Преобразователь угла поворота вала в импульсный сигнал

О П И С А Н И Е (ii) 4I994l

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 29.06.72 (21) 1802915/18-24 с присоединением заявки (32) Приоритет

Опубликовано 15.03.74. Бю,.iëåòåíü ¹ 10

Дата опубликования описания 02.09.74 (51) М. Кл. б 08с 9/04

Государственный комитет

Саввта в1иннстров СССР ао делам иэаоретвниЯ и открытий (53) УДК 531.74:531.14 (088.8) (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель

В. В. Андрущук и М. С. Алатырев

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина с (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В

ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ

Устройство относится к системам автоматического контроля и регулирования.

Известны преобразователи угла поворота вала в импульсный сигнал, содержащие двигатель, на валу которого закреплен модулирующий диск с магнитными метками, против которых расположена считывающая головка, подключенная через усилитель и формирсратель к триггеру. Выход триггера соединен с одним входом логического элемента «И», 10 к другому входу которого подключены щетки токосъемника, расположенного на валу двигателя. На входном валу преобразователя закреплен диск с магнитными метками.

Предложенное устройство отличается тем, 15 что в него введены дополнительные логический элемент «И», усилители, формирователи, неподвижный диск с магнитными метками и две считывающие головки, расположен ныс на кронштейне, закрепленном на модулирующем 20 диске. Одна дополнительная считывающая головка расположена против магнитных меток неподвижного диска, а другая дополнительная считывающая головка — против магнитных меток диска, закрепленного на входном валу. 25

Дополнительные считывающие головки через дополнительные усилитель и формирователь подключены ко входам дополнительного логического элемента «И», выход которого соединен со щетками токосъемника. 30

Такое выполнение устройства повышает надежность его работы.

На чертеже приведена схема предложенного устройства.

Преобразователь угла поворота вала в импульсный сигнал содержит неподвижный диск

1, на поверхности которого в зоне 2 нанесены магнитные метки, входной вал 3 с диском 4, на поверхности которого в зоне 5 нанесены магнитные метки, магнитные головки 6 — 8, диск 9 с магнитными метками в зоне 10, закрепленный на валу двигателя 11, усилители

12 — 14, формирователи 15 — 17, триггер 18, логические элементы «И» 19 и 20 и токосъемник 21.

На поверхности неподвижного магнитного диска 1 в зоне 2 нанесены (z> — 1) магнитных меток. На входной вал 3, угол поворота которого измеряется, насажен магнитный диск 4, имеющий в зоне 5 метки, количество которых. больше количества меток зоны 2 неподвижного диска, например, на единицу, т. е. zi.

Следова1ельно, магнитные метки зон 2 и 5 образуют нониусную комбинационную картину.

Воспроизведение сигналов магнитных меток зон 2 и 5 производится соответственно магнитными головк»t» 6 и 7, установленными на магнитном диске 9, который производится Во вращение модулпрующим двигателем 11 с по419941

30 з1 2 В а фаза

65 стоянной скоростью. Сигналы головок 6 и 7 усиливаются усилителями 13 и 14 и формируются формирователями 16 и 17 в узкие импульсы, которые поступают в логический элемент «И» 20. Усилители 13 и 14, формирователи 16 и 17 и логический элемент «И» 20 установлены на вращающсмcя диске 9. На этом диске в зоне 10 нанесены магнитные метки, сигналы которых госпроизводятся неподвижнои магнитной головкой 8, усиливаются усилителем 12, формируются формирователем 15 в узкие импульсы и поступа от в триггер 18.

Сигналы от логического элемента «И» 20 через токосъемник 21 от триггера 18 поступают в логический элемент «И» 19.

Преобразователь работает следующим образом.

При вращении вала двигателя 11 магнитные головки 6 и 7 воспроизводят сигналы магнитных меток дисков 1 и 4. Из-за разности частот, обусловленной различием в количестве меток дисков 1 и 4, выходные импульсы формирователя 16 непрерывно смещаются во времени относительно выходных импульсов формирователя 17. При одновременном поступлении сигналов на оба входа, т. е. при совпадении меток дисков 1 и 4, логический элемент

«И» 20 срабатывает, и на его выходе появится импульс.

При неподвияном диске 4 логический элемент «И» 20 срабатывает один раз за полный оборот диска 9 всегда при одном и том же взаимном положении дисков 1, 4 и 9.

Таким образом, угловая частота выходных импульсов логического элемента «И» 20 определяется скоростью вращения модулирующего двигателя 11, т. е. равна о-,. При взаимном повороте дисков 1 и 4 точка на периферии диска

1, соответствующая совпадению меток обоих дисков, перемещается по окружности диска 1.

Повороту диска 4 на один шаг, соответствующий расстоянию между двумя его метками, соответствует полньш оборот точки совпадения меток. Следовательно, угол поворота q;„ комбинационной картины больше угла поворота с, вала 3 в z> раз, т. е.

+« -- в">.

Логический элемент «И» 20 срабатывает один раз за оборот диска 9, но при другом взаимном расположении дисков 1, 4 и 9. Положение диска 9, соответствующее моменту срабатывания элемента «И» 20, повернуто по сравнению с первоначальным tlB угол, равный углу поворота комбинационной картипы. На эту яе величину изменится фаза выходного импульса логического элемента «И» 20. Таким образом, частота выходных импульсов логического, элемента «И» 20 определяется скоростью вращения модулирующего двигателя 11, а фаза — углом поворота вала 3, увеличенным в zl:pàç. ,При вращении двигателя 11 также воспроизводятся. сигналы магнитных меток диска 9 неподвижной головки 8. Импульсы от магнитI1ой I o o t H 8 через )icHilHTE 3h 12, формирова ель 15, триггер 18 поступают в логический элемент 19, который срабатывает при одновременном поступлении в него сигналов от логического элемента «И» 20 и триггера 18.

Так как за один оборот диска 9 вырабатывается один импульс логического элемента

«И» 20, то при выполнении условия: г-..

)) рвз) 2 где z — количество меток на диске 9, логический элемент «И» 19 сравнивает взаимное положение импульса элемента «И» 20 и определяемого одной и той же магнитной меткой на диске 9 импульса триггера 18.

При вращении вала 3 комбинационная картина, образованная метками дисков 1 и 4, вращается относительно диска 1 со скоростью <о„где co, — угловая скорость вращения входного вала. В результате этого изменится угловая частота импульсов на выходе логического элемента «И» 20, которая равна о +-я о„где знак «+» или « — » определяется направлением вращения диска 4 относительно диска 9. Следовательно, происходит смещение во времени импульса логического элемента «И» 20 относительно импульса триггера 18 со скоростью z>co„. В результате сравнения взаимного положения этих импульсов на выходе логического элемента «И» 19 получается пачка импульсов при наличии сигнала от триггера 18 и пауза — при отсутствии.

Угловая частота следования пачек — — 1<29В

Г1оследние выражения показывают, что преобразователь производит масштабное преобразование угла поворота входного вала 3.

Предмет изобретения

Преобразователь угла поворота вала в импульсный сигнал, содержащий двигатель, на валу которого закреплен модулирующий диск с магнитными метками, против которых расположена считывающая головка, подключенная через усилитель и формирователь к триггеру, выход триггера соединен с одним входом логического элемента «И», к другому входу которого подключены щетки токосъемника, расположенного на валу двигателя, причем на входном валу преобразователя закреплен диск с магнитными метками, отл и ч а ющи и ся тем, что, с целью повышения надежности работы преобразователя, в него введены дополнительные логический элемент «И», усилители, формирователи, неподвижный диск с магнитными метками и две считывающие головки, расположенные на кронштейне, закрепленном на модулирующем диске, причем одна дополнительная считывающая головка расположена против магнитных меток неподвижного

419941

Составитель В. Рыгалин

Техред Т. Курнлко

Редактор Е. Семанова

Корректор О. Тюрина

Заказ 1918/12 Изд. № 1366 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 диска, а другая дополнительная считывающая головка — против магнитных меток диска, закрепленного на входном валу, дополнительные считывающие головки через дополнительные усилитель и формирователь подключены ко входам дополнительного логического элемента «И», выход которого соединен со щетками токосъемника.