Преобразователь углового перемещения в код
Патент 942093
Авторы
Классы МПК
Преобразователь углового перемещения в код
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсиик
Социалистическим
Республик (и) 942093 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17. 10 ° 78 (21) 2675133/18-24 с присоединением заявки,йв (23) Приоритет
Опубликовано 07. 07.82. Бюллетень М25
Дата опубликования описания 07.07.82 (5t)NL. Кл.
G 08 С 9/04
9авуАэрстмтткмв кэмктвт
СССР ав двлэм вэоврвтвнкЯ к открытий (53) УДК681. 325 (088. 8} (72) Авторы изобретения
З.И.Замай, В.И.Куротиенко и Г,и,лещенко .-- ; Г
Институт автоматики AH Киргизской ССР (7I ) Заявитель (54} rlI E06PA308ATERb УГЛОООГО ПЕР Н ЕНИЯ
В КОД тор )1), 1
Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений в дискретный электрический сигнал, а именно к преобразователям перемещения в код.
Известен трансформаторный преобразователь перемещения в код, содержащий кодируоаий элемент, выполненный в виде барабана (диска), на котором нанесена кодовая маска, состоящая иэ ферромагнитных и диамагнитных участков. Относительно кодирующего элемента в преобразователе установлены считывающие трансформаторы,, причем зазор между маской и считывающим трансформатором выбирается минимальным, чтобы обеспечить необходимое отношение между сигналом "1", и сигналом "0". Для увеличения от- 2в ношения сигнал/помеха в таком преобразователе используется специальный компенсирующий трансформа2
Недостаток преобразователя состоит в сравнител ьно невысоких точности и надежности работы.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь углового перемещения в код, содержащий кодирующий элемент, считывающие и компенсирующий трансформаторы, первичные обмотки трансформаторных считывающих элементов соединены последовательно с генера.тором сигналов спроса и первичной обмоткой компенсационного трансформатора, а вторичные обмотки считывающих трансформаторов включены последовательно-встречно с вторичной обмоткой компенсационного трансформатора, параллельно которой включен транзистор, предназначенный для шунтирования обратного выброса напряжения вторичной обмотки 12).
Недостаток известного преобразователя заключается в том, что он работает надежно только при последова3 9420 тельном сьеме информации, так как в момент считывания компенсирующий трансформатор работает в паре только с одним считывающим трансформатором, и условия компенсации при этом оста- 5 ются неизменными. При параллельном съеме информации вторичные обмотки считывающих трансформаторов нагружены на вторичную обмотку компенсирующвго трансформатора, обеспечивая его дополнительное намагничивание. В результате амплитуда компенсирующего напряжения растет пропорционально числу возбужденных (замкнутых) считывающИх трансформаторов. Условия компен- 5 сации нарушаются и на положительных полупериодах наблюдается амплитудное. уменьшение рабочего сигнала замкнутых трансформаторов, что снижает отношение сигнал/помеха. С другой стороны, 2в увеличение амплитуды выброса на отрицательных полупериодах превышает отрицательное напряжение на вторичных обмотках незамкнутых трансформаторов, вызывая считывание ложной еди- ?5 ницы. Надежность работы преобразователя снижается.
Цель изобретения - повышение надежности преобразователя углового пе- в ремещения о код.
Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь углового перемещения в код, содержащий кодирующий элемент, считывающие и компенса35 ционный трансформаторы с первичными обмотками, соединенными последова. тельно, и вторичными обмотками, одни концы которых соединены между собой и подключены к эмиттеру транзис- ц, тора, коллектор транзистора соединен с другим концом вторичной обмотки компенсационного трансформатора и с шиной нулевого потенциала, другие концы вторичных обмоток считывающих транс45 форматоров через диоды соединены с выходами преобразователя и с одними выводами соответствующих резисторов нагрузки, другие выводы которых соединены с шиной нулевого потенциала, . введены резисторы обратной связи, одни выводы которых соответственно подключены к выходам диодов, а другие соединены между собой и подключены к базе транзистора.
На чертеже представлена схема преобразователя углового перемещения в код .
93
Преобразователь содержит кодирующий элемент 1, представляющий собой барабан, на котором нанесена кодовая маска из ферромагнитных и .диамагнитных участков, размещенных в cooTвет— ствии с кодом преобразователя. Относительно кодирующего элемента 1 установлены П-образные считывающие трансформаторы 2, имеющие первичную 3 .и вторичную 4 обмотки. Первичные обмотки
3 соединены последовательно с генератором сигналов опроса (не показан)и первичной обмоткой 5 компенсационного трансформатора 6. Вторичная обмотка 7 трансформатора 6 включена последовательно-встречно с вторичными обмотками 4 считывающих трансформаторов
2. Начала вторичных обмоток соединены с диодами 8, выходы которых подключены к резисторам 9 нагрузки и через резисторы 10 обратной связи соединены с базой;транзистора 11, подключенного параллельно вторичной обмотке 7 в направлении пропускания рабочего сигнала.
Преобразователь работает следующим образом.
В первичные обмотки 3 и 5 трансформаторов 2 и 6 подается переменное напряжение порядка 40-70 кГц. Во вторичных обмотках 4 трансформаторов 2 и обмотке 7 компенсирующего трансформатора 6 ййдуктируются напряжения, направленные встречно. В случае, когда трансформаторы 2 не замкнуты ферромагнитным учвстком кодовой маски кодирующего элемента
1, напряжения во вторичных обмотках
4 считывающих трансформаторов 2 и обмотке 7 компенсирующего трансформатора 6 равны и на выходе преобразователя сигнал отсутствует.
Этот момент соответствует считыванию кода "0". При замыкании одного или нескольких трансформаторов 2 ферромагнитным участком кодирующего элемента 1 напряжения на выходных обмотках 4 возбужденных трансформаторов 2 возрастают, выходной импульс, проходя по цепи начало обмотки 4, диод 8, резистор 9, шина нулевого потенциала, обмотка 7, общая шина вторичных обмоток, вызывает появление сигнала, соответствующего считыванию кода "1".
Рабочие токи возбужденных трансформаторов 2, проходя через вторичную обмотку 7, суммируются в ней
942093 6
15 го
25 зо
35 о
45 и вызывают дополнительное подмагничи вание компенсирующего трансформатора 6 по частному циклу петли гистерезиса . Таким образом, компенсирующий трансформатор 6 подмагничивается двумя составляющими: основной по цепи возбуждения (обмотка 5) и дополнительной, величина которой зависит от числа замкнутых рабочих сердечников (от числа единиц в коде) па цепи компенсации (обмотка 7) .
Из-за переменной составляющей, носящей стохастическйй характер никакие стабильные методы для компенсации не пригодны (ограничительные сопротивления, пороговые элементы, шунты с постоянной проводимостью и т.д.). Вследствие дополнительного подмагничивания напряжение на обмотке 7 существенно возра-. стает, уменьшая на положительных полупериодах амплитуду рабочего сигнала обмоток 4, замкнутых сердечников трансформаторов 2. На отрицательных полупериодах напряжение обмотки 7 превышает напряжение на обмотке 4 и вызывает токи, протекающие в прямом направлении в цепи резисторов 9. Эти токи могут вызвать ложное появление сигнала "1". в разрядах невозбужденных считывающих трансформаторов 2.
Для устранения указанного явления предлагается адаптивная схема компенсации, при которой сигнал с обмоток 4 возбужденных трансформаторов 2 через соответствующие резисторы 9 и диод 8 поступает на вход транзистора 11 и приоткрывает его.
Обмотка 7 шунтируется транзистором
11 и напряжение на ней остается постоянным. Степень открытия транзистора 11 определяется количеством возбужденных считывающих трансформаторов и параметрами резисторов 10, которые выбираются при настройке таким образом, чтобы при любом количестве "1" в выходном коде обеспечивать на обмотке 7 напряжение, равное по величине напряжению на обмотке 4 разомкнутого трансформатора 2, Экономический эффект от использования предлагаемого преобразователя обусловлен его отмеченными выше техническими преимуществами. формула изобретения
Преобразователь углового перемещения в код, содержащий кодирующий элемент, считывающие и компенсационный .трансформаторы с первичными обмотками, соединенными последовательно, и вторичными обмотками, одни концы которых соединены между собой и подключены к эмиттеру транзистора, коллектор транзистора соединен с другим концом вторичной обмотки компенсационного трансформатора и с шиной нулевого потенциала, другие концы вторичных обмоток считывающих трансформаторов через диоды соединены с выходами преобразователя и с одними выводами соответствующйх резисторов нагрузки, другие выводы которых соединены с шиной нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены резисторы обратной связи, одни выводы которых соответственно подключены к выходам диодов, а другие соединены между собой и подключены к базе транзистора
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
h" 392541, кл. G 08 С 9/04, 1971.
2. Авторское свидетельство СССР 1 345501, кл. G 08 С 9/04, 1970 (прототип).
942093
ППП входы
7/ 3 Тираж 2 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Составитель В.Рыгалин
Редактор Н,Чубелко Техред К.Мыцьо Корректор М.Пожо