Устройство для преобразования перемещение-код-фаза

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования угла поворота вала или перемещения в цифровой код в системах числового программного управления и устройствах измерения перемещений подвиЯ ных механизмов различного технологического оборудования. Цель изобретения - по&ьппение точности за счет повышения устойчивости привода в статическом режиме и режиме малой скорости перемещений. Поставленная цель достигается путем перестройки структуры устройства в зависимости от .скорости изменения перемещения. С этой целью в устройство по авт. св. СССР 670956, содержащее генератор 1 импульсов, опорный делитель 2 частоты, щиротно-импульсный синуснокосинусный преобразователь 3, реверсивный счетчик 4, датчик 5, фильтр 6, блок 7 демодуляции, интегрирующий усилитель 8, преобразователь 9 напряжения в частоту, дополнительно введены элемент ИЛИ 10, элемент И 11, первый инвертор 12, второй инвертор 13, первый триггер 14, второй триггер 15, третий триггер 16, ключ 17. Вновь введенные элементы измеряют период счетных импульсов, поступающих с преобразователя 9, и в зависимости от его значения с помощью ключа 17 производят закоротку конденсатора в инте грирующем усилителе 8, за счет чего система становится устойчивой в статическом режиме и режиме малой скорости . 1 ил. S (Л DO со N3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУ БЛИН (19) (И) А2 (51) 4 Н 03 М 1 38

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ „, Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г)О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61 ) 670956 (21) 4041740/24-24 (22) 06.01.86 (46) 30. 10.87. Бюл. М 40 (72) Г.И.Шепенков, Л.Г.Иванников, Н.И.Шевцов, С.П.Жаворонкова и Ю.А.Шлега (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 670956, кл. G 08 С 9/06, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ПЕРЕМЕЩЕНИŠ— КОД вЂ” ФАЗА (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования угла поворота вала или перемещения в цифровой код в системах числового программного управления и устройствах измерения перемещений подвьЯных механизмов различного технологического оборудования. Цель изобретения — повышение точности за счет повышения устойчивости привода в статическом режиме и режиме малой скорости перемещений. Поставленная цель достигается путем перестройки структуры устройства в зависимости от .скорости изменения перемещения.

С этой целью в устройство по авт. св. СССР У 670956, содержащее генера. тор 1 импульсов, опорный делитель 2 частоты, широтно-импульсный синуснокосинусный преобразователь 3, реверсивный счетчик 4, датчик 5, фильтр 6, блок 7 демодуляции, интегрирующий усилитель 8, преобразователь 9 напряжения в частоту, дополнительно введены элемент ИЛИ 10, элемент И 11, первый инвертор 12, второй инвертор 13, первый триггер 14, второй триггер 15, третий триггер 16, ключ 17. Вновь Е введенные элементы измеряют период счетных импульсов, поступающих с преобразователя 9, и в зависимости от его значения с помощью ключа 17 производят закоротку конденсатора в интегрирующем усилителе 8, за счет чего система становится устойчивой в статическом режиме и режиме малой скорости. 1 ил.

1349003 вое положение.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования угла поворота вала или перемещения в цифровой код в системах обработки числового программного управления и устройствах измерения перемещений по-. движных механизмов различного технологического оборудования.

Цель изобретения — повышение точности путем повышения устойчивости привода в статическом режиме и режиме малой скорости изменения перемещений»

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для преобразования перемещение — код-фаза содержит генератор I импульсов, опорный делитель

2 частоты, широтно-импульсный синусно-косинусный преобразователь 3, реверсивный счетчик 4, датчик 5, фильтр 6, блок 7 демодуляции, интегрирующий усилитель 8, преобразователь 9 напряжения в частоту, элемент ИЛИ 10, элемент И ll первый

12 и второй 13 инверторы, первый 14, второй 15 и третий 16 триггеры, ключ 17.

Устройство работатет следующим образом.

Импульсы тактовой частоты от генератора 1 импульсов поступают на вход опорного делителя 2 частоты и заполняют его. На входы широтно-импульсного синусно-косинусного преобразователя 3 информация от опорного делителя 2 частоты поступает в прямом, а от реверсивного счетчика

4 — в прямом и обратном кодах. Широтно-импульсный синусно-косинусный преобразователь 3 формирует две последовательности чередующихся разнополярных широтно-модулированных прямоугольных импульсов, которые поступают на входные обмотки датчика 5. Выходной сигнал с датчика 5 через фильтр 6 поступает на первый вход демодулятора 7, на вход которого поступают импульсы от опорного делителя 2 частоты. На выходе демодулятора 7 формируется постоянное напряжение, пропорциональное рассогласованию системы, поступающее на вход интегрирующего усилителя 8. Выходное напряжение интегрирующего усилителя 8 подается на вход преобразователя 9 напряжения в частоту, 5

?О

?5

55 на одном выходе которого формируется последовательность импульсов при положительной полярности входного сигнала, а на другом — при отрицательной полярности этого сигнала.

Последовательность импульсов, сформированная преобразователем 9 напряжения в частоту, поступает на один иэ входов реверсивного счетчика 4, вследствие чего содержимое этого счетчика всегда является двоичным эквивалентом перемещения подвижной части(5).

Одновременно последовательность импульсов с выхода преобразователя 9 напряжение — частота поступает на один из входов элемента ИЛИ IO. С выхода элемента ИЛИ 10 последовательность и";пульсов поступает на первый вход элемента И ll, на второй вход которого поступает последовательность импульсов от опорного делителя 2 частоты. Так как от опорного делителя 2 частоты на второй вход элемента И ll поступает постоянная частота, а на первый вход — частота от преобразователя 9 напряжения в частоту, которая изменяется в зависимости от скорости вращения датчика, то с выхода элемента И 11 на вход С первого триггера 14 эа время одного импульса опорного делителя

2 частоты поступает определенное количество импульсов. Одновременно последовательность импульсов от опорного делителя 2 частоты поступает на первый иннертор 12.

На триггерах 14 и 15 собран двоичный счетчик. Если эа время действия одного импульса опорного делителя 2 частоты на вход С триггера

14 поступает дна или больше импульса, То на 0-входе третьего триггера

16 появляется единица, à íà S-входе первого триггера 14 — нуль, и двоичный счетчик остается в этом состоянии до приход,а í,à R-вход триггеров

14 и 15 заднего фронта импульса с выхода второго инвертора 13. Триггер

16 передним фронтом импульса с выхода первого иннертора 12 устанавливается в "1" и ключом 17 производит раскоротку конденсатора (интегратор

8 установлен в режим интегрирующего усилителя). Задним фронтом импульса с выхода второго инвертора 13 триггеры 14 и 15 устанавливаются в нулеСоставитель М.Сидорова

Техред А.Кравчук

Редактор А.Мановская

Корректор М.Максимишинец

Заказ 5200/57 Тираж 899

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

3 134

Если же за время действия одного импульса опорного делителя 2 частоты на вход триггера 14 поступает менее двух импульсов, то на входе третьего триггера 16 появляется нуль и триггер 16 передним фронтом импульса с выхода первого инвертора

12 устанавливается в нуль, ключом

17 производит закоротку конденсатора в интеграторе 8 (интегратор 8 установлен в режим усилителя).

Таким образом, при неподвижном вале датчика 5 или при малых скоростях измеряемого перемещения отсутствует неоднозначность преобразования перемещение — код и устройство не находится в автоколебательном режиме, что повышает точность отсчета угла перемещения исполнительного механизма.

Формула и з обретения

Устройство для преобразования перемещение — код-фаза по авт.св, У 670956, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены элемент

9003

Ш1И, элемент И, два инвертора, три триггера и ключ, входы элемента KIH соединены с выходами преобразователя напряжения в частоту, выход элемента

/

KIH соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к третьему выходу опорного делителя частоты и входу первого инвертора, а выход соединен с С-входом первого триггера, инвертирующий выход которого соединен с его 0-входом и С-входом второго триггера, Инвертирующий выход которого соединен с его 0-входом и

1 S-входом первого триггера, выход первого инвертора соединен с входом второго инвертора и С-входом третьего триггера, D-вход которого соединен с прямым выходом второго триггерО ра, а прямой выход третьего триггера соединен с входом ключа, первый и второй выходы которого соединены с вторым и третьим входами интегрирующего усилителя, выход второго ии25 вертора соединен с R-входами первого и второго триггеров, S-входы второго и третьего триггеров и R-вход третьего триггера псдключены к шине логичес-. кой единицы.