Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код

 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для преобразования угловых или линейных перемещений в цифровой код в многоканальных следящих системах контроля перемещений. Целью изобретения является повышение точности преобра зoвaтeJJя . Указанная цель достигается введением коммутатора, представляющего собой реверсивную следящую систему контроля перемещений, и диафрагмы с радиально нанесенной щелью. При перемещении диска 3, кинематически соединенного с-валом преобразователя , возможно появление накопленной погрешности, обусловленной реверсом диска 3. Предотвращение накопленной погрешности возможно при остановках диска 3 в положениях, когда свет от источника 1 не проходит на на фотоприемник 2. Это возможно обеспечить путем формирования управляющих сигналов на выходах фотоприемников 4 и 15, которые после преобразования поступают на вход электродвигателя 24. При появлении этого сигнала электродвигатель 24 доворачивает диск 3 на необходимый для. устранения погрешности указанной выше угол. 3 ил. i (Л а fff. /

СОЮЗ СОЕ=ТСНИХ

РЕСПУБЛИК

«Е «1>,1511 4 Н 03 М 1/24

/

f с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ "

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2! ) 3771 721/24- 24 (22) 18.07.84 (46) 23.09.86. Бюл. 11- 35 (71) Киевский филиал Центрального проектно-конструкторского бюро Производственного объединения "Союзэнергоавтоматика." (72) А.A. Денисюк, В.А. Дементий, В.А. Литаврин и Н.А. Рюмшин (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 830478, кл. G 08 С 9/06, 1978.

Авторское свидетельство СССР

В 720458, кл . С 08 С 9/06, 1977. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕИЕЦЕНИЯ В КОД (57) Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для преобразования угловых или линейных перемещений в цифровой код в многоканальных следящих системах контроля перемещений. Целью изобретения является повышение точности преобра зователя. Указанная цель достигается введением коммутатора, представляющего собой реверсивную следящую систему контроля перемещений, и диа— фрагмы с радиально нанесенной щелью.

При перемещении диска 3, кинематически соединенного с валом преобра— зователя, возможно появление накопленной погрешности, обусловленной реверсом диска 3. Предотвращение накопленной погрешности возможно при остановках диска 3 в положениях, когда свет от источника 1 не проходит на на фотоприемник 2. Это возможно обеспечить путем формирования управляющих сигналов на выходах фотоприемников 14 и 15, которые после преобразования поступают на вход электродвигателя 24. При появлении этого сигнала электродвигатель 24 доворачивает диск 3 на необходимый для устранения погрешности указанной выше угол. 3 ил.

1259484 2

Изобретение относится к области автоматики и предназначено для преобразования линейных или угловых перемещений в цифровой код в многоканальных следящих системах контроля.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя за счет устранения накопленной погрешности преобразования.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг,2— принципиальная схема формирователя сигналов; на фиг. 3 — временные диаграммы работы формирователя сигналов.

Преобразователь содержит источник 1 излучения, основной фотоприемник 2, кодирующий диск 3 с прорезью 4, элементы И-НЕ 5 и 6, реверсивный счетчик 7, который имеет выход 8, формирователь 9 сигналов, диафрагму 10 с радиальной прорезью II, дополнительный источник 12 излучения, экран 13, дополнительные фотоприемники 14 и 15, инверторы !6 и 17, элементы И-НЕ 18 и 19, реле, состоящее из катушек 20 и 21 и контактных групп 22 и 23, электродвигатель 24; формирователь 9 сигналов содержит резисторы 25-29, усилитель 30, стабилитрон 31, диод 32 и конденсатор 33.

Преобразователь работает следующим образом.

Перемещение контролируемого объекта сообщается валу диска 3, который периодически прорезью 4 перекрывает луч света от источника 1 излучения к фотоприемнику 2. Его сигнал проходит через формирователь 9, поступает на входы элементов И-НЕ 5 и 6.

Формирователь 9 может быть выполнен на операционном усилителе 30 (фиг..2), RC мостовой цепочкой играняций роль усилителя-компаратора.

В диагональ RC-цепи включаются входы усилителя 30, выходное напряжение которого является питающим для цепи.

Такое включение усилителя 30 с элементами 25-29 и 31-33 позволяет обеспечить гистерезисный режим его работы. При этом уровни срабатывания U, и U выбираются регулировкой резисторов 26 и 28 и величиной питающего напряжения +Ен

Гистерезисный режим работы усилителя 30 дает возможность избавиться от неоднозначности формирования выходного сигнала, вызванного неравномерностью нарастания IIo фронту и спа5 !

О !

Устранение останова диска 3 в неблагоприятном положении осуществляется следующим образом.

Экран 13 кинематически соединяется с контролируемым объектом, при этом он совершает возвратно-поступательное движение относительно фотоприемников 14 и 15, открывая или закрывая световой поток от источника 12 на один из них. Если экран 13 перекрывает световой поток от источника 12 на фотоприемники 14 и 15, то на соот-, ветствующих входах элементов И-НЕ 18 и 19 присутствует логический "0" а

У на других входах — сигнал логической

tf 3 lf

1, сформированный инверторами 16 и,17. Сигнал высокого уровня с выходов элементов И-НЕ 18 и 19 подается на катушки 20 и 21 реле, контактные группы 22 и 23 подключаются к положительному полюсу +Е источника пиду. Возможный вариант формы входного сигнала усилителя 30 приведен на

Фиг. 3 а, выходного сигнала — на фиг. 3 б..

Пусть на вход элемента И-НЕ 5 с выхода элемента И-НЕ 19 подается сигнал логической "1" „а на вход элемента И-HE 6 с выхода элемента И-НЕ 18— сигнал логического "0", При периодическом поступлении сигнала логической "1" на входы элементов 5 и 6 с выхода формирователя 9 реверсивный счетчик 7 работает в режиме сложения.

При изменении уровней сигналов на первых входах элементов И-НЕ 5 и 6 счетчик работает в режиме вычитания.

Кодирующий диск 3 после каждого цикла измерения занимает случайное положение. При этом после остановки его на первых входах элементов И-НЕ 5 и 6 может присутствовать как логическая "1", так и логический "0 1. Неоднозначность состояния элементов И-НЕ 5 и 6 может привести к появлению в счетчике 7 погрешности, равной двум единицам (первая обусловлена дискретностью отсчета, а вторая — автоматическим "набеганием" при реверсе диска 3). Возникновение этой погрешности, которая при многократном реверсе диска 3 накапливается, может быть сведена к нулю при условии, что диск 3 останавливается каждый раз в положении, при котором свет от источника 1 не проходит через прорезь 4 на фотоприемник 2.

1259484 тания. Электродвигатель 24 при этом обесточен.

Произошло отклонение экрана 13 в направлении стрелки А. При этом .излучение попадает на фотоприемник 14, сигна.r от которого подает напряжение (логической "1") на первый вход элемента И-НЕ 19, на втором входе которого уже присутствует логическая "1".

Таким образом, на выходе элемента 10

И-НЕ 19-сигнал низкого уровня, который подается на второй вход элемента И-НЕ 5 и одновременно обесточивает катушку 21, контактная группа 23 которой замыкается на отрицательньпЪ 15 полюс источника питания, и электродвигатель 24 отрабатывает сигнал рассогласования. Ротор электродвигателя 24.соединен с валом диска 3 и, отрабатывая сигнал рассогласования, пе- 20 ремещает диск 3, а также возвращает положение источника 12 излучения и фотоприемников 14 и 15 относительно экрана 13 в исходное состояние, при котором световой поток на оба фото- 25 приемника 14 и 15 перекрыт.

Реверсивный счетчик 7 работает в режиме сложения, регистрируя перемещение диска 3. При противоположном вращении диска 3 счетчик 7 работает

I в режиме вычитания, а работа всего преобразователя аналогична описанной.

Формула изобретенияЗ

Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий оптически соединенные первый источник излучения, установленный на валу ко- 40 дирующий диск с. радиальной прорезью и основной фотоприемник, выход ко.торого соединен с входом формирователя сигналов, и реверсивный счетчик, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности, в него введены второй источник излучения, дополнительные первый и второй фотоприемники, два инвертора, четыре элемента И вЂ” НЕ, два реле, экран, электродвигатель и диафрагма с радиальной прорезью, ширина которой равна ширине радиальной прорези кодирующего диска, диафрагма установлена на оптической оси между кодирующим диском и основным фотоприемником, второй источник излучения оптически соединен через экран, кинематически соединенный с объектом перемещения, с дополнительными первым и вторым фотоприемниками, выход дополнительного первого фотоприемника соединен через первый инвертор с первым входом первого элемента И-НЕ и непосредственно с первым входом второго элемента

И-НЕ, выход дополнительного второго фотоприемника соединен через второй инвертор с вторым входом второго элемента И-HE и непосредственно с вторым входом первого элемента И-НЕ, выходы первого и второго элементов

И-НЕ соединены с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ соответственно и с первыми выводами первой и второй катушек реле, вторые выводы которых соединены с шиной ну-. левого потенциала и с первыми выводами контактных групп первого и второго реле, вторые выводы которых соединены с положительной шиной питания, третьи выводы контактных групп первого и второго реле соединены с о выводами электродвигателя, вал которого кинематически соединен с кодирующим диском, вторым источником излучения, с дополнительными первым и вторым фотоприемниками, выход формирователя сигналов соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, выходы которых соединены с входами реверсивного счетчика.!

259484

Ж/ 73

Составитель Ю. Котов

Редактор Л, Гратипло Техред Л.Сердюкова Корректор О. Луговая

Заказ 5139/58 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для применения в системах автоматического регулирования и управления

Изобретение относится к области вычислительной и цифровой измерительной техники и может быть использовано для преобразования цифровых величин в аналоговые

Изобретение относится к области вычислительной и цифровой измерительной техники и может быть использовано для преобразования цифровых величин в аналоговые

Изобретение относится к вычислительной технике и позволяет повысить точность и увеличить быстродействие логарифмирования за счет того, что значения логарифмов берутся из программируемого постоянного запоминающего устройства, а не являются результатом приблизительных расчетов, и за счет того, что количество необходимых операций в данном устройстве значительно меньше , чем в известных

Изобретение относится к электромеханике и автоматике, может быть применено в устройствах преобразования перемещения синусно-косинусных вращающихся и линейных трансформаторов , индуктосинсв и других в числовой код

Изобретение относится к радиоэлектронике , автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре преобразования широкополосных сигналов в цифровой код, в технике физического эксперимента

Изобретение относится к вычислительной технике и позволяет повысить помехоустсйчивость и расширить функциональные возможности путем обеспечения контроля процесса преобразования

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам, преобразуюпщм линейное или угловое перемещение в код, и может быть И(пользовано для контроля величины перемещения механизмов на станках и установках , предназначенных для контроля и обработки изделий

Изобретение относится к автоматике и вычислительной, технике и предназначено для преобразования угловых перемещений в последовательность электрических импульсов

Изобретение относится к аналого-цифровым преобразователям (АЦП) и измерительной технике и может применятся при измерениях в машиностроении

Изобретение относится к устройствам сопряжения аналоговых и цифровых сигналов, а именно к аналого-цифровым преобразователям уравновешивающего типа, и может быть использовано для обработки электрокардиограмм, электроэнцефалограмм, а также других аналоговых сигналов в медицине и других отраслях науки и техники

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для автоматизации измерения и контроля различных неэлектрических величин, которые могут быть преобразованы из энергии внешнего источника одного вида в энергию электрическую, используемую в системах сбора и обработки данных и в системах управления, работающих в реальном масштабе времени измерения

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для автоматизации измерения и контроля различных неэлектрических величин, которые могут быть преобразованы из энергии внешнего источника одного вида в энергию электрическую, используемую в системах сбора и обработки данных и в системах управления, работающих в реальном масштабе времени измерения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматизации управления реверсивными электроприводами протяженных конвейеров возвратно-поступательного движения

Изобретение относится к способу обработки цифровых сигналов, а точнее к процессам и схемам преобразования аналоговых сигналов в цифровые представления этих аналоговых сигналов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системе преобразования сигнала из аналоговой формы в цифровую

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством

 

Наверх