Ленинградский институт точной механики и оптики и Ленинградское. специальное конструкторское бюро тяжелых и уникальных станков (7)) Заявители (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к системам автоматического преобразования неэлектрических величин в электрическИЙ сигнал, а именно к преобразователям угла поворота вала в код.

Известны преобразователи угол-код, построенные по принципу считывания информации. Такие устройства содер жат перемещающийся кодированный диск и чувствительные элементы, считывающие информацию с диска (1 7..

Однако эти устройства имеют недостаток, связанный с их ограниченными функциональными возможностями..

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является пре-. образователь угла поворота вала в код, содержащий подвижный кодированный диск с маской кода Грея и чувствительные элементы по числу разрядов кода, выхоцы которых соединены с входами блока преобразования кода

Грея в арифметический код f2).

К недостаткам данного устройства относятся его сравнительно низкая точность, а также то, что в нем содержится маска кода Грея с числом квантов 2 ", где n вЂ” число двоичных разрядов. В связи с этим количество отсчетов на оборот диска, . -г 1

1 ,, .--::. ; ;.;-"";:, ю3(®

- вЂ” вЂ” - вЂ” соответствует целой степени числа два, а именно: 8, 16, 32, 64, 128;

256 и т.д. Другое же число отсчетов, не кратное целой степени числа два, устройством не реализуется.

Цель изобретения вЂ” повышение точности преобразователя угла поворота вала в код.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код введены блок коррекции кода и блок вычитания кодов, сигнальный вход которого соединен с выходом блока преобразования кода Грея в арифметический код, а вычитающий вход блока вычитания. кодов соединен с выходом блока коррекции кода.

На фиг.1 показана структурная схема преобразователя угол-код; на фиг.

2 вЂ” кодовая маска преобразователя; на фиг.3 вЂ” кодовая маска преобразователя по сравнению с полной маской кода Грея.

Преобразователь содержит подвижный кодированный диск 1 с маской 2 цифрового кода, чувствительные элементы

3, выходы которых соединены с входа-:. ми блока 4 преобразования сигналов кода Грея в арифметический код. Вы-. ход блока 4 подключен к первому вхо796886 ду блока 5 вычитания кодов, второй вход которого соединен с выходом блока 6 коррекции кода. На выходе 7 блока 5 получают сигналы выходного цифрового обыкновенного двоичного кода преобразователя.

Расположенная на перемещающемся кодированном диске 1 кодовая маска 2, например, для реализации двенадцати отсчетов за оборот (фиг.2) содержит число квайтов Q = 12. Значения квантов кода Грея на маске начинаются с :--К кванта, где и число разрядов кода. Наиболее оптимальный величиной 2" является число, ближайшее большее О. Для рассматриваемого примера 2 " 16, где

n = 4, а начальный квант определяется как {16-12):2 = 2, т.е. маска выполнена с квантами кода Грея в интервале 2 - 13. На выходе устройства получаются значения кода, соот- @ ветствующие значениям от {0)до (11).

Особенность используемой в преобра:,зователе кодовой маски заключается a том (фиг.3) что при использовании О. квантов с указанным выше на- 25 чалом реализуется маска, являющаяся центральной частью полной маски кода Грея на 2 квантах, причем при ,переходе от одного граничного кван:та к другому (от 13 к 2)осуществля- ЗО ется изменение цифры так же, как и при переходах в других соседних квантах, но только в одном (старшем) разряде.

Устройство работает следующим у образом.

При,перемещении кодированного диска 1 с маской 2 чувствительные элементы 3 формируют сигналы, соответствующие расположенным по радиусу О диска 1 градациям, в виде сигналов кода Грея (в рассмотренном примере от двух до тринадЦати). После преоб-. разования блоком 4 преобразования кода Грея в арифметический код и сигналов кода Грея в сигналы обыкно- 45 венного двоичного кода информация поступает на,вход блока 5 вычитания кодов, на вычитающий вход которого подают сигналы кода постоянного корректирующего числа с выхода $Q блока 6, представляющего собой значение минимального числа на кодовой маске, выраженного в обыкновенном двоичном коде (в рассмотренном примере это число равно 2). Осуществляя в блоке 5 вычитание из сформированных сигналов обыкновенного двоичного кода сигналов корректирующего числа, на выходе 7 этого блока получают выходной цифровой обыкновенный двончйЫй код, являющийся набором электри" ческих сигналов для рассматриваемого примера чисел от (0) до (11).,Ана.логичным образом можно получить преобразователь угол-код на любое четнОе число отсчетов. Например, в преобразователе с разрешающей способностью в 1 угловую минуту требуется 21600 отсчетов, и он реализуется с маской, включающей 21600 квантов от пятнадцати разрядной полной маски кода

Грея. В этом случае 2"з = 32768, а начальный квант соответствует коду числа (32768-21600):2 = 5584, при этом корректирующее число равно

5584. При использовании преобразователя на 100000 отсчетов на диск наносится кодовая маска с 10000 квантами при начальном значении кода числа (16384-10000) :2 = 3192, корректирующее число при этом равно

3192.В случае преобразователя с разрешающей способностью в 1 угловой градус (360 отсчетов) маска кода имеет 360 квантов, начиная с кода числа (512-360):2 = 76, при этом корректирующее число равно 76.

Устройство позволяет сравнительно просто реализовать преобразователь на любое число отсчетов, существенно расширив функциональные возможности известного преобразователя, при этом предлагаемый преобразователь может быть реализован на любом физическом принципе, т.е. быть контактным, фотоэлектрическим, магнитным, емкостным и др. Экономический эффект от использования изобретения обусловлен отмеченными выше его техническими преимуществами °

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий подвижный кодированный диск с маской кода Грея и чувствительные элементы по числу разрядов кода, выходы которых соединены с входами блока преобразования кода Грея в арифметический код, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены блок коррекции кода и блок вычитания кодов, сигнальный вход которого соединен с выходом блока преобразования кода

Грея в арифметический код, а вычитающий вход блока вычитания кодов соединен с выходом блока коррекции кода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Титис Э. И. Преобразователи информации для электронных цифровых устройств. М., "Энергия",. 1975, с. 180-188.

2. Фотоэлектрические преобразователи информации. Под.ред. Преснухина Л. Н. М., "Машиностроение", 1974, с. 33-37 (прототип).

796886 (i<) (О) О) Риг.2 ®

Составитель И. Назаркина

Редактор А. Гук Техред A- A Корректор O.Êîâèíñêàÿ

Заказ 9774/68 Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

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

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

2 (9) (2)