Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками. Целью Изобретения является уменьшение габаритов и повышение точности преобразователя. Поставленная цель достигается тем,что в фотоэлектрический преобразователь перемещения, в

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

yg 4 Н 03 М 1/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф ) л У1

1 (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4213644/24-.24 (22) 19.03.87 (46) 23.09.88. Бюп. № 35 (71) Институт радиофизики и электроники АН АрмССР (72) Р.А. Саркисян и А.П. Чибухчян ,(53) 681.325(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1211880, кл. Н 03 M 1/24, 1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1001137, кл. Н 03 М 1/30, 1981.,„SU„1425830 А 1 (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В. КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками, Целью изобретения является уменьшение габаритов и повышение точности преобразователя. Поставленная цель достигается тем,что в фотоэлектрический преобразователь перемещения в

1425830

20 код, содержащий подвижный элемент 1, состоящий из измерительной дорожки

3 и непрозрачных участков 4, источник излучения 5, неподвижный элемент

11, Фотоприемники 14„15 16, суммирующий усилитель 17,, формирователь импульсов 18 и счетчик 21, введены источники излучения 6 и 7, неподвиж, ные элементы 12 и 13, отражающие эле-менты 8, 9 и 10, Подвижный элемент

1 содержит отражающую поверхность 2, которая длиннее измерительной дорож ки 3. Неподвижные элементы 11, 12 и 13 расположены с шагом, равным длине измерительной дорожки 3, и выполнены в виде короткого отрезка дорожки. Соответствующее расположение источников излучения 5, б, 7, Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в система..-программного управления станками.

Целью изобретения является умень-шение габаритов и повышение точности преобразователя.

На фиг. 1 приведена функциональная схема. преобразователя для случая, когда количество излучателей, неподвижных элементов и Фотоприемни:ков равно трем; на фиг, 2 — диаграм" мы, поясняющие принцип работы.

Преобразователь перемещения в код содержит. подвижный элемент 1, содер-жащий отражающую поверхность 2, измерительную дорожку 3 длиной 1<, не-прозрачные участки 4 длиной 1, источники 5-7 излучения, отражающие элементы 8-10, неподвижные элементы

11-13 с дорожками длиной 1, Фотоприемники 14-16, суммирующий усилитель 17, формирователь 18 импульсов, состоящий из порогового, формирователя 19 и формирователя 20 фронта, и счетчик 21.

Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии подвижный элемент 1 находится в крайнем левом положении. Источник 5 излучения размещается под углом напротив отражаю.щей поверхности 2 подвижного элеменотражающих элементов 8, 9, 10, неподвижных элементов 11, 12, 13 и фотоприемников 14, 15, 16 позволяет получать на всем измеряемом участке на выходе суммирующего усилителя 17 не изменяющиеся по амплитуде треугольные импульсы. Формирователь 18 импульсов, выполненный на пороговом

Формирователе 19 и формирователе 20

Фронта, вырабатывает счетные импульсы, поступающие на счетчик 21. Наличие отражающей поверхности 2 позволило сократить габариты подвижного элемента 1 и преобразователя в целом, а выполнение формирователя 18 импульсов — повысить точность преоб" разователя за счет квантования. з.п. Ф-лы,.2 ил. та 1. Отражаясь от поверхности 2, излучение попадает на отражающий элемент 8, размещенный таким образом, чтобы отраженное от его поверхности излучение попадало бы на неподвижный элемент 11, установленный напротив измерительной дорожки 3. 1 ак как подвижный элемент 1 не отражает излучения источников 6 и 7, тс оно не попадает на фотоприемники 15 н 16 и, следовательно, на чх выходах будет нулевое напряжение, При перемещении подвижного элемента 1 в направлении, указанном стрелкой, излучение излучателя 5, модулированное сопряжением дорожек подвижного i и неподвижного 11 элементов, попадает на фотоприемник 14, на выходе которого генерируются сигналы треугольной формы (фиг. 2а) . При пе-; ремещении подвижного элемента 1 на величину больше, чем 1„ -1 -1з, излучение источника б попадает на отражающую поверхность 2. Отражаясь от этой поверхности, излучение попадает на отражающий элемент 9 и через неподвижный элемент 12 на непрозрачный участок 4 подвижного элемента, Поэтому излучение источника 6 не попадает на Фотоприемник 15.

Когда длина перемещения становится больше, чем 1,-1,непрозрачный участок 4 перемещается вправо и излу1425830 Формула изобретения

1. Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий подвижный элемент, выполненный из

45 чение источника 6 попадает на фотоприемник !5. При этом амплитуда сигнала на выходе фотоприемника 14 будет ступенчато убывать до нуля

5 (фиг. 2а), в то время как амплитуда сигнала на выходе фотоприемника 15— ступенчато возрастать, (фиг. 2б) .

Это обусловлено убыванием числа прозрачных участков измерительной дорож- 10 ки 3 перед дорожкой неподвижного элемента 11 и увеличением их числа перед дорожкой неподвижного элемента 12.

Так как сумма прозрачных участков измерительной дорожки 3 перед неподвижными элементами 11 и 12 всегда остается постоянной и равна количеству прозрачных участков одного неподвижного элемента (для рассматриваемого преобразователя равно 4), то амплитуда сигнала на выходе суммирующего усилителя 17 не изменится (фиг. 2в).

Аналогичным образом формируются 25 сигналы треугольной формы на выходе фотоприемника 16. Таким образом, при перемешении подвижного элемента

1 на величину 31, -1 на выходе суммирующего усилителя 17 образуются непрерывные сигналы, поступающие на вход формирователя 18 импульсов, который состоит из последовательно соединенных порогового формирователя 19 и формирователя 20 фронта. На выходе порогового формирователя 19 формируются прямоугольные сигналы типа меандр (фиг. 2г), поступающие на формирователь 20 фронта, формирующий счетные импульсы (фиг. 2д), поступающие на вход счетчика 21. На выходе счетчика 21 формируется цифровой код, эквивалентный перемещению. измерительной дорожки глиной 1 в виде чередующихся прозрачных и непро -рачных участков и двух непрозрачных участков длиной 1, расположенны;: по обе стороны измерительной дорожки„ неподвижный элемент, источник излучения, и фотоприемников, установленных вдоль направления перемещения подвижного элемента против измерительной дорожки подвижного элемента по одну сторону от него, вы" ходы фотоприемников соединены с входамн суммирующего усилителя, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с входом счетчика, о т л и : ч а ю шийся т и, что, с целью уменьшения габаритов преобразователя, в него введены и отражающих элементов (t 1) неподвижш-.:х элементов, (n-1) источников излучения, подвижчый элемент Boll.олнен с отражающей поверхностью, длина которой больше

1„, неподвижные элементы выполнены в виде дорожек длиной 1; из чередующихся прозрачных и непрозрачных участков и расположены с шагом 1„, отражающие элементы установлены вдоль направления .перемещения по другую сторону подвижного элемента с возможностью оптической связи через отражающую поверхность подвижного элемента с одноииенньпл источниками излучения, каждый из отражающих элементов оптически связан через одноименный неподвижный элемент с одноименным фотоприемником.

2. Фотоэлектрический преобразователь по и. 1, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, формирователь импульсов содержит формирователь фронта и пороговьп".. формирователь, вход которого является входом формирователя импульсов, а выход соединен с входом формирователя фронта, выход которого является выходом формирователя импульсов.

1425830

2) Составитель Е. Бударина

Техред Jl.Сердюкоова

Корректор Л.Пилипенко

Редактор Л.Гратилло

Подписное

Заказ 4783/55

Тираж 928

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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