Преобразователь перемещения в код
1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ В КОД, содержащий осветитель , оптически соединенный через отверстия кодовой дорожки диафрагмы и кодового элемента с первым и вторым фотоприемниками, выход первого фотоприемника соединен с входом первого формирователя управляющего сигнала, выход котдрого соединен с управляющим входом первого блока вычитания, выход второго фотоприемника соединен с первым входом преобразователя напряжения в код, первый выход которого соединен с первым информационным входом первого блока вычитания, второй информационный вход которого соединен с выходом постоянного запоминающего устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности преобра::оват :.ля, в него введены третий и четвертьв ; фотоприемники , вторые формирователь управляющего сигнала и блок вычитания, формирователь кода грубого отсчета и блок управления формирователем кода грубого отсчета, а преобразователь напряжения в код выполнен двухканальным, диафрагма содержит два ряда отверстий кодовой дорожки , выполненных с периодом A-o( , где период отверстий первого ряда кодовой дорожки; N число отверстий первого ряда кодовой дорожки, а ширина отверстий кодовой дорожки диафрагмы равна Qo/2, кодовьм элемент ныполнен с отверстиями по числу фотоприемников, расположенных € в два ряда против соответствующих (Л рядогз отверстий кодовой дорожки диафрагмы и с расстоянием f между собой и в каясшм ряду, Р ах х(К+0,25), где ., 1 , 2, . . . , выход третьего фотоприемни1ча соединен с входом второго формирователя управляющего сигнала, выход которого со (;о едине с управляющим входом второго 00 00 блока вычитания, выход четвертого фотоприемника соедине с вторым о о: входом Гтреобразователя напряжения в код, второй выход которого соедине}; с первы информац.ионным входом второго блока вычитания, второй информационньш вход которого соединен с выходом постоянного запоминающего устройства, третий и четвертьй выходы преобразователя напряжения в код соединены с первым и вторым входами соответственно блока управления формирователем кода грубого отсчета, выходы которого соединены с nepBbLM и вторым входами формирователя кода грубого отсчета, выходы
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 H 03 М 1/24
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к авто скому свидетельств ки, выполненных с периодам
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИЙ (21) 3756041/24-24 (22) 04.05,84 (46) 23.11.85. Бюл. N - 43 (71) Куйбышевский ордена Трудового
Красного Знамени авиационный институт имени акад. С.П,Королева (7,2) В.М.Гречишников, Л.С.Капустин и Г.И.Леонович (53) 681.325(088.8) (56) Фотоэлектрические преобразователи информации. -Под ред. П.Н.Преснухина. М,: Машиностроение, 1974, с. 206, 207.
Авторское с BH;»å Tåëbñòâî СССР
N - 1005132, кл. G 08 С 9/08, 1980. (54)(57) 1. ПРЕОБРЛЗОВЛТБ;П> ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, содержащий осветитель, оптически соединенный через отверстия кодовой дорожки диафрагмы и кодового элемента с первым и вторым фотоприемниками, выход первого фотоприемника соединен с входом первого формирователя управляющего сигнала, выход кот»;»рого соединен с управляющим входом первого блока вычитания, выход второго фотоприемника соединен с первым входам преобразователя напряжения в код, первый выход которого соединен с первым информационным входом первого блока вычитания, второй информационный вход которого соединен с выходом постоянного запоминающего устройства, о т л и ч а ю ш и и с я тем, ч-,о, с целью повышения надежности преоора ават;.ля, в него введены третий и четверть»»» фотоприемники, вторые формирователь управляющего сигнала и блок вычитания, формирователь кода грубого отсчета и блок управления формирователем кода грубого отсчета, а преобразователь напряжения в код выполнен двухка»»альных, диафрагма содержит два ряда отверстий кодовой дорожгде л, — период отверстий первого ряда кодовой дорожки, — число отверстий первого ряда кодовой дорожки, а ширина отверстий кодовой дорожки диафрагмы равна (),/2, » ojIoBh»»» элемент ьч»полнен с отверстиями по числу фатопр»»ем»»иков, расположенных в два ряда против соответствующих ря;Iа»3 отверсT»пi кодовoй дopажки диафрагмы»» с расстоянием (между собой и в каждом ряду, (= ах х (К+О, 25), где К= .), 1, 2,..., выход третьего фотоприемнш,а соединен с входом второго формирователя управ— ляюшего сигнала, выход которого соединен с управляющим входом второго блока вычитания, выход четвертого фотоприемника соединен с вторым входом преобразователя напряжения в код, второй выход которого соединен с первым информационным входом второго блока вычитания, второй информационный вход которого соединен с выходом постоянного запоминающего устройства, третий и четвертый выходы преобразователя напряжения в код соединены с первым и вторым входами соответственно блока управления формирователем кода грубого отсчета, выходы которого соединены с первым и вторым входами формирователя кода грубого отсчета, выходы I 9""})II}) соотве" (тне>тно Д о т и р!« содер-.
Входами ятеля
П Е >Э Б< «Ь >т«! И входы
ЕОбРсl3O (3ЫХОДЫ ре1.истГlг .р i c>. c« ": >i Т! «р О Г!) б !ОК « > >) Вl«)ЧИТяив я
>Е «г,т«(1»> т. —, Р.)-.г 11:,.>;.-1 Ч(;"H.PРТ, (М
Н Х()ДЯМ»>, >.Ь » »>ЕтирО БЯТ(.:ЛЯ К: ) (Я Гp(c О OI i)
ОТCt(P T(» . 3»ходы ЛОРМИ»РОВЯТЕЛЯ КОЛЯ грубога Отсчета и Втono(блока В»(в читяния являются Выходами 1 руб ого
1» 10<(но «»J !0 т":(ЕТ«>В Г р Едб>) я 3 Онс ТЕЛН 1p(3Обр
0c) P<7 ОВЯ Т ЕЛЬ }Icl(ID5(»«F: ИИЯ В КО » ж;(т генератор импульсов счетчик, преобразователь код — напряжение, двя =. !pHPнта у1, двя ре) ист1эя> ВыхОд
I P (r«p<7 TO ðà 5(><(Пуп (,со>т (JO(«j(H}(CFI счет и -к с Входом ->ppoC>p(I!30137òåJiÿ к»д -- на(рнжение H первыми г С;.=!с " —; В . =.Ь(Х(Э«Z 1».р Е()бряЗ Ов
КO>„ Н ilР>(». (CН)!Е (О» .ДИНP II С
13хОдями «J» емен7 Ов 1 1 В *. (э!)ь!е» кОТО(эь(х являются ВхОдями Ilp
В< -(Е.(Я:(Я «ГПЭЯ);ЕНИ57 D К ОД <7
Г <«ПИ }, Е г и i (В 7- 0 <) Üi!Е- В Х О гт а. (И ()а в и я 3)i) ю.-ся перв»ГМ и тст()p»)N вы
ХО; ЯМ>т ((> ЕГ>бр я 3 ОВЯ ТЕЛя Н<1пря)((ЕНИЯ
Б коц = Входы регистров являются
T i) 1 r ii (1! с(< ; сЕ pT»lN т)ЫХО;f »г «И lip 306
В а 3 (- с а т е 1
3. ".; с обря - оня-,(ль по г(,, г т
Ч (Ю ГЛ .-.. . и С 5. 7 ЕМ., -:10 ОЛОК т т pci В («(ия (1)901)и()0> я Т .1(1 (I(O>7pc Г17""
О а(О Oт - r 0771 С ОДР«)»ж»1 Т;(!>3(! Э)1 ЕМЕНТЯ
111,,1(3Я».lеме>(тя 1»1.. П 13 сто т}тг)е Злег«-! : H7<1 .",, Вход !IPP!30 а ЗЛc . i(! l !Я .г>г
ЯВЛЯ(3, * И(()13! (т БХОДР« 5(ОКЯ И (ОЕ г> Ит(Е«, " г,=;.;,3!Ã(irl Вхг)„»Я!ЧИ и Р«3 0 Г;) H
ИЗ (, u i) OÒ Е НИО а i и(. С: И» - > <)РТО>)(Я ТЕ
И !;}„».!.ICËÈÒÅË},т(РЙГ ТОК«Ц-.КЕ И, ;О)«Е !
B»f)(«» - " гт".!КОЕ) H«f(1)PP !, f!i" ««J 3<»Г О Вт«М
Це-il,r! r- обр».Г(с!г"ся я-31 с«(«5 *.;>>3»f-. ш(»ение -I<>де). :Пг)ст}> Гт.)е >бгя - т.яте тя
C ""(. mr» . If»iHpQB f }(F«fI, Q;i « p«4 \»»>»«
O C»IP" > 11O3rrf т «О:;Hf»»r«< г гт;, СГЭО;, Ня (э- г. 1 !Гредстявлет(я . Трук7ур"
Н<}Я СХЕ "(Я >7PPO()P<330«3 7TЕ 15(т(Я Г»13Г - - ,ункпио} ягьная схема пр. образ она тгг (я
«с(» т(>«)5(ж<«Е Ия Г) >(Ci)r «,. I}I > 1: Ггя;т»ИГ, т, )! ЮРЕ!. О Я с НЯ>ОГГИ=1:;:1)1(и Гr F! !1 1» Я )О 1!
ЦЕН ((1(РIЗЫМ ВХО;(ОМ )IЕРВОI O Э IPМЕ}тт,с Ijг. 1:, ыход к отара г;! Соеди 3pн с
1(ар.сым Вхадат : Гретьего =,:(емента 1!. н»(х(гi(к ()т cipoi (c 0((Д )и е ll с Вто)) (и>
ВХОДОМ П(! ) })A } О >,i(BMC! I "с 1! H С н та ) l )N
Вх(>пом первого:)лемент ; 11 Пг, Вхо„(Второгo 37eэ!ента Н!. я Вля ется вт(>p»)N
I35;0jf(!N блока H -.аединен с Вторым входа."! третье!0 1.!åNpíTЯ 11 и и» p}>I)2>
13хi!„ «ом че . не>это ГО Э.lем«нта I, ес>!ха;т
: 1орого 35)емента 11Е соединен с перВЫМ ВХОДОМ В TOP 0 I 0 (3 (ЕМЕНТЯ r ПI, Выход которого соединен с Вторым
HXO, lOM ВТОРОГО Э)IЕМЕНТЯ И ВЫХО,< которо) о (. оее инея с Вторым R.iojloN чс г т)(j)ò»(i >JI!3Nñi(òÿ 11 и 137 Орым
Ькадлм }3òàðÎÃÎ ЗЛЕМЕНта 1(«ПI. а )Ы—
Хопr i .(c PH Oi 0 И ЧЕ Т))ЕI) TO) О 3Л :Мс-. r>— I OH 11 >«ВпяЮ 1 Ся «3}«ÃÕOJ(ÿÌH б:IОКс«
Преобразовяте:(ь по l?. 1, а т л 1! ч я ю (((и и с я тем, что фс>рми)oi!атель кода грубо(0 отсчет"-, -апер>KHÒ 13ЫЧИ! Я ТЕЛЬ КО« ОВ > ПОС Т05 т> !O". запоми}(яющее устройство, сум."!Ятор и блок ()ормирования кода,. Входы
БЫЧИТЯ ТЕ 15! (О,г(0)3 Яв.|(ЯЮТСЯ . P(3ТЬ>!М
И Ч: i }301)(ЫМ ВХО>ДЯМИ «!ОР».ИРОВ":. F(3:!5<.
13»В» (»(,т }i!«Г 1HТЯ т 551 K ÎДOВ СО(.» (И iiЕ Н С
ИЕ;)1 ЫМИ >3ХОДЯ»МИ CV) !ЯТОРЯ И (Cipi( 1>ар»>ИГ)овя}п:я кала Второй н". )д ум"сс «01>Я -ÎPJ(HI(Å}(. ВЫХ();IОМ ic; T(«ЯННО— ГО : <<П<тмl(}(<7}«Jf!(P: О VCÒ>> ОЙ C"! Н.; . с !«i -хо;(«о(>(5(11«»т(}с то(>1,;ЕГ В ха гг тг! б.т ) к фаj)!«!И;) Она!)ИЯ =.ОД<},. Тj) Т ИЙ 1 т:. Е т;.> ЕP (!«. i 13Х «>, !» }(Q ((г )C (» >т В Г.ЯК)Т(! >l .!(. . 1) Bi.IN В;. О!),(Э! 13ХО;1<31»))J ()Qj! 8(j)OP
В»(ХСД я}31(НЕТ(.Я 13»Ь(ОД(ЭЭ! фарМИра}ЗЯТЕ<75(:1;)Е .>б;)с> ЗО 3 1 а - - .1>1 à —;- — д)«гнт(т(li()г, ; Я 11 }(ci Я C»"!: !Я . i ОOKcl » г(1)ЯБ I(1(ИЯ Г»«0<т) сlп() c !i 1 i (т :с,".: ° а,! - Гт>У!) 0 Г 0 ТC.Ч т Я . :-(Г};,.>И, Э вЂ” фУ}ГК, f()}(,,i т,lгая СХЕМЯ (}>(РМ;П>С;3;11(.-.(Я ;O, а т 11", г«ага ОТСЧЕТ<1, I,-., е «.i:.«pë 30)337 слт-, пере -!-..!<(ения В г КО» Iij)5! I i (.- »)ЖЕ»т OC.}3 <«Т(37 С-ll. 1 ДЕ(а(,:РЯ) «.(У 2 С ОТВСPC HßNH КОДОВОЙ дорожки. ко,():г -; элемент 3, фотоприСМНИК<1 - »«i H. - ;- ОРМИРОВЯТЕЛИ » H ; П«) Я -:» ЦЯ!г)ВГ«гi i "И Г -j ËC« б 70KH 7 И 5>ЫЧИТЯЕ(ИЯ, бЛОК 9»г т.р ЯВЛЕНИЯ фа>Э»»«ирователсм 10 кода p . бог". о-.-чета. г(ВуХКЯ}тяэтЕ«Ь(Ь(Й П111(, 1,, ПОСтаяННОЕ Заi1Qi"Г(H<7}i)!jт(! 13 у(Т )Q. 1 .- 0 («1зу > 1 2, 1193806 ПНК 11 (фиг,2) содержит генератор . 13 импульсов, счетчик 14, преобразователь 15 код-напряжение (ПКН), регистры 16 и 17 и элементы И 18 и 19. Блок 9 (фиг ° 4) содержит элементы НЕ 20 и 21, элементы ИЛИ 22 и 23 и элементы И 24-27. Формирователь 10 кода грубого отсчета (фиг.5) содержит вычитатель 28 кодов, ПЗУ 29, сумматор 30 и блок 31 формирования кода. Преобразователь перемещения в код работает следующим образом, При перемещении диафрагмы 2 (фиг.1) световой поток от осветителя 1, проходя через ее отверстия и отверстия кодового элемента 3, модулируется по амплитуде и преобразуется в фотоприемник 4 в электрические сигналы. Так как отверстия кодсвой дорожки диафрагмы 2 разнесены на расстоянии a„=aо(к+1/4), то сигналы с фотоприемников 4,1 и 4.2 и с фотоприемников 4.3 и 4.4, сдвинуты один относительно другого на 1/4 периода а соответственно (фиг.Зд о ), а так как период второй кодовой дорожки равен а +а /Ь1, то число периодов сигналов, снимаемых с фотоприемников 4.1 и 4.2, равно N а число периодов сигналов, снимаемых с фотоприемников 4.3 и 4.4, равно и -1. Ввиду того, что ширина отверстий кодовых дорожек диафрагмы 2 и кодового элемента 3 одинакова, в сигналах, снимаемых с фотоприемников 4.3 и 4.4 имеются плоские" участки величиной а /N (фиг.3 ). Сформированные сигнао лы с фотоприемников 4.2 и 4.3 поступают в ПНК 11, который может работать в двоичном коде. При поступлении импульсов с генератора 13 (фиг.2) счетчик 14 изменяет свой выходной код и-1 от 0 до M=2 . Этот код поступает в регистры 16 и 17 и в ПКН 15, где преобразуется в ступенчатое пилообразное напряжение, которое элементами И 18 и 19 сравнивается с сигналами с фотоприемников 4.1 и 4.4. Если напряжение с ПКН 15 равно или больше напряжения с фотоприемника 4.1 (или 4.4), то срабатывает соответствующий элемент И 18 (или 19). Сформированный на соответствующем выходе сигнал запрещает дальнейшую запись кода с выхода счетчика 14 в соответствующий регистр 16 (или 17). Он же разрешает 10 ! 50 выдачу полученного кода с регистра 16 (или 17) на выходы IIHK 11. Цикл преобразования заканчивается одновременно по обоим каналам при полном заполнении счетчика 14. Следующий импульс с генератора 13 начинает новый цикл преобразования, который в дальнейшем повторяется аналогично описанному. Сигналы с выходов элементов И 18 и 19 поступают, кроме того, непосредственно на выходы ПНК 11. Элементы И 18 и 19 при этом настроены так, что сигнал с фотоприемника 4.3 начинает преобразовываться с "0" до максимума (фиг.З Z), а сигнал с фотоприемника 4,2 — с " " до максимума . (фиг.З о ), причем максимальные значения кодов обоих сигналов одинаковы, Коды, полученные в результате преобразования сигналов с фотоприемников 4.2 и 4.3 в ПНК 11, однозначно определяют пространственное положение диафрагмы 2 только в пределах половины шага а . Для однозначного о определения положения диафрагмы 2 на полном периоде ао используются сигналы управления с формирователей 5 и 6, формируемые из сигналов с фотоприемников 4.1 и 4.4 путем сравнения их с напряжением 0 = 0 о1 /2 Qop (фиг. Зц,g ), где О,„— максимальное напряжение на выходах фотоприемников 4.1 и 4.4. Моменты перехода сигналов управления от "0 к максимуму и наоборот соответствуют экстремальным точкам в преобразуемых сигналах с фотоприемников 4,2 и 4.3. Если сигналы управления с формирователей 5 и 6 равны "0", то блоки 7 и 8 пропускают на выходы коды с выходов ПНК 11 без изменения. Если сигналы управления с формирователей 5 и 6 равны "1", то блоки 7 и 8 пропускают на выхоцы коды, сформированные в процессе вычитания из кода, записанного в ПЗУ 12 и соответствующего максимальному коду преобразования на полном периоде а или а +ао/!! . Этим о о о достигается однозначное определение пространственного положения диафрагмы 2 в пределах периодов а и о ао+ао /N Код с выхода блока 8, в котором присутствует значение кода, соответствующее "0", служит для формирования кода грубого отсчета (ГО). Этот же код является одновременно кодом гочного отсче га (ТО) KoJJ, с ныхода блока 7, н котором 3 нBчение кОдB начинается с еди1! Нцы . служит толькО для Форм«1>Ования кО да ГО. СФормированные коды с. выходов блоков 7 и 8 поступаю; на входы формирователя 10 кода ГО Код с выхода блока ф в нычитателе 28 кодов вычитается из выходного кода блока 7, Разностный код несет информацию о пространственном положении диафрагмы 2 в ГО, причем однозначное определение кода грубого Отсчета происходит до тех пор. пок= .-значение нычитаемого кода меньше значения уменьшаемого кода „;". е. когда их раз ность положительная (фиг,34). Если их разность отрицательная, то для однозначного опреде тения кода ГО она складывается н сумматоре 30 с кл— дом, значение котороro BBI;HOBrro в ПЗУ 29 и соответствует максимальному з наче нию кода ГО плюс ели«иц-".. Коды с выхода нычитB! ejrÿ 28 кодов и с выхода сумматор:= 30 нлступьпот в блок 31 „ко-.орый уlrpar!ляется сигна— лами с выхода блока 9 Ес>11 з«ачение кода вычитаемо>о ме нше значения клда уменьи!яемого, "o на выхОД ti roêB проходит к oj". с н ыхог1а Бы«! l 9380о 6 28 кодов. Если значение кода нычита=емого больше =- начения кода уме ньшае= гого, то на выход блока 3", проходит код с выхода сумматора 30, При этом выходной коД блока 3 I ОДнозначно Определяет пространственное положение диафрагмы вс всем интервале пре-образования в l (/., 0r .ãHBëû управления н блок= 9 1б (Фиг.4) Формируются из сигналов, поступающих из ПНК 11 и имеющих раз-личную длительность. Если сигнал на входе элемента НЕ 20 меньше по длительности, чеМ сигнал на входе 15 элемента НЕ 21, то управляющий сигнал появляется на выходе элемента И 25 и включает блок 31 н положе>-«::обеспечивающее прохождение кода выч ателя 28 кодов. Если си на - на 20 входе элемента HL 20 больше «гнала на входе элемента Н . 21, то управляв ющий сигнал .1оявляется на выходе 3JJpIlp«та И 27 И ЬКЛЮ-:pвт бЛОК д)гя прохожде ния инфсрмации с выхQ а сумма гора Ъ), . аким образом, введение описанных электронных олокон и выполнение днафраГМЫ С днуМя рядаМИ Отнсr Oтнй кс дс>ной дорожки позволяют повысить 301 r!àäo>KHI>oòü преобразователя з а счет rrJop!»lрования параллельно но времени позиliнл«нлгл к .Дс! !О и позиl. ионнr>гo 1. Ода 0. 1193806 а аф ° „, 5а, (o iL Ун н U 2ан а 2а» -2а ае 7а dao Zoo Too 9ar 5 т фиг.5 1193806 Составитель И.Котов Техред А.Кикемезей Корректор Е.Сирохман Редактор И.Николайчук Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 7325/59 Тираж 871 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. ч/5
