Оптоэлектронный преобразователь перемещения в код

 

союз совктских социАлистическкх Респувяих

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПА П",НХУ

Оз

1 (21) 3455137/24 (22) 18.06.82 (46) 30.11.93 Бюп Nu 43-44 (61) 925195

P5) Бепотепов ВП; Зимара ВМ; Скотников ВЯ;, (l9) SU (31) йцаи Ь4 (Ю

Черкасов Ы„. Шихалев Г.С. (московское лриборостроительное К6 "Восход" (54) ОЙТОЗЛВОРОНЙЫЙ ПРЕ06РАЗОВА-.

ТЕЛЬ Й8%МЕЩЕНИЯ В КОД (И) 1066355

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах контроля исполнительных органов летательных аппаратов.

В основном изобретении по авт.св. М 925195 описан оптоэлектройный преобразователь перемещения в код; содержащий двоичную кодовую шкалу, V-расположенные излучатели и фотоприемники и блок преобразования V-кода, при этом катоды и аноды фотоприемников соответСтвенно объединены и подключены к информационным входам блока преобразования V-кода, управляющие выходы которого соединены с катодами излучателей, причем катоду излучателей в каждом разряде, начиная с второ го, соединены между собой, аноды

"" излучателей объединены в секции опережающих и отстающих подразрядов и подклю чены к соответствующим входам блока преобразования, 8 описанном преобразователе перемещения в код блок преобразования V-кода содержит генератор, формирователь, сдвиговый регистр, блок ключевых элементов, ключевые элементы, триггер, инвертор и компаратор, входы которого соединены с информационными входами блока преобразования V-кода, а выход компаратора соединен с прямым и через инвертор — с инверсными входами триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с управляющими входами соответственно первого и второго ключевых элементов, выходы ключевых элементов соединены с соответствующими входами блока преобразования V-кода, выход генератора соединен с входом формирователя, установочный выход которого соединен с установочными входами триггера и сдвигового регистра, выходы которого подключены к входам блока ключевых элеменТоВ, Ъыходы блока ключевых элементов соединены с управляющими входами блока преобразования V-кода, тактовый выход формирователя соединен с синхронизирующими входами сдвигового регистра и триггера, управляющий выход, формирователя соединен с информационным входом сдвиrosoro регистра.

Указанный преобразователь перемещения в код обеспечивает преобразование углового или линейного перемещения в нормальный двоичный код с минимальным потреблением электрической энергии, необходимой для засветки V-расположенных излучателей, и объемом электронных схем, необходим для преобразования кода маски, считываемого V-расположенными фотоприемниками в нормальный двоичный код, Недостатком данного оптоэлектронного преобразователя перемещения в код яв. ляется пониженное быстродействие, вызванное параллельным включением большого числа фотоприемников, и соответственно увеличение емкости, включенной на входе компараторов, что увеличивает время нарастания и спада напряжения на входе компаратора, Для сохранения высокого бы1О стродействия при увеличении числа фотоприемников требуется соответственное уменьшение входного сопротивления компаратора. При этом падает уровень сигнала, снимаемого с фотоприемников, KOTophlA при увеличении разрядности оптоэлектронного преобразователя перемещения в код становится соизмерим с уровнем помех, что делает такой преобразователь практически неработоспособным при работе на повышенных частотах съема информации, Цель изобретения — повышение быстродействия и помехоустойчивости за счет увеличения отношения полезный сигнал — шум.

Поставленная цель достигается тем, что

25 в оптоэлектронный преобразователь перемещения в код по авт.св. N,925195 введены дополнительные триггер, ключевой элемент, излучатель и фотоприемник, подключенный в противоположной полярности

3О основных фотоприемников к информационным входам блока преобразования V-кода, установочный выход которого соединен с информационным входом дополнительного триггера, выход дополнительного триггера соединен с входом дополнительного ключевого элемента, подключенного параллельно к дополнительному излучателю, оптически соединенному с дополнительным фотоприемником; синхронизирующий выход. блока преобразования V-кода соединен с синхронизирующим входом дополнительного триггера, На чертеже изображена функциональная схема оптоэлектронного преобразова45 теля перемещения в код, Преобразователь перемещения в код содержит двоичную кодовую шкалу 1 с Vрасположенными излучателями 2 и фотоприемниками 3, блок 4 преобразования

50 V-кода, включающий в себя блок 5 ключевых элементов, входы которого соединены со сдвиговым регистром 6, а выход — с минусом источника 7 питания, формирователь 8, генератор 9, компаратора 10, триггер 11, клю55 чевые элементы 12 и 13, линии опережающих 14 и отстающих 15 подразрядов. Кроме того, преобразователь содержит дополнительный фотолриемник 16, ключевой элемент 17„триггер 18 и дополнительный излучатель 19.

Ю66355

45 онным входам блока преобразования Vкода, установочный вход которого соединен с информационным входом дополнительного триггера, выход дополнительного

«р триггера соединен с входом дополнительного ключевого элемента, подключенного параллельно к дополнительному излучате» лю. опяивски соединенному с дополнительным "фотоприемником, 55 синхронизирующий выход блока преобразования V - «од@ соединен с синхронизи рующйм входом дополнительного триггера.

Формула изобретения.

ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД по авг. св. N 925195. отличающийся.тем, что, с целью повышения быстродействия и помехоустойчивости путем увеличения отношения полезный сигнал-шум, в него введены дополнительные триггер, ключевой элемент, излучатель и фотоприемиик, подключенный в противоположной полярнестй основных фотоприемников к информацмВ исходном состоянии ключевой эле- Одновременно появление "0" на устаномент 17 открыт, а излучатель 19 не светится.. вочном R-входе триггера 18 возвращает его

Преобразователь перемещения в код;в исходное состояние, и ключевой элемент работает следующим образом. 17 открывается. прекращая свечение излуПри включении напряжения питания 5 чателя 19, что, в свою очередь, приводит к формирователь 8 вырабатывает импульс исчезновению компенсирующего напряже"Установка 0", поступающий на R-входы . ния на электродах фотоприемника 16. сдвигового регистра 6 и триггера 11, кото- При поступлении на вход первого такторый устанавливается в исходное состояние вого импульса Триггер 11 включит ключевой и открывает ключевой элемент 12, через ко- 10 элемент 13, подключающий плюс источника торый плюс источника 7 питания подключа- 7 питания к излучателям 2 отстающих подется к опережающей линии 14 разрядов. Каждый последующий такт генеV-расположенных излучателей 2. ратора 9 сдвигает "1" в.сдвиговом регистре

Одновременно в первый разряд сдвиго- 6 в следующий разряд и, в зависимости от вого регистра 6 записывается "1" и открыва- 15 значения сигнала йа входе компаратора 10, ется один из ключевых элементов блока 5, перебрасывает триггер 11, который переподключающий минус источника 7 питания ключает ключевые элементы 12, 13 вышек излучателю первого разряда, который при указанным образом. этом включается.. - Приэтомс выхода компаратора10двоВ зависимости от положенйя двоичной 20 ичный последовательный код поступает к кодовой шкалы 1 фотоприемник первого потребителю.Черезчислотактов,обеспечиразряда будет засвечен или затемнен, и на вающих опрос всех разрядов, формировавходе компаратора 10 в случае засветки по тель вырабатывает новый импульс явится напряжение. которое вызовет em "Установка 0", и рабочий цикл повторяется, срабатывание и появаЕние "1" на выходе:и 25 Таким образом, введение схемы "гашена входах триггера 11, а также на установоч- ния" напряжения на дополнительных оптином R-входе триггера 18; При этом поэадне- чески связанных излучателе и му фронту считывающего тактового . фотоприемнике в оптоэлектронный преобимпульса, поступающего-с формирователя 8 .рааователь перемещения в. код позволяет на информационный вход триггера 18; он.30. повыситьегобыстродействиебезуменьшеустанавливается в положение, при котором ния входною сопротивления компаратора

его выход, соединенный с входом ключевого и;: следовательно; сохранить высокий уроэлемента 17, закрывает его, и через излуча- вень напряжения, снимаемого с фототель2 начинает протекать ток, что вызывает и ри ем ни к о в., что . пов ыш ает его егосвечение,инавыходеоптическисвязан- 35 помехоустойчивость за счет увеличеного с. ним фотоприемника 16 появляется нмя отношения полезный сигнал— напряжение, противоположное по знаку на- шум. пряжению, снимаемому с фотоприемника. Зкономический эффект от использова1-го разряда..Напряжение на входе компа- ния предлагаемого преобразователя ратора 10 начинает быстро падать до нуля. 40 определяется его механическими преПри достижении уровня компарирования имуществами. компаратор возвращается в исходное со- (56)Авторское.свидетельство СССР стояние, и на его выходе устанавливается N. 925195. кл,908 С 9/06, 1980. ."0".

1066355

Составитель В. Белотелов

Техред М.Моргентал

Редактор M. Ленина

КоРРектоР С. Патрушева

Заказ 3331 Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

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