Преобразователь угла поворота вала в код

Преобразователь угла поворота вала в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ()77367()

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свил-вуЭ (51) М. Кл.

Cj 08 С 9/06 (22) Заявлено 05.04.79 (21) 2748266/18-24 с присоединением заявки,%—

Гесударстеенный комитет (23) Ириоритет— до делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.10.80. Бюллетень ¹ 39 (53) УДК681

34 (088 8) Дата опубликования описаныя 26. 10.80 (?2) Авторы изобретения

В. В. Йюняшев, H. B. Скиба и EI. А. Федотов (7! ) Заявитель

Харьковский автомобильно-дорожный институт (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

В КОД

Изобретение относится к системам автоматического преобразования переме-" щений в дискретный электрический сит иал, а именно к преобразователям угла поворота вала в код.

Известен преобразователь угла пово5 рота вала в .код, содержащий электроннолучевую трубку (ЭЛТ) с дисковым электродом, расположенным с внутренней стороны экрана, с внешней стороны кото10 рого расположен подвижный элемент, а также генератор импульсов, соединенный через. делитель с блоком питания трубки и с триггером, выход которого через ключ соединен со счетчиком fl).

Недостатком этого устройства являет ся низкая точность и быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий ЭЛТ с дисковым электродом, расположенным на внутренней поверхности экрана, подвижный элемент, располо; женный с внешней стороны экрана ЭЛТ и связанный с входным валом, последовательно соединенные генератор, ключ, одна группа входов цифроаналогового1 преобразователя (БАП), шина запуска через элемент ИЛИ и триттер соединена со вторым входом ключа, дисковый электрод подключен ко второму входу тригге-. ра и через линию задержки — ко второму

1входу элемента ИЛИ, последовательно ссМ единенные коммутатор, шифратор и блок сравнения кодов, первый вход коммутатора соединен с шиной запуска, второйс выходом линий задержки, а третий— с выходом блока сравнения кодов, выходы коммутатора соединены с другой группой т1АП, а первая и вторая группы выходов UAf1 подключены соответственно ко входам ЭЛТ и ко вторым входам блока сравнения кодов Pj.

Недостаток этого известного устройся ва состоит в его сравнительно низком быстродействии из-за того, что в таких преобразователях измеряемый угол преобразуется в промежуточную величину - вре70 4 При a 60ps t " °" = ц

Т л

t = — 3 и и

Переход из одного участка в другой происходит при поступлении на вход БАП

4 Al импульсов от генератора 1 г;

Т о где t 0 - период следования импульсов (фиг. 2б).

3 7736 менной интервал, которь и и кодируется.

Следовательно, точность измерения угла зависит от точности измерения временного интервала, которая имеет определенное конечное значение, определяемое величиной единиц наносекунд.

Чтобы преобразовывать угол в код с погрешностью, например, а единицы угловых секунд, период развертки задающего элемента (луча ЭЛТ) должен быть

-Э

16 порядка 10 с. Таким образом, чем меньше скорость движения луча, тем с большей точностью при одной и той же часть те генератора может быть измерен угол.

Однако скорость развертки луча в совре менных ЭЛТ может быть значительно большей.

Бель изобретения — повышение быстро . действия преобразователя угла поворота вала в.-код.

Поставленная цель достигается за счет того, что в преобразователь угла поворота вала в код, введены второй тры" гер и второй ключ, один вход второго ". триггера соединен с шиной запуска, а его второй вход соединен с дисковым электродом и с входом линии задержки, выход второго триггера подключен к первому входу второго ключа и к второму входу другой группы входов UAH, к третьему входу этой группы входов которого подключен выход второго ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов.

На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя угла поворота вала

35 в код; на фиг. 2 - временная диаграм,ма, поясняющая работу преобразователя.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит генератор 1 импульсов, первый и второй ключи 2 и 3, БАП 4, 4Q.

ЭЛТ 5 с дисковым электродом 6, чувст вительный элемент 7, входной вал 8, первый и второй триггеры 9 и 10, линию

11 задержки, коммутатор 12, шифратор

13, блок 14 сравнения кодов, шину 15 запуска.

Работа преобразователя угла поворота вала в код происходит следующим образом.

БАП 4 формирует напряжения кольцевой развертки, подаваемое на входы ЭЛТ

5 (фиг. 1). БАП 4 имеет К исходных состояний, определяемых соответствующими кодами на его вторых выходах— выходах дискретной части БАП 4. Таким образом, период развертки Тр (фиг. 2а) и окружность 2 Я также оказываются разбитыми на } участков „,t, р у „,y>

2" ht 4 "

В связи с этим дискретная часть БАП

4 (a„следовательно, и соответствующие его выходы) может рассматриваться как состоящая из двух последовательно соединенных счетных элементов. B первом из них изменение кода происходит непрерывно, а емкость этого элемента равна tn, во втором элементе изменение кода происходит только при изменении номера участка, емкость этого элемента равна Й

При поступлении с шины 15 запуска импульса на вход триггера 9 последний перебрасывается, открывая ключ 3. Кроме этого, единичный потенциал с выхода трщ гера 9 поступает на вход БАП 4, подклю чая к его выходу фильтр, настроенный на частоту î(ran fî — ò ) . Импульсы

4 с генератора 1 через ключ 3 начинают поступать на вход второго счетного элемента дискретной части ILAll 4. Таким обраэсм, период развертывания луча определяется как Т ИТо (фиг. 2а).

Импульс запуска поступает также на вход коммутатора 12, устанавливая его в первое состояние. На выходе связанного с коммутатором 12 шифратора 13 появляется код "1 в используемой системе счисления. При поступлении на БАП 4 первого импульса с генератора 1, изменяется состояние выходов дискретной части

БАП (второго счетного элемента). Блок

14 сравнения кодов выдает импульс, переводящий коммутатор 12 в первое состояние. На выходе шифратора 13 появляется код, соответствующий 2" в используемой системе счисления.

Перебросы, коммутатора 12 и шифратора 13 продолжаются до тех пор, пока при движении луча по экрану ЭЛТ 5 он непопадет в зону действия чувствительного элемента 7. При этом луч замкнется нв дисковый электрод 6. Импульс с последнего поступает на вход триггера 9, возвращая его в исходное состояние. В ре70 6 и в худшем случае (дпя максимального преобразуемого угла 8. равного 2 Я ) 8 О « " а

При необходимости можно повысить точность преобразования угла с<, путем статистического усреднения результатов мнс гократных замеров, для этого после прихода второго стоп-импульса устройство не блокируется, а стоп-импульс, пройдя линию 11 задержки, задерживающую его на время считывания результата с выходов ПАП 4, вновь зйпускает устройство.

Этот же режим работы может быть использован для слежения за изменением преобразуемого угла.

Экономический эффект от использования предложенного технического решения обусловлен отмеченными выше его техническими преимуществами.

Формул а изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий эпектроннолучевую7 трубку с дисковым электродолл, расположенным на внутренней поверхности экра а, с внешней стороны которого распопо+ жен подвижный элемент, связанный с входным валом, генератор импульсов, сое— диненный с одним входом первого ключа, к другому входу которого подключен выход первого триггера, один вход которого через линию задержки соединен с другим входом триггера и с дисковыл электродом, выход первого ключа соединен с первым входом одной группы входов иифроанппогового. преобразователя, другая группа входов которого соединена с выходами коммутатора и с входами шифратора, первый вход коммутатора соединен с шиной запуска, второй вход коммутатора соединен с выходом линии задержки, тре;тий вход коммутатора соединен с выходам блока сравнения кодов, одна группа входов которого соединена с выходом шифратора, другая группа входов блока сравнения кодов соединена с одной группой выходов пифроаналогового преобразователя„другая группа выходов которого соединена с электроннолучевой трубкой, о т л н ч а ю щ ийс я тем, что, с пенью повышения быстродействия преобразователя, в него введены второй триггер и второй ключ, один вход второго триггера соединен с шиной запуска, а его второй вход соединен с диоковым электродом и с входом линии задержки, выход второго триггера подкпю5 7736 зультате ключ 3 закрывается. Время развертывания определяется выражением

e р Внг

Ф, =, = — 7

360о - 360о

5 где 9 - преобразуемый угол.

При переброске триггера 9 к выходу

UAll 4 подключается фильтр, настроенный на частоту fo/é m. Импульс с дискового электрода 6 поступает через линию 11 10 задержки на вход триггера 10 и на второй вход коммутатора 12. Пусть в момент замыкания на дисковый электрод 6 луч находился в -<>м участке. Это соответст вует j импульсам частоты f. поступившим на вход второго счетного элемента дискретной части КАП 4. Выход коммутатора при этом находится i -ом состоянии, а на выходе шифратора 13 — код, соответствующий числу (+ 1. При поступлении импульса с линии задержки 11 на вход коммутатора 12 последний устанавпивает второй счетный эчемент 1ЛАП

4 в < — 1 состояние. Переброс триь гера 10 приводит к открыванию ключа 2 и импульсы с генератора 1 начинают поступать на вход первого счетного элемента дискретной части ЮП 4-. Начинается развертка пуча из начала участка с периодом }"р- .И то (фиг. гб). При ì зо любой участок проходится лучом за время

=То 1П, а точность измерения углового перемещения луча от точки начала повторного развертывания до прихода нового стоп-импульса с дискового элект.35 рода 6 может быть определена из выра } о - O

1» где t - интервал времени повторного >

° развертывания, 3„

404 + =+ и

Таким образом, после повторного: рааь- 45 вертывания с увеличенным периодом раэвертки преобразуемый угол 9 определяется как т .З 1 . =i -É J + — »

4 rYl

Значения (< — 1) и }} определяются соответственно по кодам на выходах второго и первого счетного элементов дискретной части ПАП 4.

Таким образом, общее время преобразо-.. вания угла 6 равно

8МТ,» т Г }

4ÔÑ Ф

773670

Рае.f

Составитель И. Назаркина

Техред И.Асз алош. корректор М. Пожо

Редактор Г. Волкова

Тираж 882 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7511/65 филиал ППП Патент", г. Ужгород ул. Проектная, 4

7 чен K первому входу второго ключа и к второму входу другой группы входов цифроаналогового.- преобразователи, к третьему входу этой ppjjllHbI входов которого подключен выход второго ключа, второй вход которого соединен с выходом генеpampa импущ сов.

Источники информапии, прннитые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 680013, кл. G 08 С 9/06, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2631458/18-24, кл. 9 08 С. 9/06, 1978 (прототип).