Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н H E ()684583

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-в .— (51) М. Кл. (22) Заявлено 12.07.77 (21) 2506571/18-24

G 08 С 9/06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный комитет ссср оо делам изобретений н открыт;(1; (53) УДК 681.335 (088.8) Опчбликовано 05.09.79. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 15.09.79 (72) Авторы изобретения

В. В. Титов, А. М. Кочетков и А. П. Швед

Q (-г(71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

В КОД

Изобретение относится к системам автоматического преобразования неэлектрических величин в электрический сигнал, а именно, к фотоэлектрическим преобразователям перемегцений в код.

Известен фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий источник света, коллимационную линзу, подвижный растр и пять неподвижных растров, которые сдвинуты друг относительно друга на 1/5 шага, фотоприемники, ответвляюшиеся линии с различными коэффициентами усиления, входы которых соединены с выходами фотоприемников, аналоговые усилители, входь! которых соединены с выходами ответвлягс шихся линий, усилители, входы которых <.оединены с выходами аналоговых усилител . й, формирователи импульсов, входы которых соединены с вы.: дами усилителей, электронный логичен ки блок, входы которого соединены с выхода и формирователей импульсов (1) .

Недостатком этого известного устройства является сложность конструктивного выполнения и недостаточно высокая точность преобразования перемещений.

Наиболее близким техническим решением

J которос может быть принято за прототип является фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий фотодатчик, соединенный с входами дифференциальных усилителей, выходы которых соединены с входами сумматора, и триггеры, выходы которых соединены со входами логического блока (2) .

Недостаток этого устройства состоит в ограничен(;ой точности преобразования, так как при перемещении подвижного растра преобразователя на один шаг не может быть сформировано более восьми счетных импульсов.

Целью настояшего изобретения является повышение точности преобразователя.

Поставленная цель достигается за счет того, что в фотоэлектрический преобразователь перемещения в код введены дополнительный сумматор и два умножителя, входы первого умножителя соединены с выходами

20 дифференциальных усилителей, а входы второго — с выходами сумматора, выход первого умножителя соединен с входом первого триггера и с первым входом дополнитель684583 ного сумматора, выход второго умножителя соединен с входом второго триггера и с вторым входом дополнительного сумматора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами третьего и четвертого триггеров.

На фиг. 1 представлена блок-схема фотоэлектрического преобразователя перемещения в код; на фиг. 2 приведены временные диаграммы пространственного расположения сигналов на выходе дифференциальных усилителей (фиг. 2а), умножителей и вто- о рого сумматора (фиг. 2б), триггеров (фиг. 2в) счетных импульсов (фиг. 2г) на выходе логического блока.

Преобразователь содержит фотодатчик

1, два дифференциальных усилителя 2 и 3, 15 сумматор 4, первый умножитель 5, второй умножитель 6, дополнительный. сумматор 7, первый, второй, третий, четвертый триггеры

8; 9, 10, 11 соответственно, логический блок

12.

Преобразователь работает следующим zo образом.

При угловых перемещениях подвижного растра фотодатчика íà его выходе формируется четыре синусоидальных сигнала, сдвинутых друг относительно друга на 90

ы электрических градусов, которые попарно противофазно подаются на входы дифференциальных усилителей 2 и 3, на выходе которых формируются соответственно два сигнала U> и Uz, сдвинутых друг относительно друга на 90 электрических градусов (фиг. 2а); зо

U» = V sine; Ug = Uces8.

Сигналы U< и Vg подаются на входы сумматора и входы первого умножителя 5.

В этом сумматоре 4 происходит сложение и вычитание сигналов Ui и Vz, в результате чего на его выходах имеем сигналы

Vg = Usin(Q + „) H U4 = Ucos(e +, ) которые подаются на входы второго умножителя 6.

На выходе умножителей 5 и 6, в резуль40 тате перемножения сигналов U< и Uz, и U соответственно, получаем два сигнала фиг. 2б)

Us = 2, Us

Ув = 2Usin (g + ф-).cos (О +», ) =

= Ucos2e. 4s

Выходные сигналы Vs и 1в с умножителей 5 и 6 подаются соответственно на первый и второй входы дополнительного сумматора 7, на первом и втором выходах которого соответственно имеем сигналы (фиг.

2б):

U = Vain(29 + — )

= U cos(28 + )<

Сигналы с выходов первого и второго умножителей 5 и 6, а также с первого и второго выходов дополнительного сумматора 7 подаются на входы четырех триггеров

8, 9, 10, 11 соответственно. Каждый из триггеров 8, 9, 10, 11 формирует по два противофазных сигнала а, а; в, в; с, с, d d; (фиг. 2в) прямоугольной формы.

Таким образом с выходов триггеров 8, 9, 10, 11 снимается четыре пары прямоугольных противофазных сигналов, сдвинутых ровно на 45 электрических градусов друг относительно друга, а по пространственной фазе на 1/16 ша га растра. Эти сигналы поступают на вход логического блока 12, в котором формируется последовательность из шестнадцати счетных импульсов (фиг. 2 г) при перемещении подвижного растра на один шаг.

Формула изобретения

Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий фотодатчик, соединенный с входами дифференциальных усилителей, выходы которых соединены с входами сумматора, и триггеры, выходы которых соединены со входами логического блока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены дополнительный сумматор и два умножителя, входы первого умножителя соединены с выходами дифференциальных усилителей, а входы второго — с выходами сумматора, выход первого умножителя соединен с входом первого триггера и с первым входом дополнительного сумматора, выход второго умножителя соединен с входом второго триггера и с вторым входом дополнительного сумматора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами третьего и четвертого триггеров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3371335, кл. 340 — 347, 1964.

2. Патент Англии № 1087165, кл. G 4. Н, !965.

684583

Риг.1 r

Vg и

У

47 в

Редактор Э. Губницкая

Заказ 5293/45

Составитель И. Назаркина

Техред О. Луговая Корректор Ю. Макаренко

Тираж 710 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП кПатент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4