Преобразователь перемещения в код

 

.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Преобразователь -позволяет повысить точность при измерении линейных (или угловых) перемещений. Это достигается тем, что при формировании выходного кода регистром 31 используется коррекция сигналов с выходов фотоприемников 9 и 10 элементами 14-16, 18, а для коррекции сигнала с выхода фотоприемника 3 используются элементы 11-13, 17. С помощью перечисленных элементов и связей между ними преобразователем формируется скорректированный сигнал, управляющий работой счетчика 30, код с .выхода которого записывается регист ром 31. 2 ил., 1 табл. (Л 31 Фиг..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

5 А1 (19) (11) (51) 4 Н 03 М 1/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3789480/24-24 (22) 12.09.84 (46) 23.06.86. Бюл. N 23 (72) Д.И.Мельник (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(492903,:кл. С 08 С 9/06, 1973.

Авторское свидетельство СССР

У 1164883, кл. Н 03 M 1/24, 1983. (54), ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В

КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике ° Преобразователь позволяет повысить точность при измерении линейных (или угловых) перемещений. Это достигается тем, что при формировании выходного кода регистром 31 используется коррекция сигналов с выходов фотоприемников 9 и 10 элементами 14-16, 18, а для коррекции сигнала с выхода фотоприемника 3 используются элементы 11-13, 17. С помощью перечисленных элементов и связей между ними преобразователем формируется скорректированный сигнал, управляющий работой счетчика 30, код с .выхода которого записывается регист ром 31. 2 ил., 1 табл.

1 2398

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для цифрового измерения линейных и угловых перемещений элементов следящего привода деталей стан5 ков, подвижных частей приборов и т. и.

Цель изобретения — повышение точности преобразователя.

На фиг.1 приведена кодовая шкала с активными и пассивными участками и 1Q расположение фотоприемников в блоке, на фиг.2 — функциональная схема пресбразователя, Преобразователь содержит кодовую шкалу 1, блок 2 фотоприемников 3-10, 15 элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11-16, элеи.-." ты И 17 и 18, элементы И-НЕ 19-21, ,,:;емент И 22, коммутатор 23, генератор 24 импульсов, счетчик 25, инвергор 26, элемент ИЛИ 27, формирователь 2р

28 импульсов, элемент 29 задержки, счетчик 30, регистр 31, элемент ИЛИ

32„ инвертор 33, блок излучателей. (не показан) .

Преобразователь работает следую- 25 щим образом.

При перемещении кодовой шкалы 1 относительно блока 2 фотоприемников 3 l0 па величину ее периода t взаимодействием активных (прозрачных) и пас ЗО сивных (непрозрачных) участков с фотоприемниками 3-10 формируется 16 неповторяющж<ся правильных кодовых комбинаций (см. таблицу).

". !з-за неточностей изготовления шка- З-" лы и погрешностей в расположении фо"о:.риемников 3-10 возможны ошибочные кодовые комбинации, самые характерные пз которых приведены в таблице.

Как видно из таблицы, ошибочные кодовые комбинации после дешифрации могут иметь максимальную величину погрешности +2 кванта, что недопустимо. Для дешифрации ошибочных комбинаций которые не могут быть исправлены (сбойные

45 комбинации 1, 8, 9, 16) в правильный двоичный арифметический код, исполь. зуются элементы 11-13 и 17, корректирующи сигнал с выхода фотоприемника

3. Для коррекции сигналов с выходов фотоприемников 9 и 10 используются элементы 14-16, 18, 32 и 26, формирующие корректирующий сигнал с использованием сигнала с выхода фотоприемника 6 ° 55

Ошибки в кодовых комбинациях, связанные с фотоприемниками 4-8, устраняются.методом подсчета числа логических

65 . 2

"1" на входах коммутатора ?3 счетчиком 30.

При поступлении импульсов с генератора 24 на вход счетчика 25 в каждом цикле преобразования на выходе коммутатора 23 появляется последовательность импульсов, численно равная количе.ству логических "1" на его входах. Данная последовательность импульсов в зависимости от уровня скорректированного сигнала на выходе фотоприемника 10 поступает на вход сложения

"+", а при "0" — на вход вычитания реверсивного счетчика 30. При этом при всяком изменении уровня с "1" в "0" и обратно, на выходе фотоприемника 10, а также в начале каждого цикла преобразования в зависимости от установившегося состояния последнего, т. е. при "1" на входе фотоприемника

10, импульс, сформированный формирователем 28, и импульс переполнения счет; чика 25, задержанные элементом.29, поступают на вход установки счетчика 30 в "1", а при "0" — на вход установки в "0" счетчика 30.

В конце цикла измерения установившийся код на выходах счетчика 30 импульсом переполнения счетчика 25 управления переписывается в регистр 31 на выходные шины преобразователя.

Таким образом, использование сигнала фотоприемника 6 позволяет исключить сбои, связанные с неточностью изготовления шкалы 1, а также с погрешностями в расположении фотоприемников 9 и 10.

Формула изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий оптически соединенные блок излучателей, кодовую шкалу с активными и пассивными участками, выполненными с периодом t = 2 8, где n — число разрядов преобразователя, 8 — вес единицы младшего разряда преобразователя, и блок фотоприемников, которые расположены с шагом р = (1 + 2" k)S, где k = 1, 2, 3, ..., первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с соответствующими информационными входами коммутатора, три элемента И и шесть элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, два инвертора, выход первого инвертора соединен с первым входом первого элемента И, выход второго инвертора соединен с первым входом второго теля.

Кодовые комбинацни на вмхо сккН ко вателе

В к вадкв

Номера Фото редлав

Прв" внпь вая

Дойолвителв

8 7

О О О О О .О О .- О 0 О 0 О О

0 0 0 0 О

1 1 О 0 0 О О О 1 1 1 1 1 0 О 0 О -1 О

0 О О О О 0 .О 1 О О 0 0

0 0 1 0 0

0 О 1 2 0

2 О 0 0 О О О t О 0 О 1 О

0 О О О О О, 1 О 0 1 О 0 0 1 О 0 0

3 0 0 0 О 0 1 0 1 О О О О 0 0 1 О -2 О з 12398 элемента И, о. т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности в него введены генератор импульсов, два счетчика, регистр, три элемента

И-НЕ, элемент задержки, формирователь импульсов, два элемента ИЛИ, пятый выход блока фотоприемников соединен с первыми входами первого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый выход блока фотоприемников соединен с вторым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего .элемента И, третий выход блока фотоприемников со-.. единен с первым входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, шестой выход соединен с пятым информационным входом коммутатора, седьмой выход соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а восьмой выход — с первым входом шестого и вторыми входами третьего и четвертого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и с вторым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соеди-, нен с шестым информационным входом коммутатора, выход четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторыми входами третьего и первого элементов

И, выход первого элемента И соединен с вторыми входами первого элемента

ИЛИ и пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с седьмым инб5 4 формационным входом коммутатора, выход третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с входом первого инвертора, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом шестого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, с входом второго инвертора, с первым информационным входом регистра и через формирователь импульсов — с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого через элемент задержки соединен с вторыми входами второго элемента И и первого элемента И-НЕ, выходы которых соеди- . нены с установочным и информационным входами первого счетчика соответственно, выход генератора импульсов соединен с входом второго счетчика, первый, второй и третий информационные выходы которого соединены с входами управления коммутатора, а четвертый выход — . с вторым входом второго элемента ИЛИ и входом управления регистра, выход коммутатора соединен с первым входом третьего и вторым входом второго элемента И-НЕ, выходы которых соединены с управляющими. входами первого счетчика, выход второго инвертора соединен с вторым входом третьего элемента

И вЂ” НЕ, выходы первого счетчика соединены с остальными информационными входами регистра, выходы которого являются выходами преобраэова

1239865

Продолжение. таблицы г

Двоичный ари(метический код на выходах преобразователей

3(одовые комбинации на выходах фотодиодов

Номера 4ютодиодов

Известного редлагаемого реди&геДо33оанитедьные

8 7 6 S 4 а а &

О О О О О 1 1 3 О О 1 О О 1 1 0 О

4 О О 0 О I О I 1 О 1 О 1 Ь О 1 I 2 О

0 О. 0 О 1 I 1 1 О -I О О О 1 О О О О

О О 1 О 0 -2 О

1 О 1 О 1 О О.S О О О 1 .О 1 1 I О О 1

О О О 3 1 1 1 I О 1 О

О 1 I

6 О О

1 О 1 О 1 2 О

О 1 1 !

0 О 1 1 1 1 1 1 О 1 3 О О 1 1 О О О

7 0 1 0 1 1,1 1 ° 1 О 1 О О О

1 3 О -2 О

1 .О 1 1 1

I 1 1 3 1 О 1

О I 1! 1..8 1 О 1 1 3 I 1 1 3 О . () 1 О

1 1 1 1 3 3 0 (2 О

1 1 1

1 1 1 О О 1 I 3 1 О О О -1 О

1 1 1 1 О I О О 1 . 1 О О 1 О О

О 3 1

О О 1

10 1 1 I 1. 1 1 О I 3

О 1 О 1 . О

О О I О I

О 1 О О О 3 О . 1 О -2 О

О 1

11 1 .. 1. 3 1 1

О О О О 3 1

О О

О 3 1

О 1 1

2 О

I 1

1 О 1 О О 1

1 О О 1 1 О О О О

1 1 О С О 0 1

33 1 3 1 О 1 О О О . 1 О I 0

1 О 0 -2 О

1 О 1 1, 1 О 1 О О

1 . 3 3 1 3 О 1 2 О

О О О О

14 1 О 1 О О О! 3 О О О О 0 О 1 1 1 О 1 1 1 О О О

1 1 О -2 О

15 О 1 О О О О О 1 1 О

О О .О О О О О 3 3 1

1 1 1 1 1 О О

1 О

16 О 1 О О .О О О О О О О

1, 1 1 1 1

9 О 1 1

1 1 . 1

12 - 1 1 1

12 1 1 1

О 1

О 1

О О

2 О

0 О

2 О

О О

1239865

6 5 М 3) B

Составитель Ю.Котов

Техред Л.Олейник Корректор В.Бутяга

Редактор А.Сабо

Заказ 3409/57 Тираж 816. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4