Преобразователь перемещения в код

 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике, а именно к устройствам преобразования положения объекта в цифровой код. Цель изобретения - повышение точности. Для этого в преобразователь перемещения в код, содержащий основание 1, кодовую шкалу точного отсчета, кодовую шкалу грубого отсчета, блок 18 излучения, фотоприемники 4,5, введены фазовый детектор 12, модулятор 9, аналого-цифровые преобразователи 10,11, управляемый инвертор 13, узел 14 контроля четности, узел 15 вычитания "единицы", дешифратор 16, мультиплексор 17. Поставленная цель достигается за счет того, что аналоговые сигналы фотоприемников 4 и 5 преобразуются в цифровые коды аналого-цифровыми преобразователями 10,11. Полученные коды точного и грубого отсчетов согласуются с помощью узла 14 контроля четности, узла 15 вычитания "единицы", дешифратора 16, мультиплексора 17 и фазового детектора 12. 3 ил.

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (gl)5 Н 03 М 1/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4228040/24-24 (22) 15.04.87 (46) 15.05.90. Бюл. 1 18 (71) Новосибирский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (72) Л.П. Некрасов, В.Г. Черепанов, Б.Н. Чуличкин и В.l0. Тумилович (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1269262, кл. Н 02 М 1/24, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N 955156, кл. Н 03 М 1/24, 1980. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЩЕНИЯ В

КОД (57) Изобретение относится к автоматике и измерительной технике, а именно к -устройст вам преобра зова ния положения объекта в цифровой код. Цель изобретения - повышение точности; Для

„„Я0„„15 4726 A 1

2 этого в преобразователь перемещения в код, содержащий основание 1, кодовую шкалу точного отсчета, кодовую шкалу грубого отсчета, блок 18 излучения, фотоприемники 4, 5, введены фазовый детектор 12, модулятор 9, аналого-цифровые преобразователи 10, 11, управляемый инвертор 13, узел 14 контроля четности, узел 15 вычитания

"единицы", дешифратор 16, мультиплексор 17. Поставленная цель достигается за счет того, что аналоговые сигналь, фотоприемников 4 и 5 преобразуются в цифровые коды аналого-цифровыми преобразователями 10, 11. Полученные коды точного и грубого отсчетов согласуются с помощью узла 14 контроля четности, узла 15 вычитания "еяиниЗЫ", (Д дешифратора 16, мультиплексора 17 и фазового детектора 12, 3 ил. С:

1564726

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике, а именно, к устройствам преобразования положения объекта в цифровой код.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя.

На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя перемещения в код; на фиг. 2 - расположение двух- 1О элементных координатно-чувствительных фотоприемников относительно кодового носителя преобразователя; на фиг, 3 — временные диаграммы, пояс,няющие работу преобразователя. 15

Преобразователь перемещения в код содержит основание 1, на котором ,расположены кодовая шкала 2 точног.о

; отсчета,и кодовая шкала 3 грубого отсчета, фотоприемник 4, фотоприем- 2О ,ник 5, источники 6-8 излучения, мо póëÿòîð 9, аналого-цифровые ripeobpa. ,зователи (АЦП) 10, 11, фазовый детек тор 12, управляемый инвертор 13, узел

:14 контроля четности, узел 15 вычитания единицы".,, дешифратор 16, муль-. типлексор 17, источники 6-8 излуче-* ния образуют блок 18 излучения, каждый из Фотоприемников 4, 5 выполнен в виде двухэлементного координатночувствительного фотоприемника.

Преобразователь работает следующим образом.

Вырабатываемое модулятором 9 раз,нополярное напряжение прямоугольной Ç формы поступает на источники 6, 7 излучения и на фазовый детектор 12.. Каждый из источников 6, 7 излучения срабатывает от напряжения соответствующей полярности (фиг. 3, U1). Исто- @ чники 6, 7 излучения расположены на расстоянии друг от друга, меньшем, чем размер фотоприемника 4. Сигналы с Фотоприемника 4 (фиг. 3, U2) поступает на входы АЦП 10 и фазового детектора 12. Детектор 12 сравнивает по фазе выходное напряжение Фотоприемника 4 (переменную составляющую) с напряжением модулятора 9> являющимся опорным напряжением (фиг. 3, U4). В результате определяется, возрастает или убывает напряжение фотоприемника 4 (постоянная составляющая) при смене положения основания 1 в пределах шага точного отсчета. АЦП 10 по выходному сигналу Фотоприемника 4 формирует соответствующий двоичный код, поступающий в управляемый инвертор 13, Здесь в зависимости от сигнала Фазового детектора 12 код может инвертироваться или нет.

При освещении источником излучения 8 через кодовую шкалу 3 фотоприемника 5 с его выхода снимается сигнал (фиг. 3 U3), который поступает в АЦП 11, Двоичный код АЦП 11 подается в узел 14 контроля четности кода (Фиг. 3, U5) и на мультиплексор 17. Мультиплексор 17 выбирает для кода грубого отсчета либо текущий код с ЯЦП 11, либо его предыдущее,значение, получаемое с помощью узла 15 вычитания "единицы". Мультиплексор 17 выбирает код в соответствии с логическим сигналом дешифратора 16. Дешифратор 16 выдает "единицу" (фиг. 3, V6) на мультиплексор

17 при несовпадении сигналов с выходов узла 14 контроля четности и детектора 12.

В результате этого изменение двоичного кода точного отсчета от минимального значения до максимального происходит в течение кванта младшего разряда грубого отсчета„ При этом в пределах кванта грубого отсчета происходит изменение знака производной, а на выходе инвертора 13 появляется прямой или инверсный код АЦП.

А на выходе мультиплексора 17 формируется либо текущий код грубого отсчета, либо код, который на единицу меньше текущего, с учетом того, что на выходе инвертора l3 формируется инверсный код, Код преобразователя снимается с выходов управляемого инвертора 13 и мультиплексора 17. формула изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий основание, на котором. расположены кодовая шкала точного отсчета, размещенная параллельно направлению перемещения объекта, кодовая шкала грубого отсчета, выполненная в виде прозрачной. полосы, расположенной под углом к направлению перемещения объекта, блок излучения> расположенный с одной стороны основания против кодовой шкалы точного отсчета и кодовой шкалы грубого отсчета, два фотоприемника, один из. которых расположен против кодовой шкалы точного отсчета, а другой - против кодовой шкалы грубого отсчета, о т л и ч а

5 15647 ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены фазовый детектор, модулятор, два аналого-цифровых преоб5 разователя, управляемый инвертор, узел контроля четности, узел вычитания единицы, дешифратор и мультиплексор, блок излучения выполнен в виде трех источников излучения, два из ко- 10 торых расположены против кодовой шкалы точного отсчета на расстоянии друг от друга, меньшем размера кванта кодовой шкалы точного отсчета, а третий источник излучения расположен против 15 кодовой шкалы грубого отсчета, фотоприемники выполнены в виде двухэлементных координатно-чувствительных фотоприемников, выход модулятора соединен с блоком излучения и первым, 20 входом фазового детектора, выход первого фотоприемника соединен с вторым. входом фазового детектора и входом первого аналого-цифрового преобра-

26 6 зователя, выходы которого соединены с информационными входами управляемого инвертора, выходы которого являются выходами точного отсчета преобразователя, выход фазового детектора соединен с управляющим входом управляемого инвертора и первым входом дешифратора, выход второго фотоприемника соединен с входом. второго аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с входами узла контроля четности, первой группой информационных входов мультиплексора и входами узла вычитания единицы, выходы которого соединены с второй группой информационных входов мультиплексора, выходы которого являются выходами грубого отсчета преобразователя, выход узла контроля четности соединен с вторым входом дешифратора, выход которого соединен с управляющим входом мультиплексора.

1564726

Составитель А. Сидоренко

Техред JI. Cåðäþêoâà Корректор С. Шекмар

Редактор М, Товтин

Заказ 1165 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент, г . Ужгород, ул. Гагарина,101