SU364956A1 - Цифровой датчик углового положения вала шагового двигателя - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к -вычислительной технике, в частности к аналого-цифровым преобразовател м .

Известен аналого-цифровой преобразователь , содержащий кодовые диски, соединенные редукторами. На каждом диске размещено по одной кодовой дорожке, под которой расположены четыре датчика. Число кодируемых положений равно 10, где п - число дисков, так как каждый кодовый диск может кодировать 10 угловых положений вала.

Однако дл  получени  достаточно большой разрешающей способности устройство должно иметь большое число кодовых дисков.

Целью изобретени   вл етс  увеличение разрешающей способности, повышение надежности и уменьшение габаритов устройства.

Эта цель достигаетс  тем, что предложенное устройство содержит кодирующие диски с одной дорожкой, каждый из которых может кодировать 32 позиции.

Это позвол ет при сохранении небольших габаритов датчика упростить конструкцию и псвысить разрешающую способность устройства . При одном и том же числе дисков число кодируемых позиций т дл  датчика оказываетс  больше в 3,2 раза.

Па фиг. 1 показан датчик, позвол ющий кодировать 1048576 угловых положений вала

2

шагового двигател ; на фиг. 2 - кодовый диск и расположенные над кодовой дорожкой индукционные чувствительные элементы, позвол ющие кодировать 32 угловых позиции; на фиг. 3 - развертка кодовой дорол1ки в 32-х возможных положени х кодового диска (слева дана нумераци  положений, справа - слова кода, соответствующие этим положени м). Датчик содержит индукционные чувсгвительные элементы I, кодовые диски П, соединенные цевочными соосными механизмами 111, имеющими передаточное отношение 1 :32. Датчик соединен с осью IV шагового двигател  V при помощи редуктора VI.

Кодовый диск (фиг. 2) имеет одну кодовую дорожку VII, состо щую из восьми участков, выполненных из материала, имеющего ферромагнитные свойства (зачернены) и восьми участков из парамагнитного материала. Длины участков 2, 4, 5, 6, 9, 10, 11 и 15-го равны d, I, 3, &, 12 и 13-го - 2d, 14-го - 3d, 16-го - od, а 7-го - &d (где d - 1/32 длины кодовой дорожки ). Нумераци  участков произведена от оси ОК в направлении иротив часовой стрелки.

Над кодовой дорожкой расположены п ть индукционных датчиков. Рассто ние между ос ми датчиков равно 2d.

Цифровой датчик работает следующим образом .

При поступлений управл ющего .импульса

шаговый двигатель поворачивает ось IV на -

полного оборота (К - число импульсов, необходихмое дл  полного оборота, которое определ етс  конструкцией двигател  V). Передаточное число N редуктора выбрано таким образом, чтобы при каждом шаге двигател  первый кодовый диск поворачивалс  на 1/32 полного оборота. Соосный цевочный механизм построен так, что при повороте каждого ведущего кодового диска из 32-й позиции в первую происходит поворот ведомого кодового диска на 1/32 оборота по часовой стрелке, а при повороте ведущего диска из первой позиции в 32-ю - поворот ведомого на 1/32 оборота против часовой стрелки.

Индукционный чувствительный элемент выдает сигнал, соответствующий «единице, когда под НИМ находитс  ферромагнитный участок кодовой дорожки, и сигнал, соответствующий «нулю, когда под ним находитс  парамагнитный участок. Благодар  конструкции кодовой дорожки и расположению индукционных чувствительных элементов код не имеет повтор ющихс  слов и не  вл етс  избыточным .

Предмет изобретени 

Цифровой датчик углового положени  вала шагового двигател , содержащий индукционные чувствительные элементы, кодовые диски, св занные между собой соосными цевочными механизмами, отличающийс  тем, что, с целью

увеличени  разрешающей способности, повышени  надежности работы и уменьшени  габаритов устройства, индукционные чувствительные элементы расположены на 1/4 длины кодовой дорожки каждого кодового диска с шагом , равным 1/16 длины кодовой дорожки.

Фиг. /

Положение диска

11101

00110

11010

01100

10100

1 1000

01001

10000

10010

00000

00101

00001

01010

00010

10101

ОС100

Oi011

01000

10110

1000101101

OOOH

11011

00111

10111

01110

01111

11100

11111

11001 11110 10011

Фиг J