Преобразователь перемещения в код

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для связи аналоговых источников информации с .цифровыми вычислительными устройствами. Целью изобретения является повышение точности преобразователя, для чего в преобразователь, содержащий осветитель , две диафрагмы, два кодирующих элемента и блоки фотоприемников, регистр , формирователь кода, блок вычитания единицы, блок управления, блок вьздачи кода, шифратор, введены коммутаторы, масштабные преобразователи , сумматор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП). При перемещении диафрагм относительно кодирующих элементов на выходах блоков фотоприемников формируются сигналы, пропорциональные перемещению. С выхода первого блока фотоприемников сигналы поступают в регистр, откуда они поступают в блоки выдачи кода и вычитания единицы. На выходе последнего образуется код на единицу меньше, чем код в регистре. Блок выдачи кода формирует.код грубого отсчета. Формирователь кода преобразует сигналы с второго блока фотоприемников в код, которьш шифратором преобразуется в код точного отсчета. Одновременно его сигналы управляют работой блока выдачи кода и регистром, где формируется значение кода грубого отсчета . С трех разрядов шифратора сигналы поступают на входы управления коммутаторов, которые подают на входы масштабных преобразователей. В сумматоре сигналы складываются и на выходе АЦП образуют дополнительный код. Использование этого кода позволяет повысить точность преобразования перемещения второй диафрагкы. Изобретение дополнительное к авт. св. № 694882, 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11> (gp 4 Н 03 M 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

М А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 694882 (21) 3888709/24-24 (22) 22,04. 85 (46) 15, 12.86. Бюл, № 46 (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени авиационный институт им. акад. С. П. Королева (72 ) Н.Е. Конюхов, А. П. Андреев, В.M. Гречишников и А.С.Капустин (53) 681. 325 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 694882, кл. С 08 С 9/06, 1977. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕ11ЕЩЕНИЯ В

КОД (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для связи аналоговых источников информации с,цифровыми вычислительными устройствами. Целью изобретения является повышение точности преобразователя, для чего в преобразователь, содержащий осветитель, две диафрагмы, два кодирующих элемента и блоки фотоприемников, регистр, формирователь кода, блок вычитания единицы, блок управления, блок выдачи кода, шифратор, введены коммутаторы, масштабные преобразователи, сумматор, анапоГо-цифровой преобразователь (АЦП). При перемещении диафрагм относительно кодирующих элементов на выходах блоков фотоприемников формируются сигналы, пропорциональные перемещению. С выхода пер во го блока фотоприемников сигналы поступают в регистр, откуда они поступают в блоки выдачи кода и вычитания единицы. На выходе последнего образуется код на единицу меньше, чем код в регистре. Блок выдачи кода формирует код грубого отсчета, корми рователь кода преобразует сигналы с второго блока фотоприемников в код, который шифратором преобразуется в код точного отсчета. Одновременно его сигналы управляют работой блока выдачи кода и регистром, где формируется значение кода грубого отсчета. С трех разрядов шифратора сигналы поступают на входы управления коммутаторов, которые подают на входы масштабных преобразователей. В сумматоре сигналы складываются и на выходе АЦП образуют дополнительный код, Использование этого кода позволяет повысить точность преобразования перемещения второй диафр агмы.

Изобретение дополнительное к авт. св ° № 694882, 3 ил, 1277395

Изобретение относится к автомати †ке и .вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством, Цель изобретения — повышение точности преобразователя.

На фиг.1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг. 2 и 3— графики зависимости напряжений на выходах блоков фотоприемников.

Преобразователь содержит осветитель 1, диафрагмы 2 и 3, кодирующие элементы 4 и 5, блок 6 фотоприемников, регистр 7, блок 8 фотоприемников, формирователь 9 кода, блок 10 вычитания единицы, блок 11 !выдачи ко-да, шифратор 12, блок 13 управления, коммутаторы 4, масштабные преобразователи 15, сумматор 6, аналогоцифровой преобразователь (АЦП ) 17, Преобразователь в своей работе использует принцип преобразования системы полнофазных сигналов в линейно-пилообразные сигналы. Этот принцип основан на реализации в пределах младшего разряда формулы представления произведения N сигналов через сумму степенных многочленов (N*1)-й степени от алгебраических сумм этих сигналов

П Х; = „— — 3- - (Р (Е::Х;) (1)

2" N! d„

j - 1 и где суммы +Х- образуются путем расстановкй знаков "+" и "-" при

Х всеми возможными способами„

Полагая в формуле (!) Х, Х,...

Х постоянными и равными Ъ,, Ь,...

П и-i n- <

Ь„,;2 с1„1<1!-> Ь; =K, 2+Ь; = а, где

=. <

1,, 2 ...2, можно получить вия инвариантности и линеаризации функциональных зависимостей << ,Е - :гр (+Х а;) = КХ, (2)

ki т. е, алгебраическим суммированием одинаковых, но определенным образом смещенных нелинейных кривых можно получить прямую»

Если в формуле (2) положить b„, Ь ...,,Ь„,= а, <.

То она упрощается и принимает ниц

= <. 2С„, <Р (+Х()+ > а) т.е в этом случае для синтеза прямой необходимо иметь 2N сигналов для полного полинома или — N сигналов, если в аппроксимирующем полиноме отсутствуют члены четных степеней

Преобразователь работает следую— щим образом

При перемещении диафрагм 2 и 3, кинематически связ анных с объектом неоднозначности в мэменты записи KU дэв грубого отсчета в регистр ": .ко35 дирующие элементы 4 и 5 сдвинуты что нулевые значета совпадают с. сереубого отсчета.

ITpH IocTHpoBKe так ния точного эт сч" диной гр адации гр

40 !

<.од 1 0 Bblp а б Tl 1 ваеT код, Ко орый всегда на едиыгцу меньше выходного кода регистра 7, Блэк. 13 вырабатывает два управляюггих сигнала, по одному из которых блок 11 выдачи кора

9 переходе через нуль кода точного отсчета в з г гисимо сти от напр авления перемещения, Во время прямого н<аправления вращения при переходе через нуль кодa тTоo<чllнlого отсчета в блоке 13 вырабатывается сигнал, про55 пускающий на выход блока 11 код регистра 7, Если после нулевого следует максимальный кор точного отсчета, то в блоке 13 Flvp;:0;rrblâàåòñÿ cHrFIàë.

5 перемещения, изменяет ся светопр опу скание через кодируюшие элементы 4 и

5 . В COOT BPT CTHHH C 3 THM HS IleHFIKIT CFI выходные си гналы с фотоприемников блоков 6 и 8. На вход регистра 7 поступает арифметичеcl

1 р а в других разрядах О» При, движении диафрагмы 3 в пределах одного кванта коднрующего элемента э ее положение может быть оцнозначно охарактеризовано номером выхода фор — мирователя 9., на ко..ором имеется единичный сигнал. В шифраторе 12 единичный позиционный код преобразуется

25 в арифметический двоичный код точного отсчета.

1(од грубого отсч та записывается в регистр 7 в момен bl равенства ну. лю кода точного отс-1ета, что соотве г-. ствует моменту формирования сигнала на управляющем вход рс; истра 7,, соединенном с нулевым выходом формирователя 9. Дпя ..|сключения погрепности! 277395 пропускающий на выход блока 11 код с выходов блока 10, Наличие блоков 10 1! и 13 и соответствующих связей между ними и другими элементами преобразователя ис— ключает появление погре1п ости грубого отсчета при любом направлении перемещения, Выходные сигналы фотоприемников блока 8 (фиг.2а, За) сравниваются попарно в формирователе !О

9, причем для разбиения на отрезки используются сигналы тех фотоприем— ников блока 8, у которых на данном участке наибольшая крутизна, Выходные си гналы с формирователя 9 (фиг,2б, Зб поступают на входы шиф1 ратора 12, с выходов которого на вхо— ды анапоговых коммутаторов 14 поступает и-разрядный двоичный код управления, соответствующий номеру выбрaH- 20 ного участка, В зависимости от кода к каждому масштабному преобразователю !5 подключается один из сигналов фотоприемников блока 8. С выходов масштабных преобразователей 15 сигналы поступают на суммирующие или вычитающие входы сумматора 16, где происходит ал гебр ам ч еское сложение сигналов фотоприемников блока 8 с весовыми коэффициентами, соответствуюшими выбранному алгоритму преобразоваьжя, причем с наибольшим весом берутся те сигн,алы, которые имеют большую крутизну на данном отрезке перемещения. С выхода сумматора 16 35 линейно-пилообр аз ный сигнал (фиг . 2в, Зв) подается на вход АЦП-1", где прои сходит пр еобр аз ование его в двоичный код, который представляет собой дополнительные разряды всего преоб-- 4О разователя, Таким образом повьппается чувствительность преобразователя и инвариантность к воздействию внешних возмущений за счет обработки сигналов фотоприемников блока 8, Чувствительность его повьппается за счет использования коэффициента преобразования

К=2 d N! ". Ь; при одновременном повыll шенин стабильности, исключением влияния нестабильных коэффициентов Й

d,, d „,,т.е ° взаимной компенсацией помех в преобразователе. Точность преобразователя повьппается за счет и получения 2 градации путем линеаризации в пределах мпадшего разряда, повышения чувствительности и стабильности. формул а изобретения

Преобразователь перемещения в код по авт. св. !! - 694882, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппения точности, в него введены коммутаторы, масштабные преобразователи, аналоговый сумматор и аналого-цифровой преобразователь, выходы фотоприемников соединены с соответствующими входами коммутаторов, входы управления которых соединены с группой выходов младших разрядов точного отсчета преобразователя, выходы коммут аторов соединены с входами соответствующих масштабных преобразователей, выходы которых соединены с соответствующими входами аналогового сумматора, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого являются дополнительными выходами преобразоватеЛЯ.

)277395 (Пиг. f

1:

uq « u g (!

Составитель Ю. Котов

Редактор М.Петрова Техред Л.Олейник Корректор Л.Патай

Заказ 6760/57 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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