Способ устранения неоднозначности кодирования в волоконно- оптических преобразователях

 

Изобретение относится к области оптоэлектроники и может найти преимущественное применение при создании аналого-цифровых преобразователей линейных и угловых перемещений в код. Целью изобретения является повышение точности преобразования и достоверности получаемой информации. Цель достигается тем, что в волоконно-оптическом кодирующем устройстве число элементов N в каждой из входных групп выбирают исходя из условия N = {L M/D}+2, где L M - максимальная ширина луча D - ширина входного дискрета кодирующего элемента, { } - означает ближайшее большее целое число

считывают код с полностью освещенного дискрета, ширину светового луча выбирают больше удвоенной ширины дискрета, а разводку волокон согласно требуемому коду выполняют в каждой выходной группе. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

f51)5 С 02 F

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4351136/31-25 (22) 28. 12.87 (46) 30. 07. 90. Бюл. Р 28 (71) Могилевский машиностроительный институт (72) П.И.Марков, Н.В.Кудинов, С.Г.Поздняков, В.И,Мармазеев и F.Н.Солодкова (53) 772.99 (088,8) (56) I".онюхов Н, Е. и др.. Оптоэлектронные измерительные преобразователи.

Л.: Энергия, 1977, с. 45-46.

Авторское свидетельство СССР

Р 888712, кл. G 02 F 3/06, 1985. (54) СПОСОБ УСТРЛНЕНИЛ НЕОДНОЗНЛ IHOCТИ КОДИРОВЛНИЯ В ВОЛОКОННО-ОПТ1ИЕСКИ>

ПРЕО БРА ЗО ВЛТЕЛЧХ (57) Изобретение относится к области оптоэлектроники и может найти преиму

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть применено при создании аналого-цифровых преобразователей линейных и угловых перемеще-, ний в код.

Цель изобретения — повышение точности преобразования и достоверности получаемой информации ..

На фиг.1представлено устройство раз" водки дискретов (кодирующий элемент); на фиг. 2 — структурная схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 3 — пример реализации устройства при максимальной. ширине луча L„ = 60.

Кодирующий элемент устройства для реализации предлагаемого способа сощественное применение при создании аналого-цифровых преобразователей линейных и угловых перемещений в код.

Целью изобретения является повышение точности преобразования и достоверности получаемой информации. Цель достигается тем, что в волоконно-оптическом кодирующем устройстве число элементов N в каждой из входных групп выбирают исходя из условия N =

= 11. /131 + 2, где I, — максимальная ширина луча, D — ширина входного дискрета кодирующего элемента, (j — означает ближайшее большее целое число; считывают код с полностью освещенного дискрета, ширину светового луча выбирают больые удвоенной ширины дискрета, а разводку волокон согласно требуемому коду выполняют в каждой выходной группе. 3 ил. держит входные торцы — дискреты 1, разбитые на входные группы 2 с числом элементов N в кажпой группе, и N выходных групп 3, каждая из которых содержит К элементов (К равно количеству разрядов требуемого кода), при этом каждый I-й элемент входной группы разведен согласно требуемого кода по элементам I-й выходной группы, Предложенный способ может быть реализован с помощью устройства, которое содержит последовательно соединенные волоконно-оптический кодирующий элемент 4, блок .5 линеек фотоэлектрических преобразователей и .электронно-логическое устройство 6, ;которое состоит из последовательно

1582172 соединенных блока 7 многовходовых схем ИЛИ, блока 8 двухвходовых элементов И с прямым и инверсным входами и коммутатора 9. Кроме того, электронно-логическое устройство содержит блок 10 формирователей младших разрядов, вход которого соединен с выходом блока 8 двухвходовых элементов И, а выход — с вторым входом коммутатора 10 .9, второй вход коммутатора 9 связан " выходом блока 5 линеек фотоэлектрических преобразователей.

Устройство для реализации способа работает следующим образом. 15

Световой луч освещает одновременно от 2 до N-1. входных торцов — дискретов кодирующего элемента 4. При этом код отсутствует по крайней мере на одной из выходных групп. Оптический код преобразуется в электрический на блоке 5 линеек фотоэлектрических преобразователей и поступает в бло,к 7 многовходовых элементов HJR. При зтом выхоД по крайней мере одного элемента 25 находится в состоянии "0". Сигналы с блока 7 многовходовых схем ИЛИ поступают на вход блока 8 схем И с прямым и инверсным входами, и на выходе одного из элементов И появляется "1".

Этот сигнал используется в качестве управляющего сигнала для коммутации коммутатором 9 кода, поступающего от соответствующей линейки фотоэлектрических преобразователей, а также формирования младших разрядов кода формирователем 10.

Рассмотрим реализацию способа при

L = 60. Тогда

N = (6J)/0 + 2 = 8 °

Устройство для реализации предлагаемого способа при N=8 (фиг. 3) содержит источник 11 света и волоконнооптический кодирующий элемент 12,входные торцы которого разбиты на группы

45 по 8 дискретов в каждой группе, а выход каждого I-ro дискрета разведен в двоичном коде по I-й выходной группе . Число р а зряд ов К может быть определеноно и з усл овия

К = LOG (I) — LOG (N), где I — общее количество дискретов кодир ующег о эл еме нта;;

N — - количество элементов во вход- 55 ной группе, т.е. при I = 1024 получают К =

1.ОС 1024 — LOGg8 = 10 — 3 =- 7.

Кроме того, устройство состоит из восьми линеек фотоэлектрических преобразователей 13, каждая из которых содержит семь фотоэлектрических преобразователей, соответствующих восьми выходным группам кодирующего элемента, восьми 7-входовых схем ИЛИ 14, входы которых соединены с выходами соответствующих линеек фотоэлектрических преобразователей, восьми элементов И (i5) с прямым и инверсным входами, при этом инверсный вход I-ro элемента И соединен с выходом I-ro элемента ИЛИ, прямой вход — с входом (I-1)-го элемента ИЛИ, а прямой вход первого эпемента И соединен с выходом восьмого элемента ИЛИ, семи инверторов 16, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов

И, и коммутатора 17, входы которого соединены с выходами фотоэлектрических пр еобра зоват елей 13, элементов И

15 и инверторов 16.

Устройство работает следующим образом.

Световой луч источника 11 освещает от двух до семи дискретов кодирующего устройства 12, так как в процессе работы могут "íòü освещены пять дискретов,полностью и два дискрета частично. Оптический код появляется на соответствующем числу освещенных дискретов количестве выходных групп кодирующего устройства и на линейках фотоэлектрических преобразователей 13 преобразуется в электрический код. С линеек фотоэлектрических преобразователей код поступает на соответствующие многовходовые схемы ИЛИ 14. На выходе схемы ИЛИ присутствует "1", если данная схема соответствует освещенному дискрету кодирующего.устройства 2, и "0", если схема ИЛИ соответствует неосвещенному дискрету.

Так как количество дискретов во входных группах превышает максимально возможное количество одновременно засвеченных дискретов, то выход по крайней мере одной схемы ИЛИ находится в состоянии "0", а выход одной из схем И 15, на инверсный вход которой поступает "О", а на прямой — "1", находится в состоянии "1" „Таким образом определяется нижняя граница светового луча. По сигналу с элемента И, выход которого находится в состоянии

"1", коммутируется код, поступающий с одной из линеек фотоэлектрических l5R?172 преобразователей. Эта линейка находится перед линейкой фотоэлектрических преобразователей, выходы которой подключены к тому элементу ИЛИ, у ко5 торого вход соединен с прямым входом данного элемента И. Таким образом, считывание производится с полностью освещенного дискрета. Младшие разряды кода характеризуют номер выходной группы в двоичной системе счисления.

Коммутатор может быть реализован известным образом, например, на интегральных микросхемах ЛП11 серии К f55, Изобретение позволяет повысить до- 15 стоверность получаемой информации при снижении технологических и эксплуатационных требований, позволяет также применить более простую систему формирования луча, что делает АЦП менее зависимым от влияния различных факторов.

Формула изобретения

Способ устранения неоднозначности кодирования в волоконно-оптических преобразоьателях, при котором предварительно разбивают входные торцы кодирующих элементов на входные группы и нумеруют их в пределах каждой группы, объединяют волокна кодирующих элементов, принадлежащих элементам групп с одинаковыми номерами, в жгуты, а затем освещают входные торцы световым лучом, преобразуют полученные оптические сигналы в электричес» кие и логически обрабатывают код, отличающийся тем,что,с целью повышения точности преобразования и достоверности получаемой информации, число элементов N в каждой из входных групп выбирают исходя из условия N = tL /D) + 2, где L — максимальная ширина луча; D — ширина входного дискрета кодирующего элемента; — означает ближайшее большее z;елое число, считывают код с полностью освещенного дискрета, ширину светового луча выбирают больше удвоенной ширины дискрета, а разводку согласно требуемого кода выполняют в каждой выходной группе.

1582172

Составитель В,Аджалов

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Заказ 2088

Тираж 456

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