Преобразователь угол-код

 

с.".:ээкая патент но-т:,.; маской библкотеиа МЬД ) !

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлеио20.03.73 (21) 1895070/18-24

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 517035(51) М. Кл.е

608 С 9/06 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

Сонета }йиннстроо СССР

fl0 делам нэооретеннй н открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.06.76. Бюллетень №21

Рз) ьдк

53.087.9 (088.8) (45) Дата опубликования описаиия27.07.77 (72) Авторы изобретения

Л. Н. Бутенко и Б. Я, Карасик (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ "УГОЛ вЂ” КОД"

Изобретение относится к устройствам автоматики и вычислительной техники, предназначенным для регистрации в цифровой форме величины утловых и линейных перемещений.

Известны преобразователи "угол — код", содержащие многоразрядный датчик угловых перемещений с кодирующим элементом, в каждом разряде которого против основной и дополнительной дорожек расположены чувствительные элементы, пороговый элемент, вход которого соединен с чувствительным элементом дополнительной дорожки младmего разряда, и блоки дискретизации отсчета остальных разрядов, подключенных входами к вствительным элементам дополнительных дорожек датчика и к выходам предыдущего младшего разряда. Против каждой иэ основных дорожек установлеио Й чувствительных элементов, где И основание системы счисления данного разряда.

Цель изобретения — пов ышение на дежности устройства.

Предлагаемый преобразователь отличается тем, что в него введено N логических элементов

"И;-НЕ", подключенных попарно первыми входами к одному чувствительному элементу основной дорожки, второй вход первого и второго элементов

"И вЂ” НЕ" каждой пары соединен с инверсным и прямым выходами блока дискретизации отсчета, третий вход первого и второго элементов "И вЂ” HE". одной пары соединен с выходом первого и второго элементов "И НЕ" других пар, причем в каждом разрезе против основной дорожки установлено N/2 чувствительных элементов с шагом, кратным двум единицам дискретности данного разряда, где N— основание системы счисления.

}}} На фиг, 1 изображена схема младшего разряда преобразователя "утол-код"; на фиг, 2 — схема старшего разряда; на фиг. 3 — схемы кодирующих элементов и расположения чувствительных элементов в датчиках угла.

}5 Преобразователь "угол-код" содержит пороговый элемент 1 с прямым и инвертированным выходами 2 и 3, блоки дискретизации отсчета 4 (фиг. 2), состоящие из логических элементов

"И" 5, элемента 6, который на инвертированном зp выходе 7 реализует функцию "ИЛИ вЂ” НЕ", а на прямом выходе 8 — функцию "ИЛИ", и элемента 9, реализующего на инвертированном выходе функцию "И вЂ” HE", а на прямом — функцию "И ; логические элементы "И-НЕ" 10 — 19 и многораз25 рядный датчик угла.

517035

55

1йногоразрядньит датчик может быть как одно" отсчетным, так и многоотсчетным. В датчике, выполненном, например, в виде многоотсчетиого устройства, содержится несколько одноразрядных датчиков угла20 (датчики старших разрядов) и один датчик младшего разряда21 (см. фиг. 2), аоединеиньк между собой редукторами с передаточньтми отношениями 1/N, где И вЂ” основание системы счисления данного разряда. Каждый такой одноразрядный дататк имеет статор 22 (фиг..3), в котором установлены чувствительные элементы. В одном сечении (сечение А) статора 22 установлены равиомерно по окружности N/2 чувствительные зтюментьт 23 — 27, а в прутом (сечение Б) — в дпчике младптего разряда — чувствительный элеьтент2В и в датнтках старших разрядов — два чувствительных элемента 29 и 30. На кодирующем элементе 31 иметотся кодирующие дорожки — основная ) (в сечении А) и дополнительная (в сеянии Б).

Основная дорожка имеет щель 32, угловые размеры которой больше двух и меньше четырех единтнт дискретности 41 своего разряда. Дополнительная дорожка имеет й/2 щелей 33 с угловььят размерами 41. Источник возбуждения 34 через щели кодирующего элемента воздействует на чувствительные элементы. Сигналы возбужденных чувствительных элементов равны единице, а невозбужденные — нулю.

Угловое расстояние между двумя соседними чувствительными элементами основной дорожки равно 2 41 или кратно этой величине. Дополнительные чувствительные элементы младшего 28 и старших 29 и ЗО разрядов установлены против дсятолни. тельных дорожек так, что чувствительный элемент 28 находится на границе интервала дискретности младшего разряда, а чувствительные элементы 29 и 30 симметрично сдвинуты относительно границы интервала дискретносттт своего разряда на

-- - d . Для указанных положений чувствительных элементов дополнительная дорожка расположена относительно своей основной дорожки так, что граница одной из ее щелей 33 находится посередине щели 32.. К выходам чувствительных элементов 23 — 27 подключены первые входы двух логических элементов "И НЕ" (фиг. 1 и 2). Один из элементов

"И -НЕ" пары назовем четным, а другой — нечетным по аналогии с их выходами, являющимися соответственно четныьет и нечетными выходами разрядов самого преобразователя. Выходы преобразователя обозначены О, I, П ... IX. Вторые входы четных, так же как нечетных, злементов "И вЂ” НЕ" соединены общими шинами, которые, в младшем разряде (см. фиг. 1) подключены соответственно к выходам 2 и 3 порогового элемента 1, а в старшем разряде (см, фиг. 2) — к выходам 7 и 8 cxeMbl дискретизации отсчета 4. Третьи входы четных и нечетных элементов каждой пары соединены с вы4 ходами одноименных элементов следующей и предыдущей пар соответственно.

Выход чувствительного элемента 28 датчика младшего разряда соединен со входом порогового элемента 1. При возбужденном чувствительном элементе пороговый элемент находится в состоянии

"1", тт на его выходах 2 и 3 имеются сигналы "1 "is

"О", соответственно, а при невозбужденном чувствинг Эв тельном элементе он находится в состоянии v и сигналы на выходах 2, 3 инвертированы.

Сигналы чувствительных элементов каждого датятка нреообразуются логическими элементами в код "1 из й". Для данного преобразователя это означает, что в каждом разряде на выходе одного из

N элементов "И;-НЕ" появляется сигнал, например условно "0", а на выходе оставшихся N — 1 элементов — инвертированный сигнал "1",, Сигнал "0 / на выходе одного из элементов может появиться в том случае, если на все три входа поданы сигналы "1".

Каждое из состояний порогового элемента 1 сохраняется при перемещении кодирующего элемента в пределах интервала дискретности и меняется при переходе им границы интервала, т. е. при прохождении границы щели 32 перед чувствительным элементом 28. Таким образом, одно иэ этих состояний порогового элемента, например "1", сто ответствует четному, а инверсное состояние ("О") — нечетному интервалу дискретности датчика младшего разряда. При указанном подключентнс выходов порогового элемента ко входам элементов

"И- НЕ" сигнал "О" может появиться на выходах

"четных" элементов "И-,НЕ", если пороговый элемент находится в состоянии "1", и на выходах

"нечетных" схем, если пороговый элемент — в состоянии "О"., Если щель 32 или 33 основной дорожки находпся только против одного из чувствительных элементов, например 24, сигнал "1" поступает на первые входы элементов "И вЂ” НЕ" 12 и 13. На, выходах всех остальных элементов "И -НЕ" сигналы "1" так как на их входы подаются сигналы "О" от невозбужденньтх чувствительных элементов основной дорожки, в связи с чем натретьи входы элементов 12 и 13 подаются сигналы "1"..

Если при этом пороговый элемент 1 находится в состоянии 1", сигнал "1 - подается на вторые входы четных элементов "И-НЕ". Следовательно, на выходе только одного элемента 12 появляется сигнал "0", так как на всех трех его входах— сигналы "1". Если пороговый элемент 1 переходит в состояние "О"„сигнал "О" появляется на выходе одного из нечетных элементов — элемента 13. При повороте кодирующего элемента щель 32 или 33 может, оказаться перед двумя соседними чувствительными элементами, например 24 и 25, чтосприводит к появлению сигнала "Г, на первых входах логических элементов 12-15, Так как вторые входы этих элементов связаны с выходами ПЭ 1, сигналы "1"; могут быть поданы одновременно только на два элемента, например 13 и 15. На

5 третий вход элемента13 поступает сигнал "1" е элементами 11, так как его вход соединен с невозбужденным чувствительным элементом 23. Таким образом, Hs все три входа элемента 13 поступают сигналы 1"„и на его выходе появляется сигнал

"0", который воздействует на третий вход элемента 15. В результате этого и на выходе элемента 15 оказывается сигнал "1 !.

При изменении состояния порогового элемента сигнал "1"., подается на вторые входы элементов 12 и 14. На выходе элемента 14 появляется сигнал "0"ь так как и на третий его вход подается сигнал "1" с элемента 16.

На выходах всех остальных элементов в этом положении оказываются сигналы "1". При дальнейпюм повороте кодирующего элемента возбуждаются другие один или два чувствительных элемента, ап пал "0" появляется только на выходе одного из логических элементов по алгоритму, рассмотренному выше.

В схеме преобразования старшего разряда (см. фиг. 2) функиии порогового элемента 1 выполняет блок дискретизации отсчета 4. Входы блока 4 связаны с и Д выходами младшего разряда преобразователя и с выходами чувствительных элементов 29, 30 дополнительной дорожки. Блок дискретизации отсчета анализирует входные сигналы и при повороте кодирующего элемента датчика младшего разряда на один оборот инвертирует сигналы на своих выходах, определяя тем самым, на выходе какого четного или нечетного элемента "И НБ" должен появиться сигнал "0", Окончательный выбор номе. ра элемента "И НБ", на котором появится сипищ

"0", происходит так же, как в младшем разряде, в зависимости от положения коднрующего элемента и c учетом связей между логическими элементами

"ИНБ".

Формула изобретения

Преобразователь "угол-код", оэдержаший мною гораэрядный датчик угловых перемещений с кодирующим элементом, в каждом разряде которого против основной и дополнительных дорожек рас-. положены чувствительные элементы, пороговьв1 элемент, вход которого соединен с чувствительным

15 элементом дополнительной дорожки младшего разряда, и блоки дискретизации отсчету остальных разрядов, входы которых соединены с чувствительными элементами дополнительных Дорожек датчика, отличающийся тем, что, с целью

2 повышения его ящежности, в него введено и соединенных попарно логических элементов

"И вЂ” HB", первый вход которых подключен к одному чувствительному элементу основной дорожки, второй вход первого и второго элементов "И вЂ” НЕ"

2S каждой пары соединен с инверсным и прямым выходами блока дискретизации отсчета, третий вход первого и второго элементов "И- НЕ" одной пары соединен с выходом первого и второго элементов "И- НЕ" других пар, причем в каждом

30 разряде против основной дорожки установлено N/2 чувствительных элементов с шагом, кратным двум единицам дискретности данного разряда, где N— основание системы счисления.

517035 В. Рыгалин

Техред 3, Фанта

Корректор А. Гриценко

Редактор К.Полешук

Тираж 830 Подписнм

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

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

Заказ 925 131

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород ул. Проектная, 4