Преобразователь перемещения в код

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, содержащий источники излучения, выходы которых через отверстия экрана оптически соединены с входами расположенных вдоль направления перемещения экрана трех фотоприемников , выходы которых соединены с входами первого, второго и третьего формирователей импульсов соответственно, два триггера, первый, второй и третий элементы И, первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с первьм входом первого триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности в работе преобразователя , в него введены четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы И, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, дешифратор и генератор , первый выход первого формирователя импульсов соединен с первыми входами первого и шестого элементов И, а второй выход первого формирователя импульсов соединен с первыми входами четвертого и восьмого элементов Н, первый выход второго формирователя импульсов соединен с первым входом второго элемента И и вторым входом четвертого элемента И, второй выход второго формирователя импульсов соединен с первыми входами пятого и седьмого элементов И, первый выход третьего формирователя импульсов соединен с первым входом третьего элемента И и вторым входом пятого элемента И, а второй выход соединен с вторыми входами шестого, седьмого и восьмого элементов И, выход первого элемента И соединен с первыми входами первого и третьего элементов ИЛИ, выход второго элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ и первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с третьим входом ; третьего элемента ИЖ, выход четвертого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, сл ,выход пятого элемента И соединен с vj вторым входом второго элемента ИЛИ, 4 выход шестого элемента И соединен с третьим входом второго и вторым входом первого элементов ИЛИ, выход седьмого элемента И соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход восьмого элемента И соединен с третьим входом четвертого элемента ШШ, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с первым .входом второго триггера, вторые входы первого и второго триггеров подключены к выхо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСтИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) SU(11>

1574 А

4(51) Н 03 М 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к ABTOpcKDMY свидетельству

1ОСУДАРСТ ЕННЫЙ MOMHTET GCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3541876/24-24 (22) 12.01.83 (46) 23.02.85. Бюл. У 7 (72) В.М. Олейников и В.С. Степной (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро геофизической техники (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 809281, кл. С 08 С 9/05, 1979.

2. Фотоэлектрические преобразователи информации. Под ред. Л.Н.Преснухкна. M., "Машиностроение", 1974, с. 180.

3. Авторское свидетельство СССР

У 684581, кл. С 08 С 9/06, 1976 (прототип). (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

В КОД, содержащий источники излучения, выходы которых через отверстия экрана оптически соединены с входами расположенных вдоль направления перемещения экрана трех фотоприемников, выходы которых соединены с входами первого, второго и третьего формирователей импульсов соответственно, два триггера, первый, второй и третий элементы И, первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого триггера, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности в работе преобразователя, в него введены четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы И, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, дешифратор н генератор, первый выход первого формирователя импульсов соединен с первыми входами первого и шестого элементов И, а второй выход первого формирователя импульсов соединен с первыми входами четвертого и восьмого эле.ментов И, первый выход второго формирователя импульсов соединен с первым входом второго элемента И и вторым входом четвертого элемента И, второй выход второго формирователя импульсов соединен с первыми входами пятого и седьмого элементов И, первый выход третьего формирователя импульсов соединен с первым входом третьего элемента И и вторым входом пятого элемента И, а второй выход " соединен с вторыми входами шестого, седьмого и восьмого элементов И, выход первого элемента И соединен с первыми входами первого и третьего элементов ИЛИ, выход второго элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ и первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с третьим входом

;третьего элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ,,выход пятого:элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход шестого элемента И соединен с третьим входом второго и вторым входом первого элементов ИЛИ, выход седьмого элемента И соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход восьмого элемента И соединен с третьим входом четвертого элемента

ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с первым, входом второго триггера, вторые входы первого и второго триггеров подключены к выхо1141574 приемниками. ду генератора, выходы первого и второго триггеров соединены с соответст вующими входами дешифратора, первый выход которого соединен с вторым входом первого и с третьим входом четвертоэо элементов И, второй выход дешифратора соединен с вторым входом второго элемента И и с-третьими входами пятого и седьмого элементов И, 1

Изобретение относится к автомати. ке и вычислительной технике, в частности к устройствам, преобразующим линейные или угловые перемещения в число-импульсный код. 5

Известен преобразователь перемещения в код, содержащий формирователи, триггеры, соединенные соответственно с входами двух элементов И, триггер реверса $1 ).

Недостатком этого преобразователя является низкая точность.

Известен также преобразователь перемещения в код, содержащий источник излучения, оптически соединенный через кодовый элемент (экран) с входами фотоприемников, выходы которых соединены с входами формирователей, каждый из которых имеет прямой и инверсный выходы, которые подключе- gp ны к соответствующим входам дифференцирующих цепочек и к первым входам элементов И, к вторым входам элементов И подключены выходы дифференцирующих цепочек, а выходы элементов И 25 соединены с входами элементов ИЛИ(2), Недостатком данного преобразователя является появление ложных сраба. тываний при многократных микрореверсах экрана на границе срабатывания одной из пар фотоприемников в преде-. лах, меньших, чем взаимный сдвиг фаэ, поскольку другая пара фотоприемников на этом участке не срабатывает

pf не управляет формированием выходного сигнала.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь перемещения в код содержащий источники излучеЭ

40 ния, выходы которых. через отверстия экрана оптически соединены с входатретий выход дешифратора соединен с вторым входом третьего элемента И и с третьими входами шестого и восьмог< элементов И, четвертый выход дешифратора соединен с третьими входами первого и второго триггеров, выходы второго и третьего элементов ИЛИ являются выходами преобразователя.

2 ми расположенных вдоль направления перемещения экрана трех фотоприемников, выходы которых соединены с входами первого, второго и третьего формирователей импульсов соответственно, два триггера, первый, второй и третий элементы И, первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого триггера, а также элемент задержки. В преобразователе информацию о величине перемещения выдают два крайних фотоприемника(3).

Недостатком известного преобразователя является низкая точность, вызванная тем, что преобразователь измеряет перемещение на отрезке, равном расстоянию между двумя крайними фото-

Цель изобретения — повышение точности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь перемещения в код, содержащий источники излучения, выходы которых через отверстия экрана оптически соединены с входами расположенных вдоль направления перемещения экрана трех фотоприемников, выходы которых соединены с входами первого, второго итретьего формирователей импульсов соответственно, два триггера, первый, второй и третий элементы И, первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого триггера, введены четвертый, пятый; шестой, седьмой и восьмой элементы И, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, дешифратор и генератор, первый выход первого формирователя импульсов соединен с первыми входами первого, шестого элементов И, а второй вы114! 574 ход — с первыми входами четвертого и восьмого элементов И, первый выход второго формирователя импульсов соединен с первым входом второго элемента И и вторым входом четвертого элемента И, второй выход второго формирователя импульсов соединен с первыми входами пятого и седьмого элементов И, первый выход третьего формирователя импульсов соединен с . ip первым входом третьего элемента И и вторым входом пятого элемента И, а второй выход соединен с вторыми входами шестого, седьмого и восьмого элементов И, выход первого элемен- 1 та И соединен с первыми входами первого и третьего элементов ИЛИ, выход второго элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ и пер вым входом четвертого элемента ИЛИ, выход третьего элемента И соединен ю с третьим входом третьего элемента

ИЛИ, выход четвертого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и с вторым входом четвер- 25 того элемента ИЛИ, выход пятого элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход шестого элемента И: соединен с третьим входом второго и вторым входом первого эле- ЗО мента ИЛИ, выход седьмого элемента И соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход восьмого элемента И соединен с третьим входом четвертого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с первым входом

35 второго триггера, вторые входы первого и второго триггеров подключены к выходу генератора., выходы первого и второго триггеров подключены к выхо- 40 ду генератора, выходы первого и второго триггеров соединены с соответствующими входами дешифратора, первый выход которого соединен с вторым входом первого и с третьим входом чет- 45 вертого элементов И, второй выход дешифратора соединен с вторым входом второго элемента И и с третьими входами пятого и седьмого элементов И

У третий выход дешифратора соединен с

50 вторым входом третьего элемента И и с третьими входами шестого и восьмого элементов И, четвертый выход дешифратора соединен с третьими входами первого и второго триггеров выхо%5 ды второго и третьего элементов

ИЛИ являются выходами преобра,зователя.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит источники 1 излучения, отверстия 2 экрана 3

S фотоприемники 4-6, формирователи 7-9 импульсов, элементы И 10-17, ь. ементы ИЛИ 18-21, триггеры 22 и 23, генератор 24, дешифратор 25..

Источники 1 излучения через отверстия 2 экрана 3 оптически соединены с входами расположенных вдоль направления перемещения отверстий 2 экрана 3 фотоприемников 4-6, соединенных с формирователями 7-9 импульсов, первый выход формирователя 7 подключен к первым входам элементов

И 10 и 11, первый выход формирователя 8 подключен к первому входу элемента И 12, второму входу элемента И 13, первый выход формирователя

9 подключен к первому входу элемента

И 14, второму входу элемента И 15, второй выход формирователя 7 подключен к третьему входу элемента И 13, и второму входу элемента И 17, второй выход формирователя 8 подключен к третьему входу элемента И 15, второму входу элемента И 16, второй выход формирователя 9 подключен к третьим входам элементов И 11, 16 и

17, выход элемента И 10 подключен к первому входу элемента ИЛИ 18 и пер вому входу элемента ИЛИ 19, выход элемента И 12 подключен к второму входу элемента ИЛИ 18 и первому входу элемента ИЛИ 20, выход элемента

И 14 подключен к третьему входу элемента ИЛИ 18, выход элемента И 13 под. ключен к первому входу элемента

ИЛИ 21 и второму входу элемента

ИЛИ 20, выход элемента И 15 подключен к второму входу элемента ИЛИ 21, выход элемента ИЛИ 11 подключен к третьему входу элемента ИЛИ 2 l и второМу"входу элемента ИЛИ 19, выход элемента И. 16 подключен к третьему входу элемента ИЛИ 19, выход элемента И 17 подключен к третьему Вхо» ду элемента ИЛИ 20, выходы элементов ИЛИ 18 и 21 являются выходами прямого и обратного движения экрана, выходы элементов ИЛИ 19 и 20 подключены к вторым входам триггеров 22 и

23, к первым входам которых подключен генератор 24, а выходы триггеров

22 и 23 соединены с входами дешифратора 25, первый выход которого соединен с вторым входом элемента И 10

1141574 и первым входом элемента И 13, а второй выход — с первыми входами элЕментов И 15 и 16 и вторым входом элемента И 12, а третий выход - с вторыми входами элементов И 1f и 14 и 5 первым входом элемента И 17, а четвертый выход — с третьими входами триггеров 22 и 23.

Преобразователь работает следующим образом. f0

Допустим, что триггеры 22 и 23 находятся в нулевом состоянии, а отверстие 2 экрана 3 прошло фотоприемник 6 сверху вниз. Тогда на первом выходе дешифратора 25 устанав- 15 ливается единичный сигнал. При движении экрана 3 сверху вниз отверстие

2 проходит мимо фотоприемника 4.

его сигнал проходит формирователь 7, открытый элемент И 10 и поступает 20 на входы элементов ИЛИ 18 и 19. С приходом очередного тактового импульса с генератора 24 на входы триггеров 22 и 23 на их выходах формируются сигналы, причем на выходе 25 триггера 22 формируется единичный уровень, а на выходе триггера 23— нулевой уровень. На втором выходе дешифратора 25 устанавливается единичный сигнал, который поступает 30 на элементы И 12, 15 и 16. В этом состоянии преобразователь не реагирует на сигнал фотоприемника 4 и ожидает прихода сигнала с фотоприемни-. ка 5 или 6, первый случай соответствует движенйю экрана 3 сверху вниз, второй - снизу вверх. В первом случае сигнал с выхода фотоприI емника 5 через формирователь 8, элемент И 12 поступает на элементы

ИЛИ 18 и 20. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 20 поступает на второй вход триггера 23, на выходе которого устанавливается единичный сигнал с приходом очередного импульса с геиерато-45 ра 24 на его первый вход, а триггер

22 в это время устанавливается в нулевое состояние, и при этом на третьем выходе дешифратора 25 устанавливается единичный уровень сигна- 5р ла, который поступает на входы элементов И 11, 1 4 и 17. Таким образом отрабатывается движение экрана сверху вниз от фотоприемника 4 к фотоприемнику 6. 55

Если же после прохождения фотоприемника 4 экран будет двигаться в обратном направлении, то блок кодирования будет реагировать на сигнал фотоприемника 6. При этом сигнал с фотоприемника 6 через формирователь 9 поступает на вход пятого элемента

И 15, на первом входе которого находится единичный уровень сигнала, так как он соединен с вторым выходом дешифратора 25. На третий вход элемента И 15 поступает единичный уровень сигнала, так как он соединен с выходом формирователя 8, который в данном случае имеет единичный уровень сигнала. Выходной сигнал элемента

И 15 поступает на второй вход элемента ИЛИ 21. На вторых входах триггеров 22 и 23 в данном случае устанавливаются нулевые уровни сигналов, и с приходом очередного тактового импульса с генератора 24 на первые входы триггеров 22 и 23 оба триггера устанавливаются в нулевые состояния, а на первом выходе дешифратора 25 устанавливается единичный уровень сигнала — схема вернулась в исходное состояние.

Таким образом, при поступлении тактовых импульсов с генератора 24 на выходах триггеров 22 и 23 могут быть следующие комбинации сигнало соответственно: 00; 01, 10, 11. При этом сигнал формируется на 1-,2-,3- и 4-м выходах дешифратора 25. Следует отметить, что при включении питания допускается ложное срабатывание преобразователя, вносящее погрешность в результат измерения + 1 дискрету преобразования, которая должна учитываться при обработке результатов измерения, формируемых на выходах элементов ИЛИ 18 и 21.

Из описанного следует, что преобразователь с приходом сигнала от любого фотоприемника переходит в такое состояние, при котором ожидается поступление сигнала либо от последующего, либо от предыдущего фотоприемников, при этом формируется сигнал либо на выходе элемента ИЛИ.18, либо на выходе элемента ИЛИ 21 соответственно.

Период следования импульсов с генератора 24 должен быть не больше длительности импульсов формирователей фотоприемников 4-6 при максимальной скорости перемещения экрана 3. Если при включении питания триггеры 22 и

23 окажутся оба в единичном состоя.нии, то на четвертом выходе дешифра-.

1141574

Составитель 10. Котов

Редактор В. Петраш Техред M.Kóçüìà

Корре ктор И. Эрдейи

l 7

Заказ 514/45 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тора 25 установится единичный уровень сигнала, который переключит триггеры 22 и 23 в нулевое состояние.

Технико-экономический эффект изобретения заключается в том, что получая предельную разрешающую способность, равную разрешающей способности преобразователя перемещения в код с одной парой излучателя и фотоприемника, которая выше разрешающей способности известного преобразователя

5 в три раза, предлагаемый преобразователь отрабатывает реверс и при этом защищен от ложных срабатываний. !