Устройство для преобразования сигналов фотоэлектрического датчика перемещений в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повышения точности устройства путем компенсации погрешностей от изменения амплитуды выходных сигналов датчика на фотоприемниках 1 и 2 :формируются cигнaJШ переменного тока в функции перемещения, сдвинутые относительно друг друга на И/2. В блоке 9 формируются опорные напряжения, соответствующие максимальному и минимальному значениям усиленных сигналов одного из фотоприемников 1 или 2, На информационные входы аналого-цифровых преобразователей (АЦП) 5 я 6 поступают усиленные сигналы ;фотоприемников 1 и 2 соответственно, а иа опорные входы - опорные напряжения с выхода блока 9. В АЦП 5 и 6 формируются однопеременные коды в соответствии с изменением выходных сигнаг: лов фотоприемников 1 и 2. В дешифраг торе 7 формируется последовательность счетных импульсов на одном из двух выходов в зависимости от направления перемещения или фазовых сдвигов выходных сигналов фотоприемников 1 и 2. В реверсивном счетчике 8 формируется код, пропорциональный величине перемещения с момента начала измерений, с соответствующим знаком. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. i (Л С to to 00 со О) vl

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOI CHOIVIY СВВЩЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3800511/24-24 (22) 19.07.84 (46) 07.04.86. Бюл. ¹ 13 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-физический институт (72) А.В.Сазонов и С.В.Клевцов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 591899, кл. С 08 С 9/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР

У 480103, кл. G 08 С 9/Об, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

СИГНАЛОВ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДАТЧИКА

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повышения точности устройства путем компенсации погрешностей от изменения амплитуды выходных сигналов датчика на фотоприемниках 1 и 2 формируются сигналы переменного тока,.SU„„223367 А (д) 4 Н 03 М /18 в функции перемещения, сдвинутые относительно друг друга на И /2. В блоке 9 формируются опорные напряжений, соответствующие максимальному и минимальному значениям усиленных сигналов одного из фотоприемников 1 или 2 °

На информационные входы аналого-циф« ровых преобразователей (АЦП) 5 и 6 поступают усиленные сигналы . Фотопри-. емников 1 и 2 соответственно, а на опорные входы — опорные напряжения с выхода блока 9. В АЦП 5 и 6 формируются однопеременные коды в соответствии с изменением выходных сигна.-. лов фотоприемников 1 и 2. В цешифра-. торе 7 формируется последователь» З ность счетных импульсов на одном из двух выходов в зависимости от направления перемещения или фазовых С сдвигов выходных сигналов фотоприемников 1 и 2. В реверсивном счетчике Q

8 формируется код, пропорциональный величине перемещения с момента начала измерений, с соответствующим Ь ) знаком. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. (Я

1223367

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналого" вых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Целью изобретения является повышение точности устройства путем компенсации погрешностей от изменения амплитуды выходных сигналов датчика.

На чертеже представлена структурная схема устройства. .Устройство содержит первый 1 и второй 2 фотоприемники, выходы которых через первый 3 и второй 4 усилители подключены к информационным входам соответственно первого 5 и второго 6 аналого-цифровых преобразователей (АЦП), выходы которых подключены к дешифратору 7, выходы дешифратора 7 подключены к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика 8, блок 9 формирования опорных нагреваний, вход которого соединен с выходом усилителя 3, а первый и второй выходы блока 9 подключены соответственно к первому и второму опорным входам АЦП 5 и 6.

Блок 9 формирования опорных напряжений содержит компаратор 10 генератор 11 импульсов, первый 12, второй 13,третий 14 элементы выборкихранения и дифференцирующий элемент 15 один вход компаратора 10 является входом блока 9 и подключен к информационному входу элемента 12, синхронизирующий вход которого соединен с выходом генератора 11 импульсов, а выход подключен к информационным входам элементов 13 и 14 и к другому входу компаратора 10, выход компаратора 10 подключен к входу дифференцирующего элемента 15, первый и второй выходы которого подключены к синхронизирующим входам элементов

13 и 14 соответственно, выходы которых являются первым и вторым выходами блока 9 формирования опорных напряжений.

Устройство работает следующим образом.

На фотоприемниках 1 и 2 формируются сигналы переменного тока в функции перемещения, сдвинутые относительно друг друга на 0 /2. По сигналам генератора 11 на элементе 12 запоминаются мгновенные значения выходного напряжения усилителя 3. Выходные сигналы усилителя 3 и элемента 12 поступают на входы компаратора 10, который переключается при изменении знака производной выходного напряжения усилителя 3. Дифференцирующий элемент 15 вырабатывает управляющие импульсы в моменты переключения компаратора 10, при этом управляющий импульс вырабатывается на первом выходе, если происходит смена знака !

О производной cHFH a усилителя 3 с

"+" на "-", или управляющий импульс на втором выходе, если знак производной меняется с "-" йа "+". По сигналам с первого выхода дифференцирующего элемента 15 производится перезапись сигнала с выхода элемента 12 в элемент 13, в котором запоминаются максимумы переменного сигнала усилителя 3, По сигналам с второго вы-. хода элемента 15 производится перезапись сигнала с выхода элемента 12 в элемент 14, в котором записываются минимумы переменного сигнала усилителя 3. Значения очередных максимума, и минимума переменных сигналов пос тупают соответственно на первые и вто30

55 рые входы опорных напряжений первого и второго 6 АЦП. Таким образом,постоянно происходит подстройка обоих опорных напряжений первого 5 и второго 6 АЦП под медленно меняющееся изза дрейфа постоянной составляющей или изменения размаха переменных сигналов, значения максимумов и минимумов переменного сигнала, чем исключается влияние дрейфа постоянной составляющей и изменение амплитуды переменных сигналов на точность устройства. При этом амплитуда переменных сигналов фотоприемников 1 и 2 и их постоянные составляющие должны совпадать с большой точностью.

АЦП 5 и 6 могут быть выполнены в виде многопороговых аналого-цифровых преобразователей, формирующих однопеременный код. Импульсы, сформированные АЦП 5 и 6 в моменты изменения выходных кодов, а также часть потенциальных уровней АЦП 5.и 6 поступают на входы дешифратора 7, в котором формируется последовательность счетных импульсов на одном из двух выходов в зависимости от направления перемещения или фазовых сдвигов выходных сигналов фотоприемников 1 и 2.

В реверсивном счетчике 8 форми" руется код, пропорциональный величине перемещения с момента начала изме1223367

Формула из об ре те ни я

Составитель Д. Смирнов

Редактор В. Иванова Техред Н.Бонкало Корректор М. Самборская

Заказ 1723/58 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рений, с соответствующим знаком. Перед началом измерений вал датчика должен бытьповернут на «180 эл.град. во включенном состоянии преобразователя. 5

1. Устройство для преобразования сигналов фотоэлектрического датчика перемещений в код, содержащее первый и второй фотоприемники, выходы которых через первый и второй усилители подключены к информационным входам соответственно первого и второго аналого-цифровых преобразователей, выходы которых подключены к дешифратору, выходы дешифратора подключены к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введен блок формирования опорных напряжений, вход которого соединен с выходом одного из усилителей, а первый и второй выходы подключены соответственно к первому и второму опорным входам аналого-цифровых преобразователей.

2. Устройство по п. 1 о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что,блок формирования опорных напряжений содержит компаратор, генератор импульсов, первый, второй, третий элементы выборки — хранения и дифференцирующий элемент, один вход компаратора является входом блока формирования опорных напряжений и подключен к информационному входу первого элемента выборки — хранения, синхронизирующий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а вы-, ход подключен к .информационным вхо.— дам второго и третьего элементов выборки — хранения и к другому входу компаратера,выход компаратора подключен к входу дифференцирующего элемента, первый и второй выходы которого подключены к синхронизирующим входам соответственно второгои третьего элементов выборки -хранения, выходы которыхявляются первыми вторымвыходами блокаформирования опорных напряжений.