Преобразователь крутящего момента в код

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике. Цель изобретениярасширение диапазона измерения. Крутящий момент прикладывают к упругому валу 1, который вместе со щелевой маской 3 поворачивается на некоторьй угол, и на фотоприемники 5 и 10 попадает излучение какого-либо одного из поочередно включаемых элементов ли нейных источников 4, 11 света. Импульсы генератора 7 сосчитываются в преобразователе 8 суммы импульсов в код, на выходах которого циклически образуются последовательности двоичньк кодовых комбинаций, поступающие на входы D-триггеров блоков 9, 12 ключевых элементов и на входы депшфратора 6. Если излучение от источников 4, 11 света .. регистрируется фотоприемниками 5 и 10, то на выходах П-триггеров возникают кодовые комбинации, по которым судят о величине крутящего момента. 2 ил. с е (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1 92400 (51).4 G 01 L 3/10 3./

1 »"- -"

ЗСР - -,;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Рис. 1 н лвтоескбм свидетельству (21) 4094004/24-10 (22) 28.07.86 (46) 30.04,88. Бюл. Р 16

r.72) А.Н.Черноплеков и Н.H Ходнев (53) 531. 781 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 347602, кл. G 01 1. 3/12, 1970, Авторское свидетельства СССР

М 1229611, кл. G 01 . 3/10, 1984, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА В КОД (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике. Цель изобретениярасширение диапазона измерения. Крутящий момент прикладывают к упругому валу 1, который вместе со щелевой мас- кой 3 поворачивается на некоторый угол, и на AoTQIIpHPMHHKH 5 и 10 попадает излучение какого-либо одного из поочередно включаемых элементов ли нейных источников:4, 11 света. Импульсы генератора 7 сосчитываются в преобразователе 8 суммы импульсов в код, на выходах которого циклически образуются последовательности двоичных кодовых комбинаций, поступающие на входы

D — триггеров блоков 9, 12 ключевых элементов и на входы дешифратора 6. Если излучение от источников 4, 11 света регистрируется фотоприемниками 5 и

10, то на выходах D-триггеров возникают кодовые комбинации, по которым судят о величине крутящего момента.

2 ил.

1392400

Изобретение относится к силоизме-!

: рительной технике и может быть использовано для измерения крутящего момен та электрических машин.

Целью изобретения является расширение диапазона измерения.

На фиг, 1 изображена схема преобразователя крутящего момента и код, на фиг. 7 — сечение А"А на фиг, 1.

Преобразонатель крутящего момента в код содержит упругий вал 1, закрепленный одним концом на основании 2, а другим кбнцом связанный со щеленой маской 3, линейный источник 4 светя и фотоприемник 1, установленные на основании 2 с обеспечением оптической связи через щелевую маску 3, дешифратор 6, генератор 7 тактовых импуль: сов, преобразователь 8 суммы импуль" щ сов в код и блок 9 ключевых элементов, первые входы которых подключены к . фотоприемнику 5, а вторые — к соответ .ствующим входам дешифратора 6 и к со1 ответствующим выходам преобразователя 25

8 суммы импульсов в код, вход которого подключен к генератору 7 тактовых импульсов, причем линейный источник 4 света выполнен в виде прямолинейной

1 цепочки светоизлучающих элементов, 30 каждый из которых подключен к соответствующему выходу дешифратора 6, второй фотоприемник 10 и второй линейный источник 11 светя, установленные на основании 2 с обеспечением оптической связи через щелевую маску 3, и второй блок 12 ключевых элементов первые входы которых подключены к второму фотоприемнику 10, а вторые— к соответствующим входам дешифрато" ра 6.

При этом второй линейный источник

11 света выполнен в виде цепочки рас поХвоженных с заданным угловым шагом . по дуге окружности снетоизлучающих элементов, каждый из которых подключен к соответствующему выходу дешифратора 6.

Щелевая маска 3 выполнена в виде диска с радиальными щелями 13 и 14, 50 при этом через радиальную щель 13 обеспечена оптическая связь между вторым линейным источником 11 света и вторым фотоприемником 10, а ради" альные щели 14 сгруппированы с заданным .угловым шагом J no дуге диска щелевой маски 3 между фотоприемником

5 и линейным источником 4 света, который установлен таким образом, что угол между прямыми, проходящими через его концы и центр диска щелевой маски 3, ранен заданному угловому шагу

При этом линейный источник 4 света установлен под углом Ы к линии, соединяющей центр линейного источника

4 света и центр диска щелевой маски 3, Блоки 9 и 12 ключевых элементов выполнены в виде триггерных регистров и включают н себя D-триггеры, выходы которых являются ныходом преобразователя крутящего момента в .код.

Преобразователь крутящего момента в код работает следующим образом.

Крутящий момент прикладывают к упругому валу 1, который вместе со щелевой маской 3 поворачивается на некоторый угол, при этом на фотоприемники 5 и 10 попадает излучение какоголибо одного из поочередно включаемых элементов линейных источников 4 и 11 света.

Импульсы генератора 7 тактовых импульсов сосчитываются н преобразователе 8 суммы импульсов и код, на выходах которого циклически образуются последовательности двоичных кодовых комбинаций, поступающие на соответствующие входы D-триггеров блоков 9 и 12 ключевых элементов и на входы дешифратора 6. При этом в каждом такте излучает только один светоизлучающий элемент в каждом из линейных источников 4 и 11 света, и, если излучение от него регистрируется фотоприемниками 5 и 10, то на выходах D—триггеров блоков 9 и 12 ключевых элементов возникают кодовые комбинации соответствующие кодовым комбинациям на выходе преобразователя суммы импульсов в код, по которым судят о величине крутящего момента.

Предельная величина А преобразуемого крутящего момента определяется выражением

A = d L +M где L — число светоизлучающих элементов во втором линейном источнике 11 света, где N — число снетоизлучающих элемейтон н линейном источнике

4 света;

1392400

m — порядковый номер светоизлу— чающего элемента, излучение которого регистрируется фотоприемником 5.

При этом пропорциональный приложенному крутящему моменту угол определяется из выражения

Ч= nd +ы, 10

Формула изобретения

Преобразователь крутящего момента в.код, содержащий упругий вал, закрепленный одним концом на основании, а другим концом связанный с щелевой

45 где и — порядковый номер светоизлучающего элемента, излучение которого регистрируется фотоприемником 10; 15

m — принимает значения от 0 до

N, à и от 0 до 1 °

Абсолютная точность измерения определяется конструктивными соотношениями минимальным углом Ы, при кото- 2р . ром еще обеспечивается "разрешение". отдельных светоизлучающих элементов в радиальной щели 14, шириной этих щелей, а также числом, формой и размерами светоизлучающих элементов. При 25 этом с целью исключения пропадания отсчетов ширина щелей 13 и 14 выбирается несколько больше величины зазора между светоизлучающими элементами, Отсчет значений крутящего момента про-30 изводят по первым зарегистрированным в цикле сигналам фотоприемников 5 и

10. Регулировка разворота и положения линейного источника 4 света производится таким образом, что в момент схода щели 13 светоизлучающего элемента линейного источника 11 света в фотоприемник 5 попадает излучение от нулевого светоизлучаюшего элемента линейного источника 4 света.

40 маской, первые линейный источник света и фотоприемник, установленные на основании с обеспечением оптической связи через щелевую маску, дешифратор, генератор тактовых импульсов, преобразователь суммы импульсов в код и первый блок ключевых элементов, первые входы которых подключены к фотоприемнику, а вторые — к соответствующим входам дешифратора и к соответствующим выходам преобразователя суммы импульсов в код, вход которого подключен к генератору тактовых импульсов, причем линейный источник света выполнен в вице прямолинейной цепочки светоизлучающих элементов, каждый из которых подключен к соответствующему выходу дешифратора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения, в него введены второй фотоприемник и второй линейный источник света, установленные на основании с обеспечением оптической связи через щелевую маску, и второй блок ключевых элементов, первые входы которых подключены к второму фотоприемнику, а вторые к соответствующим входам дешифратора, при этом второй линейный источник . света выполнен в виде цепочки расположенных с заданным угловым шагом по дуге окружности светоизлучающих элементов, каждый из которых подключен к соответствующему выходу дешифратора, а щелевая маска выполнена в виде диска с радиальными щелями, через одну из которых обеспечена оптическая связь между вторым линейным источником света и вторым фотоприемником, а остальные радиальные щели сгруппированы с заданным угловым шагом на дуге диска между фотоприемником и линейным источником света, который установлен так, что угол между прямыми, проходящими через его концы и центр диска, равен заданному угловому шагу, 1392400

A-4

Составитель А.Амаханов редактор Л.Повхан Техреп М.Ходанич Корректор M.Ïîæo

Заказ 1883/45 Тираж 847 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, F, ужгород, ул. Проектная, 4