Преобразователь перемещения в код

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ Б КОД, содержащий последовательно расположенные на оптической оси излучатели , измерительный элемент с разрядными дорожками с прозрачными и непрозрачными участками,индикаторный элемент со щелями, фотоприемники точного и грубого отсчетов, (т-1) элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, где im - число разрядов точного отсчета , выходы которых являются выходами точного отсчета преобразователя, выход (tn-2)-ro-элемента ИСКЛЮЧАКЯЦЕЕ ИЛИ соединен с первым входом. (т-З)-го элемента ИСКЛЮЧАИЦЕЕ ИЛИ, блок согласования отсчетов, управляющий вход которого соединен с выходом старшего разряда точного отсчета . преобразователя, а выходы являются в.ыходами грубого отсчета преобразователя , отличающийся тем, что, с целью повышения функциональной надежности преобразователя, в него введены (m+k) компараторов, где k - число разрядов грубого отсчета , интерполятор, прозрачные участки измерительного элемента выполнены шириной h и шагом , щели индикаторного элемента на участке длиной W вьтолнены -с различной шириной, пропорциональной весу разряда выходi ного кода, фотоприемники точного и грубого отсчетов выполнены протяжен (Л ностью W, выходы фотоприемников точного и грубого отсчетов соединены с входами соответствующих (m+k) компараторов , выходы первого, .(т-2) и (т-1)-го компараторов соединены с вторыми входами одноименных элементов ИСКЛОЧАЩЕЕ ИЛИ, выход т-го компара-. тора соединен с выходом старшего разряда точного отсчета преобразователя .и первым входом (гп-1)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы k-компараторов соединены с входами интерполятора , выходы которого соединены с информационными входами блока согласования отсчетов.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ. (21) 3632852/24-24 (22) 12.08.83 (46) 07.11.85. Бюл. № 41 (71) Специальное конструкторское бюро Института радиофизики и электроники АН АрмССР (72) С.Х.Бабаян и P.À.Ñàðêèñÿí (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 344482, кл. G 08 С 9/04, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 960883, кл. С 08 С 9/00, 1981. (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

В КОД, содержащий последовательно расположенные на оптической оси излучатели, измерительный элемент с. разрядными дорожками с прозрачными и непрозрачными участками, индикаторный элемент со щелями, фотоприемники точного и грубого отсчетов, (rn — 1) элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, где )т — число разрядов точного отсчета, выходы которых являются выходами точного отсчета преобразователя, выход (%-2)-го.элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ соединен с первым входом (rn-3)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок согласования отсчетов, управляющий вход которого соединен с выходом

„„Я0„„1190521 А старшего разряда точного отсчета преобразователя, а выходы являются выходами грубого отсчета преобразоваф, теля, отличающийся тем, что, с целью повышения функциональной надежности преобразователя, в него введены (rn+k) компараторов, где k — число разрядов грубого отсчета, интерполятор, прозрачные участки измерительного элемента выпол— иены шириной h и шагомер, щели индикаторного элемента на участке длиной % выполнены с различной шириной, пропорциональной весу разряда выходного кода, фотоприемники точного и грубого отсчетов выполнены протяженностью1И, выходы фотоприемников точного и грубого отсчетов соединены с входами соответствующих (а+ k) компараторов, выходы первого,,(m — 2) и (rn-1)-го компараторов соединены с вторыми входами одноименных элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход М-го компара-. тора соединен с выходом старшего разряда точного отсчета преобразователя,и первым входом (tn-1)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы k-Koìïàраторов соединены с входами интерполятора, выходы которого соединены с информационными входами блока согласования отсчетов.

1190521

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления для преобразования как линейных перемещений, так и углов поворота вала в код. .Целью изобретения является повышение функциональной надежности преобразователя.

На фиг. 1 представлены индикатор- 1О г ный и измерительный элементы, на фиг. 2 — структурная схема преобразователя, на фиг. 3 — временные диаграммы работы преобразователя.

Преобразователь содержит измери- 15 тельный элемент 1 с разрядными дорожками 2, индикаторный элемент -3 со щелями 4- 7, фотоприемники 8 точности отсчета (ТО), фотоприемники 9 грубого отсчета (ГО), компараторы рО

10 и 11 ТО и ГО соответственно, элементы ИСКЛЮЧАКй(ЕЕ ИЛИ 12, интерполя- ° тор 13 и блок 14 согласования.

Дорожки 2 на измерительном элементе

1 нанесены таким образом, что шири- 25 на прозрачных участков равна кванту младшего разряда.

Щели 4-7 .на индикаторном элементе 3 выполнены на окружности того же радиуса, что и дорожки 2.. Фотоприемники 8 расположены напротив щелей 4-7.

Преобразователь работает следующим образом.

При вращении измерительного эл мента 1 в направлении стрелки (фиг, 1a) лучи считывания, сформированные прозрачными участками щелей

4-7 модулируются и на выходах сооТ 4О ветствующих фотоприемников 8 и 9 формируются сигналы 15-18 (фиг.3),. которые преобразуются компараторами

10 и 11 в дискретные сигналы 19-22.

Эти сигналы поступают на соответствующие входы элементов ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 13, в которых преобразуются в разрядные сигналы 23-26 выходного кода с первого по четвертый разряд.

В общем случае число разрядов ТО может быть равно rn. При этом структурная схема соединения элементов, составляющих ТО преобразователя, аналогична приведенной.

Сигналы с фотоприемников 9 ГО, которые располагаются напротив разрядных дорожек старших разрядов измерительного. элемента 1 (не показаны), поступают на входы компараторов 11, где они преобразуются в дискретные сигналы. Эти сигналы поступают на вход интерполятора 13, где преобразуются в сдвинутые по фазе сигналы 27 и 28, образующие выходные сигналы ГО преобразователя.

Число сигналов выходного кода

ГО преобразователя определяется числом разрядных дорожек измерительного элемента 1, и в общем случае может быть равно k .

Таким образом, на вход блока 14 согласования поступают сдвинутые по фазе сигналы, которые формируют пятый и более старшие разряды преоб— разователя.

Сдвиг фазы между сигналами на выходе интерйолятора 13 определяется величиной сдвига фотоприемников и равен четверти шага Vy/4.

Разрядные дорожки ГО преобразователя могут быть реализованы по любому принципу, в частности они могут быть выполнены в коде Грея или шкально-матричным способом кодироваНИЯ.

Для увеличения крутизны сигналов, снимаемых с фотоприемников 8 и 9, щели 4 — 7 могут быть выполнены длиной, кратной .шагу нанесения прозрачных участков дорожки 2 на измери— тельном элементе 1. В этом случае увеличивается суммарное излучение, попадающее на чувствительную пбверхность фотоприемников 8 и 9.

Таким образом, выполнение разрядных дорожек на измерительном элементе 1 различного веса, длина которых кратна шагу. нанесения прозрачных щелей на индикаторном элементе 3 в совокупности с принятой схемой обработки сигналов позволяет упростить изготовление элементов 1 и 3, и как следствие; упростить технологию изготовления преобразователя в целом, т.е. повысить его технологичность.

1190521

1190521

f)p Риг.2 .

Р г/ю Д

fp-Ó

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

5р м E(yg) ВНИИПИ

Тираж 871

Заказ 7003/59

Подписное