Преобразователь перемещения в код

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Соцналнстнческни

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 21.05.80 (21) 2927590/18 24 (31) М.КП з с присоединением заявки М (23) Приоритет

608 С 9/Об

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 150383. Бюллетень М910 дата опубликования описания 15. 03. 83 (53)УДК б81 З25 (088.8).

Н.Е.Конюхов, В.М.Гречишников, A.Ñ.Êàïóñ

В.Г..Лебедев и А ° АаАфанасьев (72) Авторы изобретения - »

Нуаввввавскна оодана ТРудового Красного аЬамтвнн " ад анн .Я=.»»вв.- 1 институт им. акад; С.П.Королева (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД

Изобретение относится к автомати- ке и вычислительной технике и может быть использовано в качестве канала точного отсчета преобразователей механических перемещений в цифровой код.

Известен преобразователь перемещения в .код, содержащий осветитель, диафрагму, нониусный кодовый элемент, выходы которого оптически соединены с фотоприемниками, логические схеНедостатком такого преобразователя является низкая точность.

Наиболее близким по технической сущности является преобразователь, который содержит осветитель, оптичес-. ки связанный через диафрагму с входами нониусного кодового элемента; выходы которого расположены на расстоянии аи — ар(К + 1/и), где ао— шаг опорной шкалы, К и n — - целые положительные числа, и оптически соединены с фотоприемниками, выходы фотоприемников подключены к многоуровневым компараторам, выходы которых соединены с блоком преобразования кодов, элементы НЕ > ИЛИ-НЕ, ИЛИ и выходной регистр 2).

Недостатком известного преобразователя является низкая точность.

Цель изобретения — повышение той5,ности преобразователя.

Цель достигается тем, что в преобразователь перемещения в код, содержащий осветитель, оптически соединенный через диафрагму с входами нониусного кодового элемента, выходы которого оптически соединены с фотоприемниками, введены преобразователь напряжения в код, блок вычитания, формирователь управляющего сигнала и, постоянное запоминающее устройство, выход которого соединен с первым информационным входом блока вычитания, выход первого фотоприемника через формирователь управляющего сигнала соединен с управляющим входом блока

2О вычитания, а выход второго фотоприемника через преобразователь напряжения в код соединен с вворым информационным входом блока вычитания.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг.2 позиционные Диаграммы выходных сигналов фотоприемников, формирователя управляющего сигнала и позиционные коды на выходах преобразователя на1 005132 (фиг. 28), полярность которого меняется в моменты перехода нходного сигнаЛа через нуль. Причем изменение полярности сигнала происходит н те моменты, когда сигнал с первого фотоприемника 5 имеет максимальное или минимальное значение. Сигнал с формирователя 6 управляющего .сигнала управляет работой блока 9 вычитания. При изменении кода с ПНК 8 (фиг. 2ъ) от минимального до максимального блок 9 вычитания по сигналу формирователя б управляющего сигнала пропускает на выход беэ иэмене««ия этот код (фиг. 26), а при пере«ходе через неоднозначность, т.е. через а /2„ происходит операция вычитания из кода, записанного в ПЗУ 7, кода ПНК 8. В ПЗУ 7 записан код, соответствующий преобразованию полного шага опорной шкалы а, т.е. максимальный код однозначного преббразонания на интервале, равном а (фиг. 2ф.

В результате на выходе блока 9 вычитания при изменении перемещения от нуля до ар происходит возрастание кода от нуля до максимального значения, определяемого заданной разрешающей способностью, т.е. наблю дается однозначное определение npot странственного положения входного вала 1 в пределах шага опорной шка- лы а„. диафрагмы 2.

Формула изобретения рез формирователь управляющего сиг".нала соединен с управляющим входом блока вычитания, а выход второго фотоприемника через преобразонатель напряжения в код соединен со вторым пряжения в код, постоянного запоминающего устройства и блока вычитания.

Преобразователь перемещения н код (.фиг. 1) содержит входной вал 1, на котором укрепл«на диафрагма 2 с отверстиями опорной шкалы а . Отверса èÿ опорной шкалы на диафрагме оптически сопряжены с двумя входами но «иусного кодового элемента 3, отнерстия которого расположены на расстоянии а« = аб (К 1/4), где и -. целое . 10 положйтельное число. Угловые размеры элементов опорной шкалы диафрагмы и входов нониусного кодового элемента равны йоловине шага опорной..шка.лы а . Выходы нониусного кодового 15 элемента 3 оптически связаны с оптико-волоконными фокусирующими конусами (фоконами) 4, выходы которых присоединены к входам двух фотоприемников 5. Устройство содержит 2р осветитель (на чертеже не показан), формирователь 6 управляющего сигнала, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 7, преобразователь напряжения в код (ПНК) 8 и блок 9 Z5 вычитания.

Преобразователь перемещения н код работает следующим образом.

При вращении входного. вала 1 с диафрагмой 2 оптические сигналы на выходах нониусного кодового элемен.та 3 изменяются от нуля до максимального значения по треугольному закону с периодом ао. Пространственный фазовый сдвиг между сигналами состав"ляет четверть периода, т.е. ao/4.

Сформированные таким образом оптические сигналы передаются при помощи фоконов 4 на входы соответствующих фотоприемников 5, которые вырабатывают пропорциональные электричес- 4О кие сигналы (фиг. 20). Сигнал с выхо= да одного из фотоприемников 5 поступает на вход ПНК.8, который работает, например, в двоичном коде (фиг. 2ъ) . При изменении сигнала от 45 нуля до максимума на выходе.ПНК 8 происходит увеличение значений выходного кода, а при изменении сигнала от максимума до нуля — уменьшение значений выходного кода. При ,этом, максимальному значению сигна.ла соответствует максимальный код

ПНК 8, определяющий половину шага опорной шкалы, т.е. однозначное оп.ределение перемещения с помощью

ПНК 8 происходит только на первой половине шага ар. Для получения однозначного отсчета на всем периоде опорной шкалы ар используется сигнал с второго фотоприемника 5. Этот сигнал поступает в формирователь б 60 управляющего сигнала, н нем происходит смещение сигнала относительно нулевой линии на.половину его ампли туды фиг.(2б ) и формирование иэ него сигнала прямоугольной формы

I . Таким. образом, предложенный преобразователь позволяет снизить требования к идентичности сигналов с обоих фотоприемников, так как пре-, образование амплитуды в код происходит только в одном ПНК, а сигнал с второго фотоприемника используетсй как управляющий, и тем самым повыша- ется точность по сравнению с прототипом.

Преобразователь перемещения в код, содержащий осветитель, оптически соединенный через диафрагму со входами нониусного кодового элемента, выходы которого оптически соединены с фотоприемниками, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены преобразователь напряжения в код, блок вычитания, формирователь управляющего сигнала и постоянное запоминающее устройство, выход которого соединен с первым информационным входом блока вычитания, выход nepsoro фотоприемника че. 6

1005132 информационным входом блока вычита- 1. Авторское свидетельство СССР ния. 9 438035, кл. 508 С 9/06, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Источники информации, Р 809286, кл. G08 С 9/06, 1979 принятые во внимание при экспертизе. (прототип ).

Составитель Б. Барбараш !

Редактор К. Волощук Техред М.Тепер - КорректоРЮ. Макаренко

Заказ 1906/68 Тираж 616 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. УжгОрод, ул. Проектная, 4