Преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками, телескопами. С целью .повышения точности преобразователя в него введена дополнительная эксцентричная дорожка на кодовом диске 1 с переменной шириной, а основная дорожка выполнена также переменной ширины. При враш;ении измерительного диска 1 на выходе фотоприемников формируются сигналы, несущие информацию об угле поворота вала преобразователя, которая включает погрешность нанесения дорожек 2, 3. После обработки в блоке 10 погрешность нанесения дорожек 2, 3 сводится к минимуму, за счет чего повьш1ается -точность преобразователя . На выходе блока 10 формируется код, пропорциональный углу поворота вала. 1 ил.. (О (Л яз Я)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (д1) 4 Н 03 М 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЯЧ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3817090/24-24 (22) 27.11.84, (46) 23.07.86. Бюл. И 27 (71) Институт радиофизики и электроники АН АрмССР (72) А.П.Чибухчян (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1098021, кл. С 08 С 9/Об, 1983.

Авторское свидетельство СССР

1(- 1043709, кл, G 08 С 9/06, 1981. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь- зовано в системах программного управ. ления станками, телескопами. С целью повышения точности преобразователя в него введена дополнительная эксцентричная дорожка на кодовом диске 1 с переменной шириной, а основная дорожка выполнена также переменной ширины.

При вращении измерительного диска 1 на выходе фотоприемников 6-9 формируются сигналы, несущие информацию об угле поворота вала преобразователя, которая включает погрешность нанесения дорожек 2, 3. После обработки в блоке 10 погрешность нанесения дорожек 2, 3 сводится к минимуму, эа счет чего повышается .точность преобразователя. На выходе блока 10 формируется код, пропорциональный углу поворота вала. 1 ил.

1246372 (4) (5) (6) U4 Uo + Ursine

40 — U sin&, U =U +Ucose3

Uù os 8.

Х, = К, + hsing, (2) (3) Х = К

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками, в системах управления оптическими и радиотелескопами.

Цель изобретения — повышение точ ности преобразователя.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит измерительный диск 1 с эксцентричными кольцевыми дорожками 2 и 3, центр которых совпадает с осью вращения вала, источники излучения (не показаны), прорези 4 и 5 индикаторного диска (не показан), фотоприемники 6-9, блок 10 формирования выходного кода, включающий дифференциальные усилители 11 и 12 и преобразователь 13 амплитудно-модулированных сигналов в код.

Преобразователь работает следующим образом.

При вращении измерительного диска 1 излучение источников, модулированное кольцевыми дорожками 2 и 3 измерительного диска 1 и прорезями

4 и 5 индикаторного диска, попадает на фотоприемники 6"9. При этом модулированный световой поток определяется функцией пропускания сопряжения прорези с кольцевыми дорожками 2и 3.

Функция пропускания сопряжения перед фотоприемником 6

= Е (X„-Õ )d, (1),где Š— освещенность;

Х, — расстояние между внешней границей кольцевой дорожки

2 и центром 0 оси вращения вала;

Х вЂ” расстояние между внутренней

2 границей кольцевой дорожки 2 и центром О оси вращения вала;

d . — ширина щелевой диаграммы.

В связи с тем, что кольцевая дорожка 2 имеет эксцентриситет относительно оси 0 вращения вала, а кольцевая пассивная дорожка, расположенная. между дорожками 2 и 3, концентрична относительно оси 0 вращения вала, то где К вЂ” внешний радиус кольцевой

Л эксцентричной дорожки 2;

R„ — внешний радиус пассивной дорожки;

5 величина эксцентриситета кольцевой дорожки 2; — угол поворота вала преобразователя.

Так как измерительный диск 1 имеет эксцентриситет 8„, обусловленный погрешностью его установки на вал, то

X„=R„+3siãÔ+ E„sin(+,);

+ 8„sin(e — 8 ) где @ — угол между направлениями эксцентриситетов b и А„ .

Подставляя выражения (4) и (5) 20 в (1) получаем

П =- E(R + Хsin 9 — R )d.

Л ь

Как видно из выражения {6) на 5 функцию пропускания П„ не влияет паразитный эксцентриситет измерительного диска 1.

Аналогичным образом функция пропускания сопряжения перед фотоприем30 ником 7

2 .. (3 4) где Р. - внутренний радиус пассивной дорожку; — внутренний радиус кольце35 вой дорожки 2.

При этом на выходах фотоприемников

6 и 7 формируются сигналы U

Л 2 где U — постоянная составляющая

45 сигнала;

U - амплитуда сигнала.

Аналогичным образом на выходах фотоприемников 8 и 9, которые сдвинуо ты на 90 в пространстве относительно фотоприемников 6 и 7, образуются сигкалыU иU

Сигналы Б, U и U>, U поступают на входы дифференциальных усилителей

124á 372

11 и 12 блока 10 формирования выходного кода.

2 П э п6;

Формула иэ обретения

Составитель Ю. Котов

Редактор В. Петраш Техред В.Кадар

Корректор Е, Сирохман

Заказ 4022/56 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

На выходах дифференциальных усилителей 11 и 12 формируются сигналы

13< H U °

U = 2U соэ9, 1О которые поступают на входы преобразователя 13 амплитудно-модулированных сигналов в код, представляющего собой преобразователь синусно-косинусных сигналов в код, который может быть 5 выполнен, например, по принципу следящего уравновешивания. На выходе преобразователя 13 формируется код, пропорциональный углу поворота вала преобразователя и свободный от пог- 20 решности, обусловленной биением измерительного диска 1 относительно вала °

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источники излучения, оптически соединенные через индикаторный диск с двумя прорезями и измерительный диск с двумя кольце- щ выми дорожками с первым и вторым, третьим и четвертым фотоприемниками, первый и второй фотоприемники относительно третьего и четвертого фотоприемников разнесены на 90, выходы первого и второго фотоприемников соединены с первой группой входов блока формирования выходного кода, выходы третьего и четвертого фотоприемников соединены с второй группой входов блока формирования выходного кода, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в нем центры окружностей внешней границы первой и внутренней границы второй кольцевых дорожек измерительного диска расположены в одной точке, совпадающей с центром вращения, а центры окружностей внутренней границы первой и внешней границы второй кольцевых дорожек измерительного диска расположены в другой точке плоскости измерительного диска, первый и третий фотоприемники расположены против первой кольцевой дорожки измерительного диска, второи и четвертый фотоприемники расположены против второй кольцевой дорожки измерительного диска,. причем первый и второй фотоприемники расположены на прямой, параллельной прямой, проходящей через центр вращения измерительного диска,