Преобразователь угла поворота вала в код

Преобразователь угла поворота вала в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистичесиик

Республик

К ПАТЕНТУ (6! ) Дополнительный к патенту (51) М. Кл.

G 08 С 9/06 (22) Заявлено 240478(21) 2607099/18-24 (23) Приоритет — (32)25.04.77, 0301.78 (3!) Р 27 18 336 4 (33) Ф Г

P 28 00 142 .5

Опубликовано 25.06.80Бюллетень,% 2 3

Лата опубликования описания 25.06В0

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 34 (088. 8) (72) Автор .изобретения

Иностранец

Ханс Рихтер (ФРГ) Иностранная фирма Х.А. (!)латтер A.Г. (Шв ейцари я) (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к системам автоматического преобразования перемещений в дискретный электрический сигнал, а именно, к преобразователям угла поворота вала в код. S

Известны фотоэлектрические преобразователи угла поворота Вала в код, содержащие корпус, в котором размещены два шарикоподшипника, в которых установлен кодируемый вал 10 с закрепленным на нем кодированным диском (1). С одной стороны кодированного диска расположен осветитель, а е другой стороны — воспринимающий блок с трехгранными преломляющими lS призмами, шелевой диафрагмой и фотодиодами. Преимушества таких преобразователей состоят в воэможности регулирования при установке кодированного диска, легкий доступ и простота 2О замены элементов электронных схем, а также источника излучения и фотодиодов. Недостаток преобразователей такого типа состоит в наличии погрешностей за счет неоднозначности счи- 25 тывания информации.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник света, расположенный внутри кольцевого носителя кода, связанного с валом и выполненного в виде прозрачного барабана, на поверхности которого размещена кодовая маска, и считывающие элементы в виде фотодиодов, закрепленные вдоль одной линии в корпусе (2), Целью изобретения является повыШение точности преобразования угла поворота вала в код.

Достигается это тем, что в преобразователь угла поворота вала в код введен второй кольцевой носитель ко-. да большего диаметра, связанный с первым кольцевым носителем кода по обшей контактной линии,-вдоль которой расположены считывающие элементы.

Кроме того, в преобразователе носители кода выполнены в виде двух бесконечных лент с разными длинами окружности, связанных валом через прозрачный барабан с постоянным диаметром. В преобразователе угла . поворота вала в код носители кода могут быть выполнены в виде двух кольцевых лент с одинаковой длиной окружности, а барабаны для каждой ленты имеют разные диаметры.

В преобразователе угла поворота вала в код носители кода могут быть

7436)l

ЗО

40

Формула изобретения

65 выполнены в виде двух дисков с раз—

Ными диаметрами и с зубчатым зацеплением цо краям дисков.

На фиг. 1 показано схематическое изображение преобразователя угла поворота вала в код; на фиг. 2 — преобразователь, в котором кодовые ленты перемешаются с одинаковой скорос.тью; на фиг. 3 — преобразователь, и котором кодируюшие элементы выполнены в виде дисков.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит прозрачный барабан 1, закрепленный на валу 2, источник света 3, первый кольцевой носитель кода, выполненный н виде кольцевой ленты 4, размещенной на зубцах

5 барабана 1, второй кольцевой носитель кода, ныполненный в виде кольцевой ленты б, считывающие элементы

7, закрепленные в корпусе 8 ° Кроме того показаны кодовые диски 9 и 10 с зубцами 11, которые удерживаются двумя роликами 12.

Диаметр кольцевой ленты 6 больше диаметра кольцевой ленты 4 и обе ленты расположены эксцентрично один относительно другого, так что касание их происходит по одной линии, вдоль которой установлены считывающие элементы 7 — фотодиоды, Зубцы 5 ба. рабана 1 жестко удерживают ленту 4, одновременно эти зубцы служат также для захвата ленты 6 при врашении вала 2. Лента б в зоне соприкосновения лежит на ленте 4. С помощью считывающих элементов 7, устанонленных в зоне касания лент 4 и б, считывается информация при совпадении отверстий кодовых лент 4 и б.

При этом свет от источника света

3 проходит на фотодиоды и преобразуется в электрический сигнал.

Если принять, что длина окружности основной кодовой ленты 4 равна

U, а дополнительной кодовой ленты б равна V то взаимное положение лент

4 и б эа один оборот вала 2 изменяется на

dv.= v — U

В первом случае (см.фиг. 1) лента

4 расположена непосредственно на ба1 абане 1 и служит делителем оборотон, тогда большая лента 6 действует как счетчик числа оборотов. Число полных окружностей, допуск аюши х измерения до повторения исходного кода составляет v/ьу.

В Ятом примере исполнения кодовая. лента б частично перекрывает кодовую ленту 4, В зоне перекрытия коды обеих лент должны совпадать.

Однако возможно также расположить рядом ленты 4 и б.

Воэможности кодирования можно расширить с помощью третьей кодовой ленты, окружносТь которой больше окружности кодовой ленты б. Если длина окружности третьей кодовой ленты ранна V, то кодовая лента 4 и гретья лента за один оборот нала взаимно смешаются на

V = V

Количество оборотов вала, возможное до начала -онторе :;яя исходного кода тогда составит (v/h v) ° (V/Ë V)

Преобразонатель может быть выполнен н виде двух лент, леремешаюшихся с одинаковой скоростью (см. фиг. 2) .

В этом случае обе кодовые ленты 4 и 6 имеют значительно большую длину, чем диаметр барабана 1 . В этом примере исполнения обе кодовые ленты 4 и 6 движутся одна над другой. Вал 2 приводит н движение кодовые ленты

4 и б с одинаковой скоростью. Их положение по отношению друг к другу изменяется вследствие различной длины лент.

При другом нарианте выполнения (см. фиг, 3) на торце вала 2 жестко установлен кодоный диск 9. Периферия этого диска имеет зубчатое зацепление зубцами 11. На кодовый диск 9 наложен кодовый диск 10, который, в данном случае, выполнен слегка коническим. Этот диск также имеет по периферии зубчатое зацепление.

Оба кодовых диска 9 и 10 удерживаются друг против друга двумя роликами 12.

Кодовый диск 10 имеет меньшее число зубцов, чем диск 9. Следовательно, за один оборот вала 2 диски 9 и 10 поворачиваются друг относительно друга соответстненно разнице в чис— лах зубьев, Вследствие прижима роликами 12 и конической формы кодовый диск 9 принимает выпуклую форму.

В зоне соприкоснонения дискон 9 и

10 установлены считывающие элементы б.

Перед обоими дисками установлен источник света 3.

Предложенное устройство лозноляет в закодированной форме измерить угловые положения до нескольких сотен оборотов вала, гри этом точность отсчета не зависит от количества оборотан.

1. Преобразователь угла поворота вала н код, содержащий источник света, расположенный в корпусе внутри первого кольцевого носителя кода, связанного с валом, и считывающие элементы, расположенные в корпусе с внешней стороны кольцевого носителя кода, о т л и ч а ю ш и и с я тем; что, с целью повышения точности лреобраз онания, угла поворота н ала н код, н него введен второй кольцевой носитель кода большего диаметра, сняз анный с первым кольц евым носителем

743б01 кода по обшей контактной линии, вдоль которой расположены считываюшие элементы.

2. Преобразователь по.п.1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что носители кода выполнены в виде двух бесконеч- 5 ных лент с разными длинами окружности, связанных с валом через прозрачный барабан с постоянным диаметром.

3. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю ш и и с я тем„что носители кода выполнены в виде двух кольцевых лент с одинаковой длиной окружности, а барабаны для каждой леиты имеют разные диаметры.

4. Преобразователь по п.1, о т ли ч аюший с я тем, что носители кода выполнены в виде двух дисков с разными диаметрами и с зубчатым зацеплением по краям дисков.

Пункты 1, 2 и 4 с приоритетом от 25.04.77.

Пункт 3 с приоритетом от 03.01.78.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Преснухин Л.Н. и др. Фотоэлектрические преобразователи информации ° И .,"цатаиностроение 1974ю с.297-299.

2 ° BBC-Nachr, 1975, ч.57, Ф 0.1, рр.34-39 (прототип).

", "7 4 3 б 0 1

<2

12

Составитель И. Назаркина

Редактор.Е. Гончар Техред Р.Олиян Корректор В. Бутяга

Заказ 3518/53 Тираж 682 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4