Устройство для контроля преобразователей угла поворота вала в код

Устройство для контроля преобразователей угла поворота вала в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Соцналистическии

Респблик

9704/9

1 г (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено10.04.81 (2! ) 3274076/18-24 с присоединением заявки ¹ (ф ) М Кп 3

С 08 С 25/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет ($3) УДК 681 ° 325 (088. 8) Опубликовано 30.1082. Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 30. 10. 82

" ° "° . 1 « В.Г.Домрачев, Ю.Т.Котов, B.A.Крнуе еи; . -::„.„

М.В.Подрезов,В.В.Соловьев,П.П.Фомин и В.В.Итрытер

4 — ) (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано как устройство для контроля качества преобразователей угол-код.

Известно устройство для автоматической проверки преобразователей уголкод, содержащее эталонный преобразователь угол-код, преобразователь кодов, дешифраторы нулевого кода,триггеры, ключевые элементы, индикаторы смены кода, регистр, сумматор, делитель частоты, элементы задержки и блок воспроизведения.f 1).

Недбстатком этого устройства является применение дорогостоящего высокоточного преобразователя угол-код в качестве эталона,что неоправдано,так как это приводит к его функциональному недоиспользованию, а, значит, и к многократному повышению стоимости устройства в целом.

Известно также устройство для контроля преобразователей угол-код, содержащее блок реальных сигналов, программный диск, рычаги, хомут, шток (2).

Его недостатком является то, что оНо не может, обеспечить получение точных результатов иэ-эа наличия привода и большого количества механических узлов.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля ошибок преобразователей угол-код, содержащее формирователи сигналов реальной смены кода, измеряемой ошибки и расчетных моментов смены кода P3).

Недостатком этого устройства является необходимость применения методов сплошного контроля преобразователей угол-код, что требует значительного расхода времени и во многих случаях не является оправданным.

Цель изобретения — повышение точности контроля преобразователей угла поворота вала в код и сокращение времени на их проверку.

Поставленная.. цель достигается тем, что в устройство для контроля преобразователей угла поворота вала в код, содержащее приводной механи:и, кинематически связанный с валом испытуемого преобразователя угла поворота вала в код, выходы которого подключены к входам блока реальных сигналов и дешифратора, выход которого

ЗО соединен со счетньм входом первого

970429 ромеханической шкалой; j,1 реперные сигналы, формируемле проверяемым преобразователем угла поворота вала в код; и„ = N „ — код упреждения; И„- - код соответствующего реперного сигнала электромеханической шкалы; N>. — код соответствующего реперного сигнала проверяемого преобразователя угла поворота вала в код.

Устройство для контроля преобразователей угла поворота вала в код содержит электромеханическую шкалу 1, дешифратор 2,триггер 3, блок 4 реальных сигналов, счетчик 5, триггер 6, ключевой элемент 7, счетчик 8, регистр 9, блок 10 вычитания, генератор 11 импульсов, элемент 12 задержки, регистры 13 и 14, блок 15 вычитания, триггер 16, ключевой элемент

17, элементы 18-20 задержки, счетчик

21, регистратор 2?, привод 23 и проверяемый преобразователь 22 угла поворота вала в код.

Входы дешифратора 2 объединены с входами блока 4 и подключены к выходам преобразователя 24 угол-код, который кинематически связан с валом привода 23 и с электромеханической шкалой 1, выход которой подключен к объединенным входам триггеров 6 и

16, регистра 13 и счетчика 21. Выход триггера 6 через ключевой элемент 7, второй вход которого соединен с выходом генератора 11, и счетчик 8 подключен к входам регистров 9, 13

H 14. Выход блока 4 соединен с входами элемента 12 задержки и ключевого элемента 17 и через счетчик 5 с вхоР дом регистратора 22. Второй выход блока 4 подключен к второму входу регистра 9. Выход элемента 12 задержки присоединен к второму входу триг гера 16, выход которого подключен к другому входу ключевого элемента 17, выход которого соединен с другим входом регистра 14 и входом элемента 18 задержки. Выходы регистров

13 и 14 подключены к блоку 15 вычитания, выход которого соединен с входом блока 10 вычитания. Выход элемента 18 задержки подключен к третьему входу блока 15 вычитания, через элемент 18 задержки к другому входу блока 10 вычитания ч через элемент

20 задержки к другому входу регистратора 22 и к третьему входу регистров 13 и 14. Выход регистра 9 соединен с третьим входом блока 10 вычитания, выход которого подключен к третьему входу регистратора 22.Выход счетчика 21 присоединен также к четвертому входу регистратора 22.

На фиг. 1 приведена функциональная электрическая схема устройства для проверки преобразователей угла поворота вала в код; на фиг. 2 диаграмма сигналов, поясняющая работу устройства, где g,3,...,3,„— реперные сигналы, формируемые элект- 65 триггера, выход которого подключен н второму входу блока реальных сигналов, генератор импульсов, соединенный с первым входом первого ключевого элемента, второй триггер, выход которого соединен с вторым входом 5 второго ключевого элемента, выход которого соединен с входом первого счетчика и регистратор, введены электромеханическая шкала, второй ключевой элемент, третий триггер, первый, 1Q второй и третий регистры, зторой и третий счетчики, первый, второй, третий и четвертый элементы задержки, первый и второй блоки вычитания, электромеханическая шкала кинематически связана с приводом, ее выход соеди нен с первым входом третьего,: триггера, с входами первого счетчика, второго триггера и пер)зым входом первого регистра, выход первого ключевого элемента соединен с входом второго счетчика, второй вход которого подключен к второму входу первого регистра и к первым входам второго и третьего регистров, первый выход блока реальных сигналов соединен с вторым входом второго регистра,второй выход блока реальных сигналов подключен к входам третьего счетчи" .ка, к первому входу второго, ключевого элемента и входу первого элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом третьего триггера, выход которого соединен с вторым входом второго ключевого элемента, выход которого подключен к второму входу третьего регистра и входу второго элемента задержки, выход которого соединен с первым входом первого. блока вычитания и с входом третьего элемента задержки, выход которого подключен к первому входу второго блока вычитания и входу четвертого элемента задержки, выход которого соединен с третьими входами первого и третьего регистров и с первым входом регист- 45 ратора, выход первого регистра соединен с вторым входом первого блока вычитания, выход третьего регистра соединен с третьим входом первого бло ка вычитания, выход которого соединен 5п с вторым входом второго блока вычитания, выход второго регистра соединен с третьим входом второго блока вычитания, выход которого соединен с вторым входом регистратора„ выходы .первого и третьего счетчиков соединены с третьим и четвертым входами регистратора.

Принцип работы устройства поясняегся фиг. 2.

Высокоточной электромеханической шкалой 1, имеющей погрешность одну

970429 или несколько угловых секунд, в функции угла формируется последовательность равномерно распределенных ло угловой оси .g реперных сигналов

1,з,,...1., где Т вЂ” емкость электромехайической шкалы.

Испытуемым преобразователем 24 угол-код создается аналогичная последовательность 3»,3,,j, где

М вЂ емкость преобразователя угол-код, .причем первый сигнал i в силу предварительно принятой стйковки валов шкалы и преобразователя угол-код появляется с упреждением по отношению к первому сигналу j Образуемый при этом код и» есть код упреждения.

Из всей последовательности сигналов моментов смены кода преобразо-. вателя угол-код выбираются те сигналы, которые формируются сразу же после появления очередного сигнала электромеханической шкалы. Коды N, »а

N-,...N„., соответствующие сигналам смены кода испытуемого преобразователя угол-код, образуют числа,эквивалентные угловым положениям валов на оси g . В результате вычитания первых кодов из соответствующих вторых получаются разностные коды и,n,...,и,, из которых затем вычитаются код упреждения и, т.е.

Д»= и, — nÄ = 0; д = n — n„;.ä = пз n» p е° е + $ пт п»

Полученные д„, д,...., д регистрируются.

Следует отметить, что положения сигналов i< и jz, где К вЂ” текущее значение сигналов, К = 1,2,3,..., определяется как погрешностью самих источников этих .сигналов, в данном случае электромеханической шкалы ииспытуемого преобразователя уголкод, так и погрешностью привода.

Однако погрешность привода практически в одинаковой степени сказывается на формирование как i так и j< . Поэтому вклад погрешности привода в формирование разностных кодов всегда будет минимальным и определится, в основном, величиной упреждения п .

Все значения h д,,...., являются базовыми для определейия погреш ности преобразователя угол-код .

Работа устройства заключается в следующем.

Валы испытуемого преобразователя

24 угол-код и электромеханической шкалы 1 приводятся во вращение приводом 23. В момент появления сигнала нулевого кода, соответствующего нулевому положению вала относительно корпуса преобразователя, срабатывает дешифратор 2 и опрокидывает триггер 3.

Блок 4 реальных сигналов открывается и начинает формирование сигналов смены кода с преобразователя угол-код.

l0

Первый реперный сигнал электромеханической шкалы опрокидывает триг-, геры 6 и 16, которые своими сигналами открывают ключевые элемен;ы 7 и

17 соответственно. Импульсы с генератора 11 через открытый ключевой элемент 7 проходят в счетчик 8, где "росчитываются.

Первый сигнал смены Кода j» дает команду регистру 9 и через ключевой элемент 17 регистру 14 записать содержимое счетчика 8, формируя при этом коды упреждения и и . Одновременно этот сигнал поступает на цепочку из элементов 18-20 задержки.

Через элемент 18 задержки, предназначенный для выполнения операции записи регистром 14, сигнал дает команду блоку 15 вычитания вычесть ко20 ды регистра 14 из регистра 13, при этом код в последнем формируется сигналом с электромеханической шкалы.

Через элемент 19 задержки сигнал дает команду блоку 10 выЧитания вы25 честь код регистра 9 кода блока 15.

Результат вычитания фиксируется регистратором 22 по команде с элемента 20 задержки. По этой же команде в регистраторе записываются текущие

Зр коды со счетчиков 5 и 21, которые соответствуют порядковым номерам из- . меренного кванта испытуемого преобразователя угол-код и сигнала электромеханической шкалы соответственно.

Сигналом с элемента 20 задержки регистры 13 и 14 приводятся в исходное состояние.

Первый сигнал смены кода,j„ через элемент 12 задержки, предназначенный для протекания переходных про40 цессов и срабатывания ключевого элемента 17, возвращает триггер 16 в исходное состояние, при этом все остальные сигналы смены кода не воздействуют на работу схемы до прихода

45 следующего реперного сигнала с электромеханической шкалы.

Устройство готово ".о для приема и обработки следующих сигналов с испытуемого преобразователя угол-код и шкалы.

Процесс измерения полностью заканчивается после прихода следующего сигнала нулевого кода.

Обработка результатов измерения проводится в регистраторе 22, в качестве которой может использоваться

ЭВИ, по заранее составленной программе. Основными исходными данными для ее составления являются: емкость электромеханической шкалы Т; емкость испытуемого преобразователя угол-код

М; порядковые номера сигналов . и

) массив значений д,, д

Следует отметить некоторые особенности построения устройства.

970429

Во-первых, принято по внимание, что большинство электромеханических шкал строится не в двоичной системе счисления, т.е. в пределах одного оборота обеспечивают выдачу сигналов, число которых некратно целочис- 5 ленной степени числа "2". Реализация последнего обстоятельства легко поясняется фиг. 2.

Во-вторых, сочленение валов электромеханической шкалы и испытуемого 10 преобразователя угол-код производится таким образом, чтобы йервый сигнал 1 появлялся ранее первого сигнала момента смены кода j . Величина упреждения в их появлении должна выбираться из условия характера погрешности привода. Если она носит высокочастотный характер, то упреждение должно быть возможно минимальным— до единиц квантов преобразователя угол-код и менее. При низкочастотном характере погрешности данное упреждение может быть большим, так как в этом случае погрешность привода за столь короткое время практичес- 25 ки не скажется на точности результатов измерения.

В-третьих, в схеме построения блока 4 реальных сигналов необходимо предусмотреть, чтобы с выхода, обозначенного по схеме фиг. 1, нижним, выдавался только первый сигнал смены кода, в то время, как с другого выхода выдавались все сигналы смены кода".

Эффективность при использовании предлагаемого устройства в автоматических системах управления и цифровых управляющих системах заключается в повышении точности контроля преобразователей угол-код, сокраще- 40 нии времени на их проверку, упрощении задачи построения дорогостоящих приводных устройств прецизионной точности, повышении функционального использования и. возможность заменить методы 4 сплошного контроля преобразователей угол-код выборочными.

Формула изобретения

Устройство для контроля преобразователей угла поворота вала в код,со- 5О держащее приводной механизм, кинематически связанный с валом испытуемого преобразователя угла поворота вала в код, выходы которого подключены к входам блока реальных сигналов и де. шифратора, выход которого соединен со счетным входом первого триггера, выход которого подключен к второму входу блоха реальных сигналов, генератор импульсов, соединенный с пер- 6 вым входом первого ключевого элемента, второй триггер, выход которого соединен с вторым входом второго ключевого элемента, выход которого соединен с входом первого счетчика, и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля преобразователей угла поворота вала в код и сокращения времени проверки, в него введены электромеханическая шкала, второй ключевой элемент, третий триггер, первый, второй и третий регистры, второй и третий счетчики, первый, второй, третий и четвертый элементы задержки, первый и второй блоки вычитания, электромеханическая шкала кинематически связана с приводом, ее выход соединен с первым входом третьего триггера, с входами первого счетчика., второго триггера и первым входом первого регистра, выход первого ключевого элемента соединен с входом второго счетчика, выход которого подключен к второму входу первого регистра и к первым входам второго и третьего регистров, первый выход блока реальных сигналов соединен с вторым входом второго регистра, второй выход блока реальных сигналов подключен к входам третьего счетчика, к первому входу второго ключевого элемента и входу первого элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом третьего триггера, выход которого соединен с вторым входом второго ключевого элемента, .выход которого подключен к второму входу третьего регистра, входу второго элемента задержки, выход которого соединен с первым входом первого блока вычитания и с входом третьего элемента задержки, выход которого подключен к первому входу второго блока вычитания и входу четвертого элемента задержки, выход которого соединен с третьими входами первого и третьего регистров и с первым входом регистратора, выход первого регистра соединен с вторым входом первого блока вычитания, выход третьего регистра соединен с третьим входом первого блока вычитания,. выход которого соединен с вторым входом второго блока вычитания, выход второго регистра соединен с третьим входом второго блока вычитания, выход которого соединен с вторым входом регистратора, выходы первого и третьего счетчиков соединены с третьими и четвертыми входами регистратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР

Р 447742, кл. G 08 С 25/00,. 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 424204, кл. G 08 С 9/00, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР 9 427363, кл. G 08 С 9/00, 1971 (прототип).

9 а429

Фиг.f

Составитель А. Сидоренко

Техред А.Бабинец Корректор А, Ференц

Редактор Е. Папп

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

Заказ 8394/63 Тираж 642 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаи изобретений и открытий

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