Преобразователь перемещений в код
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД, содержащий последовательно расположенные источник света, фокуси рукяцую линзу, измерительную линейку и фотоприемную матрицу, расположенную под углом 0 с }Г/4к щели измерительной линейки, генератор импульсов . выход которого соединен с входом счетчика, п-разрядов которого соединены с п-входами регистра грубого отсчета, п-входами дешифратора опроса строк и п-входами элемента ИЛИНЕ , (п+1)-й разряд счетчика соединен с входом управления дешифратора опро са строк фотоприемной матрицы и Дп+1)-ым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом синхронизации регистра точного отсчета, с входом элемента задержки и входом стирания информации фотоприемной мат рицы, адресные входы строк которой соединены с выходами дешифратора опроса строк фотоприемной матрицы, выходы столбцов фотоприемной матрицы соединены с входами формирователей импульсов, выходы которых соединены с входами регистра, выходы которого соединены с входами дешифратора, выходы которого соединены с входами блока преобразования комбинационного кода в двоичный код, выходы которого соединены с входами регистра точного отсчета, выход элемента задержки соединен с входом обнуления регистра, выход первого формирователя импульсов соединен с входом синхронизации регистра грубого отсчета, о т л ичающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений преобразователя , в него введены два дополнительных дешифратора, реверсивный счетчик, а измерительная линейка выполнена с К щелями, л входЬв первого и второго дополнительныхдешифраторов соединены с п выходами .plerHCTра грубого отсчета, выход первого дополнительного дешифратора соединен с входом суммирования реверсивного счетика, выход второго дополнительногодешифратора соединен « входом вычитания реверсивного счетчика.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
35П.0 08 C 9/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21} 3570733/18-24 (22) 01.04.83 (46) 07.07.84. Бюл. Р 25 (72) A. М. Кузьмичев и A. В. Раптовский (53) 681.325(088.8) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 769587, кл. G 08 С 9/06, 1978.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 3426987/24, кл. 0 08 С 9/06, (прототип). (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
В КОД, содержащий последовательно расположенные источник света, фокусирующую линзу, измерительную линейку и фотоприемную матрицу, расположенную под углом Ос (Г/4к щели измерительной линейки, генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика, и -разрядов которого соединены с и-входами регистра грубого отсчета, и-входами дешифратора опроса строк и и -входами элемента ИЛИНЕ, {n+1) -й разряд счетчика соединен с входом управления дешифратора опроса строк фотоприемной матрицы и (0+1) -ым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом синхронизацйи регистра точного отсчета, с входом элемента задержки и входом стирания информации фотоприемной мат„„SU„„11 1 9 А рицы, адресные входы строк которой соединены с выходами дешифратора опроса строк фотоприемной матрицы, выходы столбцов фотоприемной матрицы соединены с входами формирователей импульсов, выходы которых соединены с входами регистра, выходы которого соединены с входами дешифратора, выходы которого соединены с входами блока преобразования комбинационного кода в двоичный код, выходы которого соединены с входами регистра точного отсчета, выход элемента задержки соединен с входом обнуления регистра, выход первого формирователя импульсов соединен с входом синхронизации регистра грубого отсчета, о т л и- Ж ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений преоб-1Цф . разователя, в него введены два допол- у нительных дешифратора, реверсивный счетчик, а измерительная линейка выполнена с К щелями, и входов первого и второго дополнительных дешифраторов соединены с я выходами регистра грубого отсчета, выход первого дополнительного дешифратора соединен с входом суммирования реверсивного счетика, выход второго дополнительного-дешифратора соединен q входом вычитания реверсивного счетчика.
11018б9
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.
Известен преобразователь перемещений в код„ cодержащий последовательно расположенные источник излучения, фокусирующую линзу, измерительный и индикаторный диски, объектив и фотоприемную матрицу L1j.
Нецостатком этого преобразователя является ограниченный,циапазон измерений.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является преобразователь перемещений в код, содержащий последовательно расположенные источник света, фокусирующую линзу, измерительную линейку и фотоприемную матрицу, расположенную под углом Окисл/! к щели измерительной линейки, генератор и<»пуль ",ов < выход которого соединен с входом счетчика, <> разрядов которого соед1 нены с входами регистра грубого отсчета, tf вхо-дами дешифратора опроса строк и
<> входами эленлента !«!Л!1-НЕ, (n +1) - и разряд счетчика соединен с вхс>дами управления JJelltH
<)5
<= BxoQoM обну;пения;регl. О«<:ра, первого формирователя имп< п,сов соединен с входом синхронизации регис1ра грубого отсчета (2j.
Недостатком известного преобразоваTåëÿ является малый диапазо 1 измере5Р ний, Ограниченный размерами фотопри<3МНОй MQTPИЦЫ.
Целью изобретения является расвирение диапазона измерений пресбра пнателя.
Поставленная цель достигается тем, что в преобраз ователь перемещений в код, содержащий последова тельно р асположенные источник света, фокусирующую линзу, измерительную линейку и 60 фотоприемную матрицу, расположенную под углом 0Ы(7 ельных де1«и<1>ратора, реверсивный счетчиlс, I.pH этом ли Г I(<цел ям<. < и вхОдов ilepÂОГО и втОрО ГÎ дополн,:=ельпых де<>н<фраторов соедине<ы с < ыходами регистра грубоГО 01 с«с та bt-I_#_OJI 1СРвОГО Дополни тельного де<<1и фрат Ора соединен с вхолсм c> „,c"кt111<ь! атора соеди1 ен с входом вычитания реверсивного счетчика, На фиг. 1 пр-;;;eäåíà структурная "н:е<ла прсобразователя перемещений в код„. На 5!;-. 2 — взаимное расположе111<Е фотО>1(ЗИ<»1ЛНОй МатР.<ЦЫ И il3MCO : тельной линейки с к щслями; Ia фиг. 3блока о бр абот 1си информации. Преобраз сватеJIh содержит источник 1 света, фокусирующую линзу 2, измери !. J. iз ную J инсй:l> " сО щелями 4 < 1< стB нов <с;1ную в 1;аг<равпяющих 5, фотопри;у<о матрицу 6, блок 7 обработки и>1<>орма п<1с, содержащий генерат Ор 8 <импульсов, сч е .:-: ик 9, регистр 10 грубогс отc "icTа, дешифратор 11 опроса "--. ок, зле»лент ИЛИ-НЕ 12, регистр 13 сo"IíÎÃo отсчс - 11< э JteMQHT 1 4 задержки,, >ормировате-.1и . 5 импульсов, регистр 16, дешифратор 17, блок «8 преобразо =i1иЯ кОмбинаЦНОнн01 o кОда в двоичный код, дешифраторы 19 и 20, реверсив ный с -<етчик 2 .. ФОтОприс- мна Я ма Г— рица б содержит чувствительные элементы 22. Преобразова:ель перемещений в КО:Ц Ра бота ет следующим обр аз ом. Параллельный световой пучок (фиг. 2), фгрмируемый фокусирующей линзой 2, <роходя через щель 4 измерительной 1101869 линейки 3, перемещающейся в направляющих 5, образует на поверхностк фотоприемной матрицы 6 перемещающуюся световую полосу, которая засвечивает некоторые чувствительные элементы 22 фотоприемной матрицы 6. 5 Цеди 4 измерительной линейки 3 расположены перпендикулярно направлению ее перемещения. Фотоприемная матрица 6 повернута относительно щелей 4 измерительной линейки 3 так, 10 что чувствительные элементы 22 ряда фотоприемной матрицы 6 образуют со щелями 4 угол 0(с (Ti/+. 3а счет этого световая полоса засвечивает чувствительные элементы 22 фотоприемной мат 15 рицы б не одинаково. При движении световой полосы площадь засветки одних чувствительных элементов 22 постепенно уменьшается, а других — увеличивается, в соответствии с этим изменяются значения на выходах формирователей 15 импульсов (фиг. 3) . B зависимости от величины переме,.:c.íèÿ световой полосы на их выходах образуются комбинации ну-. лей и единиц. На расстоянии, равном периоду фотоприемной матрицы 6, т.е. на расстоянии между началами параллельных соседних строк матрицы, получается определенная последовательность ком30 бинаций, повторяющихся соответственно на каждом периоде матрицы, т. е. базовых комбинаций для угла 0 с/. ()7/г разворота фотоприемной матрицы б относительно щелей 4 измерительной 35 линейки 3. Елок 7 обработки информации работает следующим образом. При вклю енин питания (фиг. 3) 40 проксходкт установка реверсивного счетчика 21 в нулевое состояние. Генератор 8 импульсов выдает импульсы тактовой части на вход счетчика 9, на выходах которого получается (и +1 ) — р" çðÿäíûé двоичный код, который поступает на вход элемента ИЛИНЕ 12, При информации 000... 00 на входах элемента ИЛИ-НЕ .". он выдает единичный импульс, которьй, поступает на вход стирания информации фотоприемной матркцы б, готовит для записи на нее оптической информации. В течение времени записи информации Т п равном времени между 000...00 и 000...01 комбинациями на выходах счетчика 9, происходит запись оптической информации на фотоприемную матрицу б. С наступлением на выходах счетчика 9 комбинации 000...01 единица старшего разряда поступает на 60 вход управления дешифратора 11 опроса строк фотоприемной матрицы 6 к разрешает его работу. В течение времени счктывания информации Т с с фотоприемной матрицы 6, равном време-65 ни между 000...01 к 111...11 комбинациями на выходах счетчика 9, дешифратор 11 опроса строк матрицы б вырабатывает 2 импульса, поступаюи щих последовательно на входы строк фотоприемной матрицы б. Информация с t1 2 выходов столбцов: фотоприемной матрицы б поступает на 2" формирователя 15 импульсов, срабатывающих по определенному уровню аналогового сигнала. Если площадь засветки чувствительного элемента 22 больше заданной, то на выходе формирователя 15 импульсов значение "1". Если же площадь засветки меньше заданной, то на выходе формирователя 15 импульсов значение "0". Информация с выходов формирователей 15 импульсов записывается в регистр 16. Одновременно с появлением "1" на выходе формирователя 15 импульсов первого столбца происходит запись в регистр 10 грубого отсчета. Единица с выхода формирователя 15 ,импульсов поступает на вход синхро низации регистра 10 грубого отсчета и происходит запись двоичного кода номера опрашиваемой в данный момент còðîêè фотоприемной матрицы 6. С выходов регистра 16 информация поступает на дешифратор 17, который определяет "îìåð базовой комбинации, прсобразующийся в двокчный код в блоке 8. С наступлением комбинации 000...00 на выходах счетчика 9 элемент ИЛИ-HE 12 вырабатывает импульс, который поступает на вход синхронизации ре-.èñòðà 13 точного отсчета, и происходит запись двоичного кода номера базовой комбинации. Одновременно импульс с выхода элемента ИЛИ-НЕ 12 поступает на вход стирания информацик фотопркемной матрицы б и на вход элемента 14 задержки, с выхода которого через время г задержки импульс поступает на обнуление,регистра 16. !информация с регистра грубого отсчета 10 поступает на первый и второй дополнительные дешифраторы 19 и 20. Если в регистре 10 грубого отсчета "àïèñàí двоичный код последней строки фотоприемной матрицы 6, а затем появляется запись двоичного кода первой "òðîêè матрицы б, то это означает, что измерительная линейка 3 передвигается в положительном направлении к произошла смена световой полосы от одной щелк 4 измерительной линейки 3 на световую полосу от другой. В этом случае первый дополнительHEBE дешифратор 19 вырабатывает импульс, который поступает на вход суммирования реверсивного счетчика 21, и на выходе появляется информация, соответствующая перемещению измерительной линейки 3 на расстояние, равное расстоянию между щелями 4. 1101869 Если в регистре 10 грубого отсчета записан двоичный код первой строки фотоприемной матрицы 6, а затем появляется запись двоичного кода последней строки матрицы 6, то это означает, что измерительная линейка 3 передвигается в отрицательном направлении и второй дополнительный дешифратор 20 вырабатывает импульс, который поступает на вход вычитания реверсивного счетчика 21. Расстоянид D между щелями 4 измерительной линейки 3 определяется по формуле Д = (fl T 4 iA ) c 0 5 Q( где Т вЂ” период Фотоприемной матрицы 6 по строкам; количество периодов; 5 а — размер Фоточувствительного элемента 22 по вертикалир d — угол разворота фотеприемной матрицы 6 относительно щели 4. Таким образом, в предлагаемом 10 преобразователе перемещений в код диапазон измерений значительно выше и зависит. от количества щелей на измерительной линейке. 1101869 Составитель lO. Котов Редактор л Гратилло ТехредС. Мигунова Корректор С.Шекмар Заказ 4772/35 ТираЖ 569 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
