Способ регистрации функций угловб1х и линейных перемещений датчиков на магнитном носителе

 

358718

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саеетакик

Социалистическик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

М. Кл. G 11Ь 5/02 б 061< 1/12

Заявлено 21. l 1.1970 (№ 1406019/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано ОЗ.XI.1972. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 29.1,1973 комитет по делам изобретеиий и аткрытиб при Совете Министров

СССР

УДК 681.327.12(088.8) Автор изобретения

А. А. Бредов

Заявитель

СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ФУНКЦИЙ УГЛОВЫХ И ЛИНЕЙНЫХ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ДАТЧИКОВ НА МАГНИТНОМ НОСИТЕЛЕ

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и автоматике.

Известны способы регистрации функций угловых и линейных перемешений датчиков на магнитном носителе путем записи импульсов на дорожках магнитной ленты.

Однако при известных способах плотность записи функций на магнитном носителе невелика.

С целью устранения этого недостатка по предложенному способу сигналы, соответствующие текущему значению функций перемещения в параллельном, п-разрядном коде, разделяют на три группы. Первую из этих групп формируют из сигналов двух младших разрядов, вторую — из сигналов k (где k(n) младших разрядов и третью — из сигналов n — k старших разрядов. Первую группу сигналов преобразуют в две взаимно ортогональные по функции перемещения последовательности импульсов, которые записывают на одних дорожках магнитной ленты, вторую — в отдельные импульсы, соответствующие определенной кодовой комбинации младших разрядов, которые записываются на другой дорожке магнитной ленты, а третью последовательно записывают в промежутках между одиночными импульсами.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что числовые значения функций перемео щения отображают на дорожках памяти датчика путем записи (формирования следующих четырех видов сигналов): а) и б) пары периодических по координате или функции координаты импульсных сигналов со скважностью два и периодом в четыре единицы счета соответствующей величины, сдвинутых друг относительно друга в направлении координаты или ее функции на одну

10 единицу счета в определенном направлении; в) периодической последовательности импульсов, длительностью в единицу счета со скважностью, которая численно выражается произведением двоек;

1S г) кодовых групп импульсов, содержащих столько разрядов, сколько остается их после вычитания из полного числа разрядов, необходимых для отображения числового значения координаты или ее функции, числа двоек

20 упомянутого произведения, Сигналы вида а и б служат для последуюшего воспроизведения абсолютной величины и знака приращения координаты или ее функ25 ции, сигнал вида в — для отображения и воспроизведения цифрового содержания младших разрядов числа, выражающего текущее значение координаты или ее функции, и сигнал вида г — для отображения цифрового со30 держания старших разрядов того же числа.

358718

Сигналы вида а и б запоминают на двух отдельных дорожках памяти и лишь в простейшем случае линейной связи перемещения с координатой или ее функцией. Оба сигнала могут быть совмещены и записаны на одной дорожке. Сигнал вида в записывают на третьей дорожке, а сигнал вида г — на той же третьей дорожке в определенных местах между записями сигнала вида в.

Технический прием отображения знака и абсолютной величины приращения (но не его функций) с помощью периодического по перемещению сигнала (например, гармонического), записываемого на одной дорожке памяти и затем считываемого с помощью пары считывающих головок (контактов и др.) или одной головки Е-образного типа, известен.

Технический прием отображения цифрового содержания младших разрядов числа, выражающего текущее значение функций перемещения, периодической последовательностью импульсов длительностью в единицу счета с периодом, если его выражать в единицах счета, равным произведению ряда двоек, представляется новым. Технический прием расщепления цифрового содержания числа на две части: часть, соответствующую младшим, и часть, соответствующую старшим его разрядам представляется новым. Прием отображения только старших разрядов числа цифровым кодом, записываемым в промежутках между записями импульсов, по которым восстанавливают значения младших разрядов, также представляется новым. Прием расщепления записи сигнала, выражающего знак и абсолютную величину приращения перемещения, на две записи, ортогональные одна другой, и отображение их на двух отдельных дорожках памяти для обеспечения отображения нелинейных фу нкций перемещения также представляется новым.

Предлагаемая совокупность технических приемов, обеспечивающая возможность отображения всего на трех дорожках памяти датчика цифрового содержания любых функций перемещения и, тем самым, обеспечивающая возможность параллельного съема с датчика и цифровых значений линейной функции перемещения (координаты) и ряда ее функций, что позволяет освободиться от необходимости вычисления этих функций в процессе эксплуатации датчика и сэкономить время, также представляется новой, На чертеже показана упрощенная функциональная схема варианта устройства, реализующего способ отображения.

Устройство содержит разрядные шины 1 числа, выражающего текущее значение подлежащей отображению функции перемещения, шину 2 (младшую из числа разрядных), шину 8 (шину второго по старшинству разряда), группу шин 4, соответствующую «младшим» разрядам числа, группу шин 5 — «старшим» разрядам числа, головку б записи сигнала вида а, головку 7 записи сигнала вида

25 зо

65 б, головку 8 записи сигналов вида в и г, импульсно-логическую схему 9, дешифраторы

10 — 11 и схему считывания цифрового содержания старших разрядов 12.

Деление всех разрядов числа на «младшие» и «старшие» условно, и граница между ними может быть каждый раз определена соображениями эксплуатационного удобства.

Способ отображения осуществляется следующим образом.

На вход устройства подают в параллельном двоичном коде текущее значение подлежащей отображению в памяти датчика функции перемещения, которое представлено электрическими состояниями на разрядных шинах 1 этого числа. В процессе отображения состояния шин 1 изменяются согласно перемещению носителя памяти датчика дискретно с шагом в одну единицу счета функции перемещения (в частном случае изменение в одну сторону, например в сторону увеличения координаты).

Для того чтобы получить эти электрические сигналы на шинах 1, градуируемый датчик механически сопрягают с образцовым датчиком. Если датчики аналогичны, то сигнал получают на шины 1 с образцового датчика.

Если образцовый датчик — датчик одной из функций перемещения, а в градуируемый датчик нужно вписать другую или другие, то выход образцового датчика соединяют с ЭВМ, которая вычисляет нужные функции и по окончании вычислений подает соответствующие сигналы на шины 1, затем оба датчика переводят в следующее положение, соответствующее изменению отображаемой величины на единицу счета. При этом дискретность счета ЭВМ должна быть мельче единицы счета отображаемой функции. Возможен вариант предварительного преобразования, заключающийся в том, что в память ЭВМ закладывают «таблицу» соответствия дискретных значений искомой функции ее аргументу, выдаваемому образцовым датчиком. В моменты, когда в процессе перемещения датчиков аргумент оказывается соответствующим дискретному значению функции, это значение подается на шины 1, т. е. это значение на шинах 1 изменяется на единицу счета.

Таким образом, на шинах 1 цифровое содержание электрического сигнала должно изменяться согласованно с перемещением носителя памяти датчика с дискретностью в одну единицу счета соответствующей функции перемещения.

Электрические сигналы с шин двух младших разрядов подают на импульсно-логическую схему, сопоставляют один с другим и формируют сигнал, ортогональный сигналу на второй шине, который подают на головку записи 6 сигналов вида а. Электрический сигнал со второй шины подают на головку записи 7 сигнала вида б.

С помощью дешифраторов 10 и 11 непрерывно контролируют цифровое содержание младших разрядов числа на шинах 4. С по358718 мощью дешифратора 10 определяют момент совпадения цифрового содержания с некоторым заданным, например таким, когда в старшем из младших разрядов — единица, а в остальных — нули. По этому совпадению формируют электрический импульс и подают его на головку 8 для записи на третью дорожку сигнала вида в. С помощью дешифратора 11 определяют момент совпадения цифрового содержания младших разрядов с другим наперед заданным, например таким, когда в старшем из младших разрядов — нуль, в предстаршем — единица, а в остальных — нули. По такому совпадению формируют импульс и подают его в схему 12 считывания старших разрядов числа, что разрешает ее работу. В ту же схему 12 подают сигнал с одной из младших шин, например со второй

3, которым приводят схему 12 в действие.

С помощью схемы 12 производят в такт с изменениями состояния на шине 8 считывание сигналов со старших шин 5, подают считанные таким образом сигналы с выхода схемы

12 на головку 8 и записывают их на той же ,третьей дорожке, т. е, помещают запись сигналов вида г между записями сигналов вида в.

В результате получают на двух дорожках запись сигналов вида а и б, а на одной — вида в и г, причем благодаря синхронизации схемы 12 от шины второго или более старшего разряда обеспечивают возможность последующей селекции, раздельного воспроизведения сигналов видов в и г при их считывании с одной и той жс дорожки памяти.

Таким образом, на запись одной функции занимают всего три дорожки. При использовании известных способов отображения, например для записи угла с разрешающей способностью 8 угловых секунд нужно иметь

18 кольцевых дорожек и головок на одну эту функцию, т. е. в шесть раз больше. Это означает, что при той же сложности устройства памяти датчика и той же емкости памяти этого устройства в датчике можно отобразить не одну, а шесть функций перемещения: координату и пять других функций. При этом среди других могут быть, например, функция поправок к значениям координаты, тригоно5

50 метрические функции, табличные функции координаты.

На основе и для реализации этого способа могут быть созданы цифровые датчики разного рода физических величин, легко преобразуемых в,перемещения: температуры, давления, силы и т. д. и их соответствующих функций. Например, для определения косвенным методом значения постоянной рефракции нужно знать температуру и давление, и они могут быть получены в цифровой форме с помощью такого рода датчиков. Эти датчики могут дать не только значения температур и давлений, но и значения функций температуры и давления, выражающих поправки к среднему значению постоянной рефракции из-за изменения температуры и давления. Эта функциональная зависимость заранее известна, поэтому затрат времени на вычисления в процессе эксплуатации датчиков не требуется.

Кроме того, соответствующие вычислительные устройства для определения значений этих функций по их аргументам в процессе эксплуатации также не требуются.

Предмет изобретения

Способ регистрации функций угловых и линейных перемещений датчиков на магнитном носителе путем записи импульсов на дорожках магнитной ленты, отличающийся тем, что, с целью увеличения поверхностной плотности записи, сигналы, соответствующие текущему значению функций перемещения в параллельном и-разрядном коде, разделяют на три группы, первую из которых формируют из сигналов двух младших разрядов, вторую— из сигналов k (где k(n) младших разрядов и третью — из сигналов п — k старших разрядов, первую группу сигналов преобр азуют в две взаимно ортогональные функции перемещения последовательности импульсов, которые записывают на одних дорожках магнитной ленты, вторую группу сигналов преобразуют в отдельные импульсы, соответствующие определенной кодовой комбинации младших разрядов, которые записывают на другой дорожке магнитной ленты, а третью группу сигналов последовательно записывают в промежутках между одиночными импульсами.

358718

Составитель Т. Нигипорович

Техред Т. Ускова Корректоры: Е. Сапунова и 3. Тарасова

Редактор Л, Утехина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 4326/18 Изд. № 1761 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров CCCP

Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5