CS239679B1 - Zapojeni převodníku pro ziskání informace o poloze v impulsní formě z induktivního snímače polohy - Google Patents

Abstract

Řešení se týká zapojení převodníku pro získání informace o poloze v impulsní formě z induktivního snímače polohy, jehož výhodou je jednoduchost, možnost dosažení vysoká přesnosti při vyhodnocení polohy a induktivního snímače polohy a získání správná informace v okamžitá poloze i při vyěěí rychlosti přemístování snímací části induktivního snímače polohy. Podstata řeěení spočívá v propojení na následující blok : generátor frekvence, synchronizační obvod, impulsnš-fázový převodník, tvarovací a filtrační obvod, zesilovač, budicí část induktivhího snímače polohy, dvoufázová snímací část induktivního snímače polohy, dvoukanálový zesilovač, obvod s nastavitelným zesílením, fázovaci článek, sčítací obvod, filtrační a tvarovací obvod, diferenční člen, referenční čítač, převodník, analogový regulátor, napětověfrekvenční převodník, klopný obvod, dvoufázový převodník, tvarovací a synchronizační obvod. Zařízení může být využito pro odměřo- /ání plohy. zejména v oboru řízení obráběcích strojů, manipulátorů, robotů apod.

Description

Vynález se týká zapojení převodníku pro získání informace o poloze v impulsní formě z induktivního snímače polohy.

Induktivní snímače polohy - lineární nebo rotační - tzv. induktosyn nebo resolver vyžadují ke své funkci ještě elektrické obvody napájení a vyhodnocení snímacího signálu, řorma výstupních signálů je závislá na provedení obvodů.U současných řídicích systémů je obvyklé, že forma informace o poloze z polohových snímačů je impulsní - přestavení polohy o elementární přírůstek vyvolá na výstupu snímače jeden impuls.

Induktivní snímače polohy takový výstup nemají. Nositelem informace o poloze u nich je buň změna amplitudy střídavého signálu u amplitudové metody vyhodnocení, nebo fázový posuv střídavého signálu u fázových metod odměřování.

Pr i amplitudovou metodu odměřování jsou známa provedení obvodů, které převádějí amplitudovou formu informace o poloze ne impulsní. Fázové metody vyhodnocení polohy, které jsou realizačně jednoduší!, mívají horší výsledky přesnosti než amplitudové metody a forma výstupu není vhodná pro spolupráci 8 většinou řídicích systémů.

Uvedené nedostatky odstraňuje z velké části zapojení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstup generátoru frekvence je propojen jednak na první vstup synchronizačního obvodu, jednak na prvý vstup impulsně-fázového převodníku, jednak na vstup referenčního čítače, výstup synchronizačního obvodu je propojen na druhý vstup impulsně-fázového převodníku, jehož výstup je propojen jednak na vstup tvarovacího a filtračního obvodu, jednak na datový vstup klopného obvodu, přičemž výstup tvarovacího a filtračního obvodu je propojen na vstup zesilovače, jehož výstup je propojen na budicí část induktivního snímače polohy, přičemž výstupy dvoufázové snímací části induktivního snímače polohy jsou propojeny na vstupy dvoukanálového zesilovače, přičemž jeden jeho výstup je propojen na vstup fázovacího článku a druhý jeho výstup je propojen na obvod 8 nastavitelným zesílením, přičemž výstup fázovacího článku je propojen ne první vstup sčítacího obvodu a výstup s nastavitelným zesílením ne druhý vstup sčítacího obvodu. Výstup sčítacího obvodu je propojen na vstup filtračního a tvarovacího obvodu, jehož výstup'je propojen na první vstup diferenčního členu, přičemž výstup referenčního čítače je propojen jednak na druhý vstup diferenčního členu, jednak na hodinový vstup klopného obvodu.

Výstup diferenčního členu je propojen na vstup převodníku šířkově modulovaného signálu na stejnosměrné napětí, jehož výstup je propojen na vstup analogového regulátoru, jehož výstup je propojen na vstup napětovš-frekvenčního převodníku s vyhodnocením polarity, jehož frekvenční výstup je propojen jednak na druhý vstup synchronizačního obvodu, jednak na první vstup dvoufázového převodníku, jednak je prvním výstupem zapojení převodníku, přičemž znaménkový výstup napětovš-frekvenčního převodníku s vyhodnocením polarity je propojen jednak na druhý vstup dvoufázového převodníku, jednak na třetí vstup impulsně-fázového převodníku a dále je druhým výstupem zapojení převodníku.

Výstupy dvoufázového převodníku tvoří třetí e čtvrtý výstup převodníku, přičemž výstup klopného obvodu je propojen na vstup tvarovacího a synchronizačního obvodu, jehož výstup je výstupem nulového impulsu zapojení převodníku.

Výhodou zapojeni podle vynálezu je jednoduchost, možnost dosažení vysoké přesnosti při vyhodnocení polohy z induktivního snímače polohy při malém ěumu a získání správné informace o okamžité poloze i při vyšší rychlosti přemístování snímací části induktivního snímače polohy.

Příklad zapojení převodníku pro získání Informace o poloze v impulsní formě z Induktivního snímače polohy je uveden na výkresu, který znázorňuje blokové schéma zapojení.

Výstup generátoru J. frekvence je propojen jednak na první vstup sychronizačního obvodu 2L, jedí.ak na první vstup impulsněfázového převodníku X, jednak na vstup referenčního čítače χχ. Výstup synchronizačního obvodu 2 je propojen na druhý vstup impulsně-fázového převodníku X, jehož výstup je propojen jednak na vstup tvarovaoího a filtračního obvodu X, jednak na datový vstup klopného obvodu 18.

Výstup tvarovaciho a filtračního obvodu χ je propojen na vstup zesilovače £, jehož výstup je propojen na budicí část induktivního snímače polohy £, přičemž výstupy dvoufázové snímací části induktivního snímače polohy 2 jsou propojeny na vstupy dvoukanálového zesilovače £, přičemž jeden jeho výstup je propojen na vstup fézovécího článku jd a druhý jeho výstup je propojen na obvod s nastavitelným zesílením 2, přičemž výstup fázovacího článku X2 je propojen na první vstup sčítacího obvodu 11 a výstup obvodu s nastavitelným zesílením 2 na druhý vstup sčítacího obvodu XX, jehož výstup je propojen na vstup filtračního a tvarovaciho obvodu IX, jehož výstup je propojen na první vstup diferenčního členu 13. přičemž výstup referenčního čítače χχ je propojen jednak na druhý vstup diferenčního členu XX, jednak na hodinový vstup klopného obvodu X£, přičemž výstup diferenčního členu 13 je propojen na vstup převodníku X£, jehož výstup je propojen na vstup analogového regulátoru X£, jehož výstup je propojen na vstup napětově-frekvenčního převodníku s vyhodnocením polarity XX, jehož frekvenční výstup je propojen jednak na druhý vstup synchronizačního obvodu X, jednak na prvý vstup dvoufázového převodníku X2, jednak je prvním výstupem zapojení převodníku, přičemž znaménkový výstup napětově-frekvenčního převodníku s vyhodnocením polarity 1Z d® propojen jednak na druhý vstup dvoufázového převodníku 22, jednak na třetí vstup impulsně-fázového převodníku X, jednak je druhým výstupem zapojení převodníku, přičemž výstupy dvoufázového převodníku 19 tvoří třetí a čtvrtý výstup zapojení převodníku, přičemž výstup klopného obvodu X£ je propojen na vstup tvarovaciho a synchronizačního obvodu 20. jehož výstup je výstupem nulového impulsu zapojení převodníku.

Zařízení pracuje tak, že budicí část induktivního snímače polohy £ je napájena střídavým signálem, jehož fázový posuv vůči signálu referenčnímu na výstupu referenčního čítače J.X lze měnit jednak impulsy přiváděnými do impulsně- fázového převodníku χ přes synchronizační obvod X,jednak mechanicky změnou polohy budicí části induktivního snímače polohy £ vůči poloze snímací části induktivního snímače polohy χ.

Vzájemný fázový poeuv obou signálů je vyhodnocen v diferenčním členu XX, na jehož výstupu je šířkově modulovaný signál, se střídou úměrnou fázovému rozdílu obou signálů.

Tento šířkově modulovaný signál je převeden na stejnosměrná napětí v převodníku 15. které je zavedeno na vstup analogového regulátoru 16 s PI přenosem.

Napělový výstup tohoto regulátoru je zaveden do napětově-frekvenčního převodníku 17 s vyhodnocením polarity. Frekvenční a znaménkový výstup tohoto převodníku jsou zavedeny na vstupy a synchronizačního obvodu X a impulsně-fázového převodníku X, čímž je uzavřena zpětno azební smyčka. Fřemístuje-li se nyní snímací část induktivního snímače polohy X vůči > části budicí £, objeví se na výstupu napětově-frekvenčního převodníku 17 s vyhodnocením polarity frekvence, které odpovídá rychlosti a počet impulsů odpovídající polohovému přemístění budicí £ a snímací X části indukčního snímače polohy vůči sobě, přičemž délková platnost jednoho impulsu je určena provedením impulsně-fázového převodníku X a referenčního čítače JáDvoufázový převodník 12 převádí informace ve formě impulsů a znaménka na dvoufázový signál, obvyklý u inkrementálních snímačů polohy. Klopný obvod 18 a tvarovací a synchronizační obvod 20 slouží k získání tzv. nulového impulsu při přemístění o základní periodu odměřování, např. 2 mm.

Zařízení může být využito pro odměřování polohy zejména v oboru řízení obráběcích strojů, manipulátorů, robotů apod.

Claims (1)

1. Zapojení převodníku pro získáni informace o poloze v impulsní formě z induktivního snímače polohy, vyznačené tím, že výstup gnerétoru frekvence /1/ je propojen jednak na prv; vstup synchronizačního obvodu /2/, jednak na prvý vstup impulsně-fázového převodníku (3), jednak na vstup referenčního čítače /14/, výstup synchronizačního obvodu /2/ je propojen na druhý vstup impulsně-fázového převodníku /3/, jehož výstup je propojen jednak na vstup tvarovacího a filtračního obvodu /4/, jednak na datový vstup klopného obvodu /18/, přičemž výstup tvarovacího a filtračního obvodu /4/ je propojen na vstup zesilovače /5/, jehož výstup je propojen na budicí část induktivního snímače polohy /6/, přičemž výstupy dvoufázové snímací části induktivního snímače polohy /7/ jsou propojeny na vstupy dvoukanálového zesilovače /8/, přičemž jeden jeho výstup je propojen na vstup fézovacího článku /10/ a druhý jeho výstup je propojen na obvod s nastavitelným zesílením /9/, přičemž výstup fázovacího článku /10/ je propojen na první vstup sčítacího obvodu /11/ a výstup obvodu s nastavitelným zesílením /9/ na druhý vstup sčítacího obvodu /11/, jehož výstup je propojen na vstup filtračního a tvarovacího obvodu /12/, jehož výstup je propojen na první vstup diferenčního členu /13/, přičemž výstup referenčního čítače (14) je propojen jednak na druhý vstup diferenčního členu /13/, jednak na hodinový vstup klopného obvodu /18/, přičemž výstup diferenčního členu /13/ je propojen na vstup převodníku /15/ Šířkově modulovaného signálu na stejnosměrná napětí, jehož výstup je propojen na vstup analogového regulátoru /16/, jehož výstup je propojen na vstup napětově-frekvenčního převodníku s vyhodnocením po larity /17/, jehož frekvenční výstup je propojen jednak ne druhý vstup synchronizačního obvodu /2/, jednak na prvý vstup dvoufázového převodníku /19/, jednak je prvním výstupem zapojení převodníku, přičemž znaménkový výstup napětově-frekvenčního převodníku s vyhodnocením polarity /17/ je propojen jednak na druhý vstup dvoufázového převodníku (19), jednak na třetí vstup impulsně-fázováho převodníku /3/, jednak je druhým výstupem zapojení převodníku, přičemž výstupy dvoufázového převodníku /19/ tvoři třetí a čtvrtý výstup zapojení převodníku, přičemž výstup klopného obvodu /18/ je propojen na vstup tvarovacího a synchronizačního obvodu /20/, jehož výstup je výstupem nulového zapojení impulsu převodníku.