Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах управления станками с числовым программным управлением, радиои оптическими телескопами. Целью изобретения является повьпиение технологичности преобразователя. Для этого в преобразователь , содержащий источник излучения , индикаторный и кодрвьй диски , фотоприемники грубого и точного (ГО и ТО) отсчетов, введены аналоговый коммутатор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), задающий регистр, блок ключей, сумматор, а дорожка ГО кодово го диска выполнена в виде кольца , ограниченного изнутри окружностью , а снаружи - спиралью Архимеда. Световой поток от источника излучения через индикаторный и кодовый диски поступает на фотоприемники. На их выходах формируются линейно изменяющиеся сигналы и и и , пропорциональные углу поворота кодового диска, Эти сигналы поступают на входы аналогового коммутатора, управляемого сигналом старшего разряда точного отсчета (ТО). При поступлении на управляющий вход аналогового коммутатора логической 1 он пропускает на вход АЦП сигнал U, логического - сигнал U,j. Сигнал U отстает по фазе от сигнала U, на уголо . При поступлении на вход сигнала ТО логического О блок ключей открывается и в сумматоре с задакщего регистра переписьгоается эквивалент угла сУ., а на выходе сумматора формируется код угла поворота вала. Таким образом, в преобразователе при относительно простом в технологическом выполнении кодового диска устраняется неоднозначность считьшания сигналов. Согласование отсчетов в преобразователе осуществляется методом двойной щетки. 1 3. П..Ф-ЛЫ, 3 ил. с в (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 И 03 М 1/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3610965/24-24 (22) 24.06.83 (46) 23.06.86. Бюл. ¹- 23 (71) Специальное конструкторское бюро Института радиофизики и электроники АН АрмССР (72) P.À.Ñàðêèñÿí, А.Г.Авакян и А.П.Чибухчян (53) 681.325 (088.8) (56) Патент США №- 3310798, кл. 340347, опублик. 1967.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1043709, кл. С 08 С 9/06, 22.10.81. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВА-ТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах управления станками с числовым программным управлением, радио- и оптическими телескопами. Целью изобретения является повышение технологичности преобразователя. Для этого в преобразователь, содержащий источник излучения, индикаторный и кодовый диски, фотоприемники грубого и точного (ГО и ТО) отсчетов, введены аналоговый коммутатор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), задающий регистр, блок ключей, сумматор, а дорожка ГО

„„SU„, 1239864 А1 кодового диска выполнена в виде кольца, ограниченного изнутри окружностью, а снаружи — спиралью Архимеда.

Световой поток от источника излучения через индикаторный и кодовый диски поступает на фотоприемники. На их выходах формируются линейно изменяющиеся сигналы U, и U пропорциональные углу поворота кодового диска.

Эти сигналы поступают на входы аналогового коммутатора, управляемого сигналом старшего разряда точного отсчета (ТО) . При поступлении на управляющий вход аналогового коммутатора логической "1", он пропускает на вход АЦП сигнал U логического "0" у — сигнал Ц . Сигнал Ц отстает по фазе от сигнала U на уголь . При поступлании на нхап сигнала ТО лсгинаского "0" блок ключей открывается и в сумматоре с задающего регистра переписывается эквивалент угла о, а на выходе сумматора формируется код угла поворота вала. Таким образом, в преобразователе при относительно простом в технологическом выполнении кодового диска устраняется неоднознач" ность считывания сигналов. Согласование отсчетов в преобразователе осуществляется методом "двойной щетки".

1 з. и. ф-лы, 3 ил.

1 12398

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может

1 быть использовано в системах програм- много управления станками, радио и оптическими телескопами для преобразования углового положения валов в цифровой код.

Цель изобретения — повышение технологичности преобразователя.

На фиг.1 представлена дорожка rpy- 10 бого отсчета коцового диска, на фиг.2 — структурная схема преобразователя; на фиг.3 — диаграмма формиронания выходного сигнала с дорожки грубого отсчета. 15

Преобразователь содержит кодовый диск 1 с прозрачными дорожками 2 грубого и точного (не показано) отсчетов, 3 индикаторный диск 3 со щелями 4 и 5, расположенными под углом d. друг к 2п другу, источник 6 излучения, фоконы

7, фотоприемники 8, аналоговый коммутатор 9,. аналого-цифровой преобразователь 10, задающий регистр 11, блок 12 ключей, сумматор 13. 25

Дорожка 2 грубого отсчета выполнена н ниде кольца, ограниченного изнутри окружностью, а снаружи спиралью Архимеда. Такое выполнение дорожки 2 гозноляет получить сигнал, линейно за-3О висящий от угла поворота вала и примепить для его обработки линейный аналого- цифровой преобразователь (АПЛ) 10.. Для устранения неоднозначности счи- тывания, вызванной конечной шириной щели индикаторного диска, в секторе, обхватывающем область начала. витка спирали Архимеда, считывание информации производится одновременно двумя фотоприемниками 8, сдвинутыми на угол Ы,чере:. прозрачные щели 4 и 5, обхнатываемые световым потоком источника. б излучения.

Преобразователь работает следующим образом.

Световой поток от источника б излучения проходит через индикаторный и кодовый диски 3 и 1, фоконы 7 и по"тупает на фотоприемники 8. При вращении кодового диска 1 на выходах фотоприемников 8 формируются линейно изменяющиеся сигналы У „ и П (фиг.За), фазовый сдвиг d. между которыми определяется углом между прозрачными штрихами 4 и S индикаторного диска. Сигналы с выходов фотоприемников 8 поступают на входы аналогового коммутатора 9, который управляется сигналом

64 3 старшего разряда точного отсчета, поступающим также на управляющий вход блока 12 ключей. Если в старшем разряде точного отсчета считЫвается логическая "1", то на вход АЦП 10 через аналоговый коммутатор 9 проходит сигнал V . Информация об углоном положении вала поступает с выходов АЦП 10 через сумматор 13 на выход преобразователя. Наличие логической "1" на управляющем входе блока 12 ключей запирает его и на выходах формируются сигналы логических "0".

При считывании логического "0" в старшем разряде гочного отсчета на вход АЦП 10 через аналоговый коммутатор 9 поступает сигнал U, отстающий

1 но фазе от V, на угол d.. Блок 12 клю.чей открывается н на входы сумматора

13 с выходов задающего регистра 11 переписывается цифровой эквивалент угла d., а на выходе сумматора 13 при этом записывается код, соответствующий угловому положению вала, Таким образом, при определенном взаимном положении дорожек кодового диска 1 и щелей 4 и 5 индикаторного диска 3 обеспечивается поочередное блокирование областей неоднозначного считывания сигналов старшим разрядом точного отсчета (штриховые линии на фиг.Зи,, S ). Согласование отсчетов в преобразователе осуществляется методом "двойной щетки", для чего угол выбирается равным нечетному числу квантов дорожки точного отсчета.

Число, равное цифровому эквиваленту угла Ы, записывается в задающий регистр 11 с точностью младшего разряда точного отсчета. Поэтому при взаимном расположении дорожек на кодовом диске 1 и щелей 4 и 5 на индикаторном диске .3, обеспечивающем опережение кода, сформированного из сигнала U в грубом отсчете по отношеу нию к сигналу точного отсчета, коп, сформированный иэ сигнала U на BbI ходах сумматора 13 будет отстающим по отношению к коду точного отсчета.

При изменении кода в старшем разряде точного отсчета. с логической "1" на. логический "0" происходит изменение кода грубого отсчета.с отстающего на опережающий, т„ е. осуществляется согласование отсчетов преобразователя.

Преобразователь обладает простотой констукции, так как в грубом отсчете отпадает необходимость н применении

3 1239 сложной электронной схемы обработки сигнала. Одновременно отпадает необходимость освещать одним источником излучения пространственно разнесенные фотоприемники, что упрощает конструк- тивное его выполнение, т. e., повышает в целом технологичность преобразователя.

Формула изобретения

1. Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник излучения, оптически соединенный с фотоприемниками грубого, и точного отсчетов через последовательно расположенные индикаторный и кодовый диски с нанесенными на последнем дорожками грубого и точного отсчетов, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности, в него введены аналоговый коммутатор, аналого-цифровой преобразова- тель, задающий регистр, блок ключей, сумматор, дорожка грубого отсчета кодового диска выполнена в виде кольца, 864 4 ограниченного изнутри окружностью, а снаружи — спиралью Архимеда, информационные входы аналогового коммутатора соединены с выходами фотоприемников грубого и точного отсчетов, управляющий вход аналогового коммутатора соединен с выходом старшего разряда точного отсчета и управляющим входом блока ключей, а выход — с входом аналогоцифрового преобразователя, выходы которого соединены с первой группой входов сумматора, выходы задающего регистра соединены с информационными входами блока ключей, выходы которого соединены с второй группой входов сумматора, выходы которого являются выходами преобразователя.

2. Преобразователь по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что равномерно нанесенные, соответствующие дорожке грубого отсчета кодового диска щели индикаторного диска выполнены с угловой протяженностью между собой, равной нечетному числу квантов дорожки точного отсчета кодового диска.

1239864

Составитель Ю.Котов

Техред Л.Олейник Корректор В,Бутяга

Редактор А.Сабо

Заказ 3409/57 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4