Преобразователь перемещения в код

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах индикации положения перемещающегося объекта. С целью упрощения преобразователя при расширении диапазона измерения в преобразователь, содержащий блок кодирования, М светодиодов, K<SP POS="POST">.</SP>M световодов первой группы, кодовую линейку, первый световод чувствительного элемента, первый фотодиод, введены K светодиодов, K<SP POS="POST">.</SP>M световодов второй группы, второй световод чувствительного элемента и второй фотодиод. Блок кодирования осуществляет формирование напряжения питания K светодиодов точного, M светодиодов грубого отсчета и выходного кода перемещения чувствительного элемента относительно кодовой линейки. За счет расположения торцов световодов первой группы в первом ряду кодовой линейки последовательно, разделения торцов световодов второй группы на M подгрупп и укладки их в нечетных и четных подгруппах второго ряда кодовой линейки в прямой и обратной последовательности соответственно исключается неоднозначность считывания при смене кода грубого отсчета. 2 ил. з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1569989 (1) Н 03 И 1/50 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТИРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4233100/24-24 (22) 20 ° 04 87 (46) 07.06.90. Бюл. №- 21 (72) Н.А. CaMosapoa, Ю.В. Петроканский и А.Н. Самоваров (53) 621.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 822119, кл. Н 03 M 1/26, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1265828, кл. G 08 С 19/36, 1985. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В

КОД (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах индикации положения перемещающегося объекта. С целью упрощения преобразователя при расширении, диапазона измерения в преобразователь, содержащий блок кодирования, M светодиодов, К M световодов первой группы, кодовую

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах индикации положения перемещающегося объекта.

Целью изобретения является упрощение преобразователя при расширении диапазона измерения.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг ° 2в структурная схема блока кодирования.

Преобразователь содержит кодовую линейку 1, первую 2 и вторую 3 группы светодиодов, чувствительный элемент 4, фотодиоды 5 и 6, световоды

7 и 8 чувствительного элемента 4, блок 9 кодирования, первую 10 и втолинейку, первый световод чувствительного элемента, первый фотодиод, введены К светодиодов, К М световодов второй группы, второй световод чувствительного элемента и второй фотодиод.

Блок кодирования осуществляет формирование напряжения питания К светодиодов точного, М светодиодов грубого отсчета и выходного кода перемещения чувствительного элемента относительно кодовой линейки. За счет расположения торцов световодов первой группы в первом ряду кодовой линейки последовательно, разделения торцов световодов второй группы на М подгрупп и укладки их в нечетных и четных подгруппах Я второго ряда кодовой линейки в прямой и обратной последовательности соответственно исключается неоднозначность считывания при смене кода грубого отсчета. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

pyro 11 группу световодов..Блок 9 кодирования содержит три счетчика 12

14, два дешифратора 15 и 16 генератор Г7импульсов,делитель 18 частоты,, триггер 19, пять элементов И 20 — 24, четыре элемента ИЛИ 25 — 28, элемент

29 запрета, два усилителя-формирователя 30 и 31, элемент НЕ 32 и элемент

33 задержки.

Преобразователь работает следующим образом. ° вЖ

Дешифраторы 15 и 16 осуществляют включение светодиодов 3, излучение от которых по световодам первой 10 и второй 11 групп передается на кодовую линейку 1. В зависимости от положения

1569989 увствительного элемента 4 относительо кодовой линейки 1 изменяются номе ра в пределах M и К светодиодов 2 и 3 соответственно, излучение от которых передается на чувствительный элемент

4 и далее по световодам 7 и 8 на фотодиоды 5 и 6. Блок 9 кодирования формирует напряжение питания светодиодов

2 и 3 и формирует код перемещения.

Импульсы генератора 17, поделенные делителем 18, задают время преобразования, обнуляют счетчики 12 — 14 и устанавливают триггер 19 в режим разрешения преобразования. При этом импуль-15 сы от генератора 17 начинают поступать через элементы 20,33,24 и 25 на счетный вход счетчика 12, который управляет работой дешифратора 15.

Синхронно со счетчиком 12 работает 20 счетчик 14. При переполнении счетчика 12 срабатывает счетчик 13 и дешифратор 16 включает следующий светодиод грубого отсчета. Если при некотором положении чувствительного элемента 25 светодиоды 3 и 2 засветят фотодиоды 5 и 6, то возникает сигнал на выходе элемента И 23, который останавливает дальнейшее запитывание светодиодов и начинает формировать выходной код пе- О ремещения.в счетчиках 12 и 13. Для ( исключения неоднозначности считывания, при изменении числа в счетчике 13 грубого отсчета торцы световодов 11 во втором роду кодовой линейки 1 в пре35 делах четных и нечетных разрядов гру( бого отсчета уложены в прямом и обратном порядке. Поэтому при формировании сигнала на нечетных выходах дешифратора 16 сигнал на выходе элемента ИЛИ 4

27 отсутствует и сигнал с выхода элемента 23 устанавливает триггер 19 в режим индикации и не проходит через элементы 22 и 28 для обнуления счетчика 12.

В результате этого на выходах счетчиков 12 и 13 сохраняется код перемещения до начала следующего цикла измерения. Если сформирован сигнал на четных выходах дешифратора 16, т.е. за счет расположения торцов светово дов 11 на кодовой линейке 1 в счетчике 12 формируется обратный код точного отсчета, то по сигналу на выходе элемента 23 начинается преобразование обратного кода счетчика 12 в прямой. При этом сигнал с выхода элемента 27 разрешает обнуление счетчика 12 и прохождение импульсов от генератора

17 через элементы 21 и 25 на вход счетчиков 12 и 14. Прохождение импульсов прекращается, когда происходит переполнение счетчика 14 и возникает сигнал на выходе элемента НЕ 32. Для полного соответствия кода в счетчике

12 измеряемому перемещению на вход счетчика 14 добавляется один дополнительный импульс с выхода элемента И 23.

При этом для правильной работы счетчика 14 осуществляется временной сдвиг импульсов на его входе с помощью элемента 33 задержки. Для исключения возможных сбоев информации счетчика

13 при обнулении счетчика 12 используется элемент 29 запрета. Таким образом, в счетчике формируется код перемещения вне зависимости от участка расположения чувствительного элемента. Наибольшее упрощение преобразователя достигается при большом числе светодиодов 2 и 3, поскольку их общее число, равное M+K при количестве измеряемых положений И К, значительно меньше соответствующего числа одноотсчетного преобразователя.

Формула изобретения

1, Преобразователь перемещения в код,содержащий блок кодирования, первые M выходов которого соединены с входами соответствующих светодиодов, выходы каждого из которых оптически связаны с входными торцами К световодов первой группы, выходные торцы которых уложены в первый ряд кодовой линейки и оптически связаны с входным торцом первого световода чувствительного элемента, кинематически связанного с перемещающимся объектом, выходной торец первого световода чувствительного элемента оптически связан с первым фотодиодом, выход которого соединен с одним входом блока кодирования, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя при расширении диапазона иэмереI нил, в него введены вторая группа световодов, вторая группа светодиодов, второй световод чувствительного элемента и второй фотодиод вторые К выходов блока кодирования соединены с входами соответствующих светодиодов второй группы, выходы каждого из которых оптически связаны с входными торцами- М световодов второй группы, выходные торцы которых уложены во вто1569989

5 рой ряд кодовой линейки и оптически связаны с входным торцом второго световода чувствительного элемента, выходной торец которого оптически свя5 зан с вторым фотодиодом, выход которого соединен с другим входом блока кодирования, выходные торцы К М световодов первой группы уложены в пер-. вом ряду кодовой линейки последовательно, а выходные торцы К M свето-. водов второй группы разбиты на М подгрупп и уложены в нечетных и четных подгруппах второго ряда кодовой линейки в прямой и обратной последовательности соответственно.

2. Преобразователь по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что блок кодирования содержит генератор импульсов, пять элементов И, четыре элемен- 2О та ИЛИ, элемент НЕ, элемент запрета, элемент задержки, делитель частоты, триггер, три счетчика, два дешифратора и два усилителя-формирователя, входы которых являются одним и другим входами блока, а выходы соединены с входами первого элемента И, выход генератора импульсов соединен с одним, входом второго и первым входом третьего элементов И и входом делителя частоты, выход которого соединен с одним входом триггера, входами обнуления первого и второго счетчиков и.одним входом первого элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен с одним входом четвертого элемента И, одним входом второго элемента ИЛИ и другим входом триггера, инверсный вы.ход которогб соединен с вторым вхоб дом третьего элемента И, а прямой— с другим входом второго элемента И и одним входом пятого элемента И, выхо" ды второго счетчика соединены с вхоI дами первого дешифратора, выходы ко-, торого являются первыми М выходами блока, четные выходы первого дешифратора соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого -соединен с третьим входом третьего элемента И и другим входом четвертого элемента

И, выход которого соединен с другж: входом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен через элемент задержки с другим входом пя-. того элемента И и непосредственно— с управляющим входом второго дешифрауора, выходы которого являются втсрыми К выходами блока, выход пятого элемента И соединен с одним входом четвертого элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу третьего элемента И, а выход соединен с друг;" входом второго элемента ИЛИ и счетно: входом третьего счетчика, выходы которого соединены с информационными входами второго дешифратара, выход первого элемента ИЛИ соединен с одним входом элемента запрета и входом обнуления третьего счетчика, выход переполнения которого соединен с другим входом элемента запрета, выход которого соединен с счетным входом второго счетчика, выход второго элемента ИЛИ соединен с счетным входом первого счетчика, выход переполнения которого через элемент НЕ соединен с четверты входом третьего элемента И.

1569989

Составитель В. Белов

ФжХ, Техред И,Дндык Корректор М. Пожо

Редактор М. Вланар

Заказ 1458 Тираж 671 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