Оптоэлектронный преобразователь перемещения в код

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК st>s Н 03 М 1/26 (ГОСПАТЕ Т ССС )

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

У этого преобразователя большое количество информационных выходов по числу разрядов. При этом количество фотоприемников превышает ца единицу. число разрядов преобразователя, что означает использование увеличенног

ГОСУДАРСТВ Е Н НОЕ ПАТЕ Н1 НО Е

ВЕДОМСТВО СССР

Н Р (21) 3364179/24 (22) 11, 12. 81. (46) 07.02.93, Бюл„. М 5 (72) И,В.Ермолаев, Н.Ф,Назаревский, Д.ф./дмитриев и А.С,Быков (56) Авторское свидетельство СССР

8 377839, клъ 0 08 С 9/00, 1973.

"Фотоэлектрические преобразователи информации". Под ред. Преснухи« на Л.Н. М.: Машиностроение, 197, с. 60, 61 (5Ч (57) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ. ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОР, содержащий сретоизлучатели, оптически соединенные через кодовый элемент с фотоприемниками, фотоприемники четных и нечетных разрядов соответственно объединены между собой, при этом Фотоприемйики четных разрядов подключены к входу первого компаратора и сдвигающий регистр с синхронизирующим и тактовым-..входами являющимися входами преобразователя, о т л и ч а ю щ и йИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в летательных аппаратах при реализации устройств ввода угловой информации в вычислительную машину, а также в информационно-из» мерительных приборах с цифровой индикацией. . Известен преобразователь "уголкод", содержащий светоизлучатели, ко..довый элемент с разрядными дорожками в коде Грея, на одну из которых, разбитую на 2 равных секторов, нане» Ж 1034519 А1 с я тем, что, с целью упрощения преобразователя, в него введены кольцевой распределитель, дешифратор старших разрядов и второй компаратор, выхолы первого и второго компараторов соединены с информационными вхо- . дами дешифратора старших разрядов, выходы которого соединены с управляющими входами кольцевого распре" делителя, выходы кольцевого распре« делителя подключены к светоизлучателям младших разрядов, светоизлучатепи старших разрялов подключены к первому и второму выходам сдвигающего регистра, третий выход которого- сое" динен с установочным входом кольцевого распределителя, а четвертый выход соединен с управляющим входом дешифратора старших разрядов, тактовый вход сдвигающего регистра соединен с тактовым входом кольцевого распре-. делителя, Фотоприемники нечетных разрядов подключены к входу второго компаратора. сены коды (2 -1) младших разрядов, где ш - число старших разРядоВ, фо. топриемники. и схему формированйя ац= : ходного кода с количеством информа- ционных выходов по числу в разрядов преобразователя.

103" 519 количества электрорадиоэлементов вследствие нанесения на одну разрядную лорожку большого количества младших разрядов, соответствующего числу (2 - 1) .

Кроме того, требуется введение (n+l) светоизлучателей и (и+1) .компараторов, количество которых превысит на единицу число п разрядов преобразователя, что также приведет к значительному увеличению количества электрорадиоэлементов.

Известен фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий кодовый элемент с разрядными дорожками в коде Грея, светоизлучатели, фотоприемники по числу и разрядов преобразователя и компараторы.

Недостатки этого преобразователя -20 значительная трудоемкость изготовления и контроля, кодового элемента вследствие использования для каждого разряда отдельной разрядной дорожки и нанесения большого количества гра- 25 даций; относительно большие габариты, масса и момент. инерции вследствие. использования маски с разрядными дорожками по числу разрядов и применения большого количества компарато- щ0 ров также по числу разрядов преобразователя; невысокая надежность. в эксплуатации из-за большого количества электрорадиоэлементов, входящих в.состав компараторов, и из-за большого количества информационных выходов по числу разрядов преобразователя, особенно при наличии гибкой подвижной информации связи с вычислительным устройством, выполненной в виде жгута проводов; несоответствие современным требованиям повышения разрешающей спо" собности наряду с миниатюризацией преобразователя, так как в известном преобразователе разрешения способность находится в прямой зависимости от количества кодовых дорожек, а следовательно, от габаритов преобразователя.

Наиболее близок к предлагаемому оптоэлектронный преобразователь перемещения в код, содержащий кодовый элемент с разрядными дорожками в двоичном коде, светоизлучатели, оптически соединенные через кодовый элемент с фотоприемниками, расположенными по

V-методу считывания, причем фотоприемники всех разрядов объединены между собой и подключены к входу компаРатора, выход компаратора соединен с управляющими axopaw триггера; генератор импульсов, соединенный с входом формирователя импульсов, выходы которого соединены с соответствующими входами триггера и сдвигающего регистра;,выходы сдвигающего регистра через блок ключевых элементов соединены со светоизлучателями, образующими линии опережающих и отстающих подразрядов, подключенных к элементам И, и инвертор, Недостатком известного преобразователя является его сложность, обусловленная большим количеством.разрядных дорожек кодового элемента, светоизлучателей и фотоприемников.! елью изобретения является упрощение преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в оптоэлектронный преобразователь перемещения в код, содержащий светоизлучатели, оптически соединенные через кодовый элемент с фотоприемниками четных и нечетных разрядов, соответственно объединенными между собой, при этом Фотоприемники четных разрядов подключены к вхолу первого компаратора, и сдвигающий регистр с синхронизирующим и тактовым входами, являющимися входами преобразователя, введены кольцевой распределитель, дешифратор старших разрядов, выходы первого и второго компараторов соединены с информационными входами дешифратора старших разрядов, выходы которого соединены с управляющими входами кольцевого распределителя.

Выходы кольцевого распределителя подключены к светоизлучателям.младших разрядов, светоизлучатели старших разрядов подключены к первому и второму выходам сдвигающего регистра, третий выход которого соединен с установочным входом кольцевого распределителя, а четвертый - c управляющим входом дешифратора старших разрядов; тактовый вход сдвигающего регистра соединен с тактовым входом кольцевого распределителя, фотоприемники нечетных разрядов подключены к входу второго компаратора.

На чертеже представлена структурная схема оптоэлектронного преобразователя перемещения в код.

8 качестве примера рассматривается 12-разрядный преобразователь, 30

5 10

Он сорержит кодовый элемент 1 с шестью разрядными дорожками 2 — 7, шесть расположенных против разрядных дорожек светоизлучателей 8-13, каж-. дый из которых находится над двумя из Фотоприемников 14-25, установленных парами против разрядных дорожек со стороны, противоположной стороне расположения светоизлучателей. Приэтом Фотоприемники четных и нечетных разрядов соединены соответственно между собой и подключены к двум компараторам нечетных и четных разрядов 26 и 27, Устройство содержит так-, же дешифратор 28 старших разрядов, двухразрядный сдвигающий регистр 29 и четырехразрядный кольцевой распределитель. 30.

Выходы компараторов 26, 27 являются информационными выходами преобразователя, обеспечивающими поступление информации к потребителю.

На дорожках 2, 3, 4, 5,нанесены соответственно коды первых четырех разрядов. Дорожки нечетных разряров

6 и четных разряров 7 разделены:на

4 равных сектора каждая. Дорожка одного сектора имеет свой .код, соответствующий одному из младших разря-" дов преобразователя. Первый сектор, в начале которого расположена пара

Фотоприемников 18, 19 имеет разрядные дорожки пятого и шестого разря- дов. Второй сектор, в начале которого расположена пара Фотоприемников

20, 21, имеет разрядные дорожки седьмого и восьмого разрядов. Следующий сектор соответствует-девятому и десятому разрядам, а четвертый сектор соответствует одиннадцатому и двенадцатому (мларшеиу) разрярам.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче на входы двухразрядного ссдвигающего регистра,29 и четырех. разрядного кольцевого распределителя

30 серии тактовых импульсов (ТИ) с количеством импульсов s серии .от семи до бесконечности и на вход двухразрядного сдвигающего регистра 29 импульса опроса (ИО), совпадающего по длительности и моменту появления с первым. из конечной серии и с любым из бесконечной серии ТИ и используе34519 6 мого для установки схемы в исходное состояние, двухразрядный сдвигающий регистр 29 вторым и третьим после ИО . импульсами серии ТИ последовательно засвечивает светоизлучатели 8 и 9 двух пар, соответственно 14, 15 и 16, l7 Фотоприемников первых четырех разрядов, Информация о первом и треть10 ем разрядах последовательно поступает на компаратор 26 нечетных разрядов, а о втором и чет.вертом разрядах - на компаратор 27 четных разрядов, Дешифратор 28 старших разря-. дов по команде управления от сдвигающего регистра 30 .принимает с компараторов сигналы только первого и второго старших разрядов и в зависимости от. сочетания кодов старших разрядов выдает команду разрешения сдви-. га на соответствующий разряд четырехразрядного кольцевого распределителя

31, который с четвертого по седьмой после ИО импульсами серии ТИ последовательно, в порядке, определяемом дешифратором 28, засвечивает светоизлучатели .10, 11, 12, 13 четырех пар фотоприемников 18, .19; 20.,21;

22, 23; 24, 25 секторных кодовых дорожек.

Информация о нечетных разрядах пятого по одиннадцатый, от более старших к младшим, последовательно поступает íà компаратор 26, а о четных, 35 с шестого по двенадцатый, на компаратор 27. Таким образом выдача информации с оптоэлектронного преобразователя происходит последовательно-параллельно c peyx компараторов четных и нечетных разрядов старшими вперед разрядами в течение шести импульсов серии ТИ, начиная со второго относительно момента поступления ИО.. Таким образом, предложенный преобразователь позволяет сократить число разрядных- дорожек и соответственно количество светоизлучателей и Фотоприемников, а также значительно умейьшить габариты, массу и момент инерции преобразователя.

Экономический эффект от испольэо™ ваиия предложенного преобразователя определяется его техническими воэмож» ностями

1034519

Редактор О.Филиппова Техред М.Моргентау К6рректор А.Мотыль

««»«»»«»»»»»

Заказ 1093 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прй ГКНТ СССР

113035, Москва, N-35, Раувская наб,, д. 4/5

»» » 4 Ь «»

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101