Преобразователь угла поворота в последовательность импульсов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной, технике и предназначено для преобразования угловых перемещений в последовательность электрических импульсов. С целью повышения разрешаллцей способности преобразователя без изменения величины шага С чередующихся оптически прозрачных и непрозрачных участков кодовых дорожек кодирующий диск содержит кодовые дорожки, чередующиеся участки соседних дорожек сдвинуты по окружности в одну сторо ну на величину С/2п для п первых кодовых дорожек, (п+1)-я кодовая дорожка содержит участок начала отсчета . Световой поток блока осветите- - лей проходит через кодовый диск, диафрагму и преобразуется блоком фотоприемников в электрические импульсы , которые синхронизируют ся с импульсами генератора синхроимпульсов в блоке формирователей импульсов . Эти импульсы обрабатываются дешифратором и преобразуются в блоке импульсов счета в последовательность импульсов, соответствующую изменению углового положения кодирующего диска, В блоке формирования сигналов направления вырабатываются сигналы направления счета и управления блоком импульсов счета. Сигналом по шине сброса устанавливается начальное состояние преобразователя. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. с; @

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (so 4 Н 03 М 1/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21),3832850/24-24 (22) 02.01.85 (46) 07.09.86. Бюл. В 33 (71) Научно-производственное объединение "Автограф" (72) В.Н. Агеев и А.М. Клочков (53) 682.325 (088,8) (56) Вульвет Дж. Датчики в цифровых системах. M.: Энергия, 1981, с. 103-105.

Там же, с. 48-5 1. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования угловых перемещений в последовательность электрических импульсов. С целью повышения разрешающей способности преобразователя без изменения величины шага C чередующихся оптически прозрачных и непрозрачных участков кодовых дорожек кодирующий диск содержит кодовые дорожки, чередующиеся участки соседних дорожек сдвинуты по окружности в одну сторону на величину С /2п для и первых кодовых дорожек, (П+1)-я кодовая дорожка содержит участок начала отсчета. Световой поток блока осветите.-— лей проходит через кодовый диск, диафрагму и преобразуется блоком фотоприемников в электрические-импульсы, которые синхронизирую ся с импульсами генератора синхроимпульсов в блоке формирователей импульсов. Эти импульсы обрабатываются дешифратором и преобразуются в блоке импульсов счета в последовательность импульсов, соответствующую изменению углового положения кодирующего диска. В блоке формирования сигналов направления вырабатываются сигналы направления счета и управле ния блоком импульсов счета. Сигналом по шине сброса устанавливается начальное состояние преобразователя.

2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1256204

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования угловых перемещений в последовательность электрических импульсов, Цель изобретения — повышение разрешающей способности преобразователя при неизменной величине шага С кодовой дорожки.

На фиг.! изображена блок-схема преобразователя; на фиг.2 — кодирующий диск; на фиг.3 — пример выполнения блока формирования импульсов счетй, на фиг.4 — пример выполнения блока формирования сигналов направления, на .фиг.5 — временные диаграммы сигналов, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь содержит кодирующий диск 1 с кодовыми дорожками

2,,...2„+,, диафрагму 3, блок 4 осветителей, блок 5 фотоприемников, блок 6 формирования импульсов, дешифратор 7, блок 8 формирования импульсов счета, генератор 9 синхроимпульсов, блок 10 формирования сигналов направления и шину 11 сброса. Блок 8 импульсов счета содержит блоки 12,, ...,12и синхронизации, элемент ИЛИ 13 элемент И 14. Блок 10 формирования сигналов направления содержит инвертор 15, элементы ИЛИ-НЕ 16 и 17, инвертор 18, 33 -триггеры 19-21.

При Ч = 3 преобразователь работает следующим образом.

При подаче питания преобразователь устанавливается в исходное состояние сигналом по шине 11 сброса (фиг.1). С появлением фронта импульса начала отсчета (фиг.5k) срабатывает 2 -триггер 19 блока 10 формиро.вания сигналов направления (фиг.5 ), на выходах D -триггеров 20 или 21

;которого (фиг.4) формируются сигналы направления счета в зависимости от того, с какой кодовой дорожки 21 или 2 поступят импульсы на

C"âõoäû соответствующих 0 -триггеров 20 или 21.

Формирование счетных импульсов (фиг.5т) осуществляется следующим образом.

При поочередном перекрытии кодирующим диском 1 оптических каналов на выходах блока 5 фотоприемников образуются три сдвинутые последовательности импульсов (фиг.5 3,Ь и ), которые проходят блок формирования прямоугольных импульсов (фиг.5е, ж

Ф о рм ул а изобретения

50

5

1О

25 и 0 ) и поступают на дешифратор 7, с выходов которого снимается поСле- довательность импульсов (фиг.5 м-с ), следующих друг за другом так, что следующий импульс появляется в момент окончания предыдущего, таким образом, при перемещении диска на шаг кодовой дорожки формируется шесть импульсов, Импульсы поступают в блок 8 формирования импульсов счета, где из них синхронно с импульсами генератора 9 синхроимпульсов формируются импульсы счета (фиг.5rn).

Начиная с момента появления импуль" са начала отсчета, счетные импульсы начинают поступать на выход преобразователя (фиг.5).

Величина сдвига. границ прозрачных и непрозрачных участков соседних кодовых дорожек 2 (фиг.2) характеризует разрешающую способность устройства. При заданной величине шага С и требуемой разрешающей способности о по формуле М = — можно on0

2а ределить количество кодовых дорожек, необходимое для получения требуемой разрешающей способности.

Преобразователь угла поворота в последовательность импульсов, содержащий кодирующий диск, с одной стороны которого размещен блок осветителей, оптически связанный через кодирующий диск и расположенную с другой стороны диафрагму с блоком фотоприемников по числу дорожек кодового диска, по окружности кодирующего диска расположены одна кодовая дорожка начала отсчета и две кодовые дорожки с чередующимися с одинаковым шагом С оптически прозрачными и непрозрачными участками одинаковой длины, три выхода блока фотоприемников подключены к информационным входам блока формирователей импульсов, блок формирования импульсов счета и блок формирования сигналов направления, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности преобразователя без изменения величины шага С кодовой дорожки, в него введены дешифратор, генератор синхроимпульсов, шина сброса и 11 -2 кодовые дорожки на кодирующем диске, блок формирователей импульсов выполнен с синхровходом, а величина

1256

1О

25 сдвига границ прозрачных и непрозрачных участков в соседних кодовых дорожках равна С /2, и -2 выходов блока фотоприемников подключены к соответствующим и -2 информационным входам блока формирователей импульсов, 2 и выходов которого подключены к 2п информационным входам блока формирователя импульсов счета, выход генератора синхроимпульсов подключен к синхровходам блока формирования импульсов счета и блока формирователей импульсов, 2п+1-й выход которого подключен к первому входу блока формирования сигналов направления, к второму входу которого подключена шина сброса, второй и

2я-й выходы дешифратора подключены соответственно к третьему и четвертому входам блока формирования сиг- 2р налов направления, первый вход которого подключен к управляющему входу блока формирования импульсов счета, выход которого является счетным выходом преобразователя.

2. Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что блок формирования импульсов счета содержит 2h блоков синхронизации, элемент ИЛИ и элемент И, информацион- ЗО ные входы блоков синхронизации являются информационными входами блока формирования импульсов счета, выходом которого является выход элемента И, выходы блоков синхронизации подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого является управляющим входом. блока формирования импульсов счета, инхровходы блоков синхронизации

204 4 являются синхровходом блока формирования импульсов счета.

3. Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что блок формирования сигналов направления содержит три D-триггера, два элемента ИЛИ-НЕ, два инвертора, С -вход первого триггера является первым входом блока формирования сигналов направления, инверсный выход первого D -триггера подключен к D -входу, второго 2 -триггера, первому выходу блока формирования сигналов направления и через первый инвертор — к

О-входу третьего 3 -триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ-НЕ выход которого подключен к Д -входу второго Э -триггера, прямой выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к 5 -входу третьего Э -триггера, 5 -вход первого

Р-триггера является вторым входом блока формирования сигналов направления и через второй инвертор подключен к вторым входам первого и второго элементов KIN-HE, третий и четвертый входы блока формирования сигналов направления подключены к

С-входу третьего и второгоЗ -триггеров и являются соответственно третьим и четвертым входами блока формирования сигналов направления, 3-вход первого 3 -триггера подключен к шине нулевого потенциала,прямой выход второго З -триггера и инверсный выход третьего 1 -триггера являются соответственно вторым и третьим выходами блока формирования сигналов направления.

1256204

125б204

Выяод

Налрабление смела

1256204

VIAI

-(i

Составитель В. Подолян

Редактор И. Шулла Техред А.Кравчук Корректор С. Черни

Тираж 816 Подписное

ВНИИГМ Государственного комитета СССР по делам изобретений и, открытий

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

Заказ 4836/57

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