Преобразователь угла поворота вала в напряжение

 

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в устройствах для преобразования линейных или угловых перемещений в на- . пряжение сигнала. Целью изобретения является повьшение надежности преобразователя . Для этого в преобразователь , содержащий осветитель, индикаторный диск, фотоприемник, введены делитель напряжения, четыре компаратора , три инвертора, четыре элемента ИЛИ, четыре элемента И, триггер и три осветителя, расположенньте все по окружности однога радиуса через 90° друг относительно друга И первого осветителя. При вращении вала преобразователя на выходе фотоприемника формируется сигнал, величина которого пропорциональна углу поворота вала. При этом компараторы поочередно переключаются и зажигают соответстующие осветители, которые освещают .определенные секторы фотоприемника . В случае отказа одного из осветителей срабатывает один из компараторов, опрокидывает триггер, который выдает команду о неисправности преобразователя. Рабога преобразователя продолжается за счет того, что участок фотоприемника под неисправным осветителем освещается соседними осветителями. 3 ил. О 9 (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБ ЛИК

09) (11) А1 (59 4 Н 03 М 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3815984/24-24 (22) 26.09.84 (46) 15.12.86 . Бюл. У 46 (71) Куйбьппевский ордена Трудового

Красного Знамени авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) В.С.Кочкарев (53) 681. 385 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 864320, кл. G 08 С 9/06, 1980.

Патент Великобритании В 1179902, кл. G 4 Н, 1970. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в устройствах для преобразования линейных или угловых перемещений в на-, пряжение сигнала. Целью изобретения является повьппение надежности преобразователя. Для этого в преобразователь, содержащий осветитель, индикаторный диск, фотоприемник, введены делитель напряжения, четыре компаратора, три инвертора, четыре элемента ИЛИ, четыре элемента И, триггер и три осветителя, расположенные все по окружности одного- радиуса о через 90 друг относительно друга н первого осветителя. При вращении вала преобразователя на выходе фотоприемника формируется сигнал, величина которого пропорциональна углу поворота вала. При этом компараторы поочередно переключаются и зажигают соответстующие осветители, которые освещают, определенные секторы фотоприемника. В случае отказа одного иэ осветителей срабатывает один из компараторов, опрокидывает триггер, который выдает команду о неисправности преобразователя. Работа преобразователя продолжается за счет того, что участок фотоприемника под неисправным осветителем освещается соседними осветителями. 3 ил.

1277 92 2

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в устройствах для преобразования линейных или угловых перемещений в напряжение сигнала, Цел ь из обр ет ения — повьш ение надежности преобразователя.

На фиг. 1 представлена конструкция преобразователя, на фиг.2 — структурная схема, на фиг.3 — временные диаграммы, поясняющие работу преобразов ателя °

Преобразователь содержит корпус 1, крьппку 2, вал 3, индикаторный диск 4, кольцевой фотоприемник 5, нанесенный на подложке 6, осветители 7, зеркальное покрытие 8, делитель 9 напряжения, компараторы 10-! 3, инверторы

14-16, триггер 17, элементы И 8-21, элементы ИЛИ 22-25. Делитель 9 напряжения содержит резисторы 26 и 27.

На фиг.З позициями 28-36 изображены сигналы.

Преобразователь работает следующим обр аз ом, При перемещении вала 3 с эакреп" ленным на нем диском 4 световой по-ток, образованный от световых иотоКоВ соответствующих осветителей 7, через радиальную щель диска 4 поступает на фотоприемник 5. При этом один из осветителей 7 освещает своим потоком сектор фотоприемника 5, ограо ниченный приблизительно 180, т, е. о свой собственный сектор в 90 и о половины секторов в 90, принадлежащих двум соседним осветителям.

1<ольцевой фотоприемник 5 по окружности выполнен, в частном случае, с переменной фотопроводимостью, которая, например, линейно зависит OT угла поворота вала 3, При засветке дорожки определенного сектора фотоприемника 5 на его выходе формируется си гнал, величина которого пропорциональна углу поворота вала 3 (фиг. 3 поэ . 28), Этот сигнал одновременно подается на информационные входы компараторов 10-13, на опорные входы которых подаются сигналы U„-U < ooòветственно, где U c l. :, (Uz i U 0,„ о

Ц„„„„с — максимальное значение сигнала (фиг.3>,поз ° 28) ° 11а участке О-с(,компараторы 10-1? находятся в исходном состоянии и высокий управляющий сигнал с инверторов 14-16 дает команду элементу И 18 эажеч, осветитель 7-1, 5

Зб

45 который осве|паеT первый сектор фотоприемника 5 (фиг, 3, поэ, 33), При вращении вала ю интервале Ы,— 9, срабатывает компарапор 10, по его сигналу 29 осветителb 7-1 гаснет и зажигает осветитель 7-2 (фиг,З, поэ. 34), который освещает фотоприемник 5. При дальнейшем вращении нала

3 на определенных участках аналогично срабатывают компараторы !1 и 12, на выходах которых формируются сигналы, приведенные на фиг,Ç (поэ. 30 и 31), из которых формируются сигналы (AHI,3, поэ ° 35 и 36) на переключение соответствующих осветителей 7.

При нормальной работе всех осветителей 7 на выходе компаратора 13 присутствует низкий потенциал. На выходе предварительно установленного в нулевое состояние триггера 17 также установлен сигнал логического 0" (фиг, 3, поэ. 32).

В случае пр оп ада ния си гн ал а с фотоприемника 5 на участке L что

1 соответствует отказу в работе осветителя 7-2 (фиг. 3, поэ, 34), срабатьtвает компаратор 13,. Триггер 17 опрокидывается, и на сигнальном выходе формирует ся сигнал, предупреждающий о сбое в работе преобразователя. Если этот сбой случайный, то при появлении установочного сигнала работоспособность преобразователя восстанавливается, Если же из строя вьппел один иэ осветителей 7 (в данном слуае осветитель 7-2 )„то высокий потенциал с триггера 7 не приведет к в о сст ановлению раб от о способности схемы, что свидетельствует о необходимости замены осветителя 7-2. Если же высокий потенциал триггера 7 зажигает осветитель 7-2, то причиной сбоя работы преобразователя является нарушение режима работы схемы преобразователя.

Случайная потеря работоспособнос— ти преобразователя возможна только B

cBKTopo g, - Ы, < > Внутри которогo фо топриемник 5 освещается осветителями

7 1и 7 3.

Таким образом, выход из строя од,— ного иэ осветителей 7 не приводит к потере рабопоспособности преобразователя в целом, а воэможность вести контроль за его работой в процессе эксплуатации позволяет повысить надежность преобразователя.

12773

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в напряжение, содержащий первый осветитель, установленный в корпусе и оптически соединенный через щель индикаторного диска, соединенного с валом преобразователя, с неподвижным кольцевым фотоприемником, выполненным с переменной по окружности ð проводимостью и соосно с индикаторнымдиском, отличающий ся тем, что, с целью повышения надежI ности преобразователя, в него введены второй, третий и четвертый осветители, делитель напряжения, четыре компаратора, три инвертора, четыре элемента И, четыре элемента ИЛИ и триггер, осветители расположены по окружности, центры которой совмещены 20 о с осью вращения вала, через 90 один относительного другого, первый выход фотоприемника соединен с первым входом делителя напряжения, второй выход — с шиной питания преобраэовате- 25 ля, а третий выход — с вторым входом делителя напряжения, первыми входами компараторов и является ин92 4 формационным выходом преобразователя, вторые входы компараторов соединены с источником опорных напряжений, выход первого компаратора соединен с первым входом триггера, второй вход которого является установочным входом преобразователя, а выход соединен с первыми входами элементов ИЛИ и является сигнальным выходом преобразователя, выход второго компаратора соединен через первый инвертор с первым входом первого элемента И и непосредственно с первыми входами остальных элементов И, выход третьего компаратора соединен через второй инвертор с вторыми входами первого и второго элементов И и непосредственно с вторыми входами остальных элементов И, выход четвертого компаратора соединен через третий инвертор с третьими входами первого, второго и третьего элементов И и непосредственно с третьим входом четвертого элемента И, выходы элементов И соединены с вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ, выходы которых соединены с входами соответствующих осветителей.

1277392

ВНИИПИ 3 акаэ 6 760/5 i Тираж 81 6 Подпис ное

ПРОиз В . -nonnrp . np-òè(., Г . Yxropog, ул . Проб.хтяая, 4