упрощает получение и обработку стоп-сигналов.

2,к) в течение каждого оборота электронного луча.

Величина измеряемого угла может быть определена по уравнению:

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий электроннолучевую трубку с электромагнитной отклоняющей системой и с внутренним электродом, расположенным перед экраном трубки, генератор, выход которого соединен с входом делителя частоты, с входом цифро-аналогового преобразователя и с первым входом коммутатора, к второму входу которого подключен выход делителя частоты и первый вход ключа, к BTQрому входу которого подключен выход триггера, выход ключа соединен с счетчиком, к третьему входу коммутатора подключен выход элемента ИЛИ, выходы коммутатора через счетные декады соединены с блоком усреднения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью по:вышения точности преобразователя, в него введен дополнительный делитель частоты, вход которого соединен с выходом основного делителя частоты, а выход— ,с одним входом триггера, к другому входу которого подключен первый вход элемента ИЛИ и первый вывод внутреннего электрода, который выполнен в виде равномерно расположенных по окружности радиальных секторов, второй вывод внутреннего электрода связан с одним из векторов и соединен со вторым входом элемента ИЛИ, а выход цифро-аналогового преобразователя соединен с электромагнитной отклоняющей системой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР по заявке М 2454272/18-24, кл. 6 08 С 9/06, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке J4 2530949/18-24, кл. (д 08 С 9/06, 1977 (прототип).

734779

Составитель В. Рыгалин

Редактор Т. Орловская Техред Л, Теслюк Корректор М. Шарошн

Заказ 2093/63 Тираж 662 Подписное

1ЛНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

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