Патент ссср 410435

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

410435

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Завйсимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04.Х1.1970 (№ 1488796.118-24) с нрисоедивтением заявки №

Приоритет

ОпубЛиковано ОБЛ.1974. Бюллетень № 1

Дата опубликования описаний 05.Ч.1974

M. Кл. G 08с 9/06

Ьвударьмаы кевин

Совета Министров СССР ее делам изобретений и еткрытий

УДК, 621,314(088;8) Авторы изобретеяи я

А. Г. Азмайпарашвили и М. Д. Амирбекова

Заявитель

Тбилисскйй научно-исСлЕдовательскйй институт приборостроения и средств авто мати з аци и

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ «ЦИФРОВОЙ КОД вЂ” УГОЛ

ПОВОРОТА ВАЛА»

Изобретение относится к устройствам автоматики и служит для преобразования кодированной информации в угол поворота вала.

Известны преобразователи цифрового мода в угол поворота вала, содержащие электродвигатель, механически сочлененный с Муфтой и кодирующим устройством, схему управления электродвигателем, реверсивный счетчик со входами прямого и обратного счета и ключи.

Недостатком известных устройств является их сложность, обусловленная большим числом узлов в кодирующем устройстве.

Целью изобретения является упрощение преобразователя «цифровой код — угол поворота вала».

Сущность изобретения заключается в том, что преобразование происходит путем совмещения кода преобразуемого числа, выраженного комбинацией зажженных источников света, с комбинацией отверстий, расположенных по обр азующим вр ащающегося цилиндра. При этом срабатывает логическая схема сравнения, которая выдает сигнал для возбуждеиия фиксирующей электромагнитной муфты, выключающей двигатель.

Логическая схема сравнения построена таким образом, что фотоприемники и источники света объединены попарно по числу разрядов реверсивного счетчика. Цепи питания каждой пары источников света соединены последовательно соответственно с нулевым и единичным выходом разряда реверсивного счетчика. Фотоприемники соответствующих им пар соединены между собой параллельно, а с соседними парами, источником питания и входом усилителя — последовательноно.

На фиг. 1 показан предложенный преобра10 зователь, общий вид с частичным разрезом; на фиг. 2 — электрическая схема преобразователя.

Преобразователь состоит из реверсивного электродвигателя 1, на валу 2 которого уста15 новлен ферромагнитный зубчатый диск 3 (подвижный), с шагом зубьев равным а (где а — угол, на который может поворачиваться подвижная система на одном единичном шаге). Диску 3 соосно противопоставлен

20 на минимально технически возможном расстоянии второй зубчатый ферромагнитный диск 4 (с шагом зубьев также равным а), который закреплен на неподвижном корпусе

5. На диске 4 образована цилиндрическая

25 выточка 6, на которую насажена катушка 7.

Диски 3, 4 и катушка 7 представляют собой электромагнитную муфту, с помощью которой подвижная система фиксируется в положении, соответствующем кратному углу

30 поворота а, 410435

3

На противоположной стороне диска 3 закреплен цилиндр 8, служащий для постоянного закодирования от 1 до и (где n — максимальное число, расположенное по образующей цилиндра) чисел, подвергающихся преобразованию.

Кодирование каждого числа осуществляется расположением комбинации отверстий на образующих цилиндра. В одной опорной точке с внутренней стороны цилиндра близко к его стенке продольно оси вращения установлена планка 9, которая закреплена на корпусе 5. В планке выполнены отверстия, в которых расположены источники света, например электрические лампочки 10.

Лампочки поразрядно электрически подключены к единичному и нулевому в rxopy триггеров Т „ T»..., Т ;-..., Т „ реверсивного счетчика Сгр, где n — максимальное число разрядов (разрядность) реверсивного счетчика (см. фиг. 2).

С наружной стороны цилиндра напротив каждой — нулевой (например i JIp) и единичной (например iË ) лампочки установлен фотоприемник, например фотодиод 11, tgp u

ig> соответственно. Фотодиоды 11 расположены в отверстиях планки 12, которая также закреплена на корпусе.

На кодирующем цилиндре отверстие 13, расположенное напротив «нулевой» лампочки, кодирует код «О», а отверстие 14, расположенное напротив «единичной» лампочки, кодирует код «1». Фотодиоды каждого разряда, расположенные напротив «нулевой» и

«единичной» лампочки (например ig„ ig ) попарно соединены (электрически) параллельно и каждая пара между собой соединена последовательно. Один конец цепи фотодиодов подключен к источнику отрицательного напряжения, а другой — ко входу усилителя 15 (базе транзистора Т ). Выход усилителя 15 (транзистор Т ) подключен к катушке 7 фиксирующей электромагнитной муфты. Другой выход усилителя 15 (коллектор транзистора Т ) подсоединен к управляющему входу тиристорного ключа Кь выход которого подсоединен к общей клемме электродвигателя 1.

Вход прямого счета вх„триггеров счетчика Сгр подключен к выходу импульсно-потенциального вентиля В, а вход обратного счета вхо — к выходу вентиля В,. Импульсные входы вентилей объединены и подключены к клемме К, служащей для подачи считываемых импульсов. Потенциальный вхо1 вентиля В> объединен с управляющим входом тиристорного ключа К» и подключен к клемме К, служащей для подачи уровня напряжения — признака прямого вращения (прямого счета). Потенциальный вход вентиля  объединен с управляющим входом тиристорного ключа К и подключен к клем ме Ко — служащей для подачи уровня напряжения — признака обратного вращения (обратного счета).

Выходы ключей К и Кэ соответственно подключены к клеммам прямого и обратного вращения электродвигателя. Аналоговые входы ключей К и Кз объединены и подключены к одной клемме переменного напряжения, а аналоговый вход ключа К вЂ” к другой клемме переменного напряжения U„„.

Преобразователь работает следующим образом, Допустим, что кодирующий цилиндр установлен так, что «число» на нем совпадает с числом, записанным на реверсивном счетчике (на фиг, 2 все триггеры установлены на «О»), т. е. логическая схема должна выдать сигнал — признак сравнения.

Например, на фиг. 2 изображен случай, когда напротив опорной точки установлен код 01 ... 1 ... О, записанный на цилиндре.

В этом случае, для выдачи сигнала сравнения небходимо, чтобы на счетчике было записано тоже самое число, т. е. Т,— «0»

Т, — «1» "., Тж — «1» "., Т „— «О». В этом случае должны засветиться лампочки 1Л, 2Л ..., i J7> ..., пЛО. Через соответствующие отверстия засвечиваются и проводят световые токи фотодиоды 1, 2g>..., ig<..., ngp, н напряжение — E через последовательную цепочку указанных фотодиодов открывает транзистор Т и, следовательно, транзистор

Т,. По катушке 7 проходит ток и фиксирующая электромагнитная муфта фиксирует подвижную систему в указанном состоянии.

В этом случае с коллектора транзистора Т> на вход ключа К подается нулевое напряжение — запирающий сигнал и двигатель

1 отключается.

Для задания на реверсивном счетчике кода, соответствующего углу поворота вала а,:, в прямом направлении на вход К„ подают уровень напряжения — признак прямого счета (который также является признаком прямого вращения) .

При подаче на клемму К„напряжения, вентиль В подготавливается для пропускания импульсов на вход прямого счета вх„ реверсивного счетчика Сгр и одновременно открывается ключ К>.

На клемму К„подают требуемое число импульсов, которое должно преобразоваться в угол поворота вала. При первом импульсе изменяется состояние одного или нескольких триггеров, а изменение состояния хотя бы одного триггера создает несовпадение на фотодиодной схеме.

В этом случае одна из пар фотодиодов становится непроводящей, напряжение E снимается с базы транзистора Т> и положительное смещение E запирает его. Вследствие этого запирается и составной транзистор Т, обесточивается катушка 7, отпирается ключ

К> и включается электродвигатель 1, который начинает вращаться в прямом направлении, Кодирующий цилиндр начинает вращение, и вокруг опорной точки начинают про410435 бегать ряды чисел, которые расположены в восходящем порядке по отношению к прямому вращению.

При установке кода числа, равного числу, записанному на реверсивном счетчике, срабатывает схема сравнения, отключается двигатель и одновременно включается фиксирующая электромагнитная муфта. Т. е. вал поворачивается на угол а;, пропорционально записанному коду числу на счетчик Crp.

Для поворота вала в обратную сторону на вход Ко подают уровень напряжения — признак обратного счета (который также является признаком обратного вращения). При подаче на клемму Ко напряжения вентиль В2 подготавливается к пропусканию импульсов на входы обратного счета (вхо) триггеров реверсивного счетчика Crp, и одновременно открывается ключ Кз. Аналогично начинает вращаться в обратную сторону вместе с валом кодирующий цилиндр, и вокруг опорной точки начинают пробегать ряды, числа которых расположены в нисходящем порядке по отношению к обратному вращению. При установке кода числа, равного числу записанному на счетчике, срабатывает логическая схема сравнения, отключается двигатель и одновременно включается фиксирующая электромагнитная муфта, т. е. вал поворачивается в обратную сторону на угол а;, пропорционально записанному коду числа на счетчике Crp.

Предмет изобретения

Преобразователь «цифровой код — угол поворота вала», содержащий механически соединенные электродвигатель, кодирующее устройство и фиксирующую электромагнитную муфту, которая электрически подключена к первому выходу усилителя, второй выход которого подключен к первому входу одного из ключей управления электродвигателем, первые входы двух других ключей соединены со входами прямого и обратного счета реверсивного счетчика, а вторые входы всех ключей — с источником питания, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, кодирующее устройство выполнено в виде цилиндра, на образующих которого расположены кодовые отверстия, напротив которых вдоль оси цилиндра установлены по одну сторону фотоприемники, по другую — источники света, причем фотоприемники и источники света объединены попарно по числу разрядов реверсивного счетчика; цепи питания каждой пары источников света соединены последовательно соответственно с «нулевым» и «единичным» выходом разрядов реверсивного счетчика, фотоприемники соответствующих им пар соединены между собой параллельно, а с сосед30 ними парами, источником питания и входом усилителя — последовательно.

410435

<ие. 2

Корректор Л. Орлова

Редактор Л. Утехина

Заказ 1057/16 Изд. № 356 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 lyly

1ао

ng пд

Составитель Г. Антонова

Техред Е. Борисова