Способ фотоэлектрического преобразования позиций носителя периодически повторяющихся оптически прозрачных участков

 

<1858026

Союз Советских

Сецизлйстичесннх

Респубанк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВ ТВЛЬСТВУ (6т ) Дополнительное к авт. свид-.ву(22) Заявлено 143279 (23) 2724670/18-24 (щМ. Кл33

6 Об К -7/14 с присоединением Заявки Н9

Гоеуааретвеиимй комитет

СССР во ямам изобретени4 и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 2 10881, БюллетЕнь 89 31 (53 УДК Ь81. З27..12(088.8) Дата опубликования описания 230881 (74) Заявитель (54) СПОСОБ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ПОЗИЦИЯ НОСИТЕЛЯ ПЕРИОДИЧЕСКИ ПОВТОРЯЮЩИХСЯ

ОПТИЧЕСКИ ПРОЗРАЧНЦХ УЧАСТКОВ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть применено в датчиках приращений оборудования с програм5 мним управлением и в каналах форМирования синхросигналов устройств .ввода информации с перфоносителей и кодовых масок.

Известны способыфотоэлектрического преобразования позиций носителя периодически повторяющихся оптически прозрачных участкоз.

Первый из известных способов заключается в формировании последовательности световых сигналов при переме» тз щении носителя,.преобразовании полученной последовательности s два сдвинутых по отношению друг н другу аналоговых электрических сигнала, формировании разностного сигнала из ана- 20 логовых электрических сигналов и формировании фронтов двухуровневых электрических сигналов в моменты перехода разностного сигнала через ноль (1 ).

Основным недостатком этого способа является низкая устойчивость уст ройства, реализующего способ, к продольным биениям носителя и помехам.

Повышение устойчивости устройства к 30 указанным воздействиям путем увеличения внутреннего гистерезиса формирователя двухуровневых электрических сигналов приводит ксннжению точности преобразования нз-за того, что к разностному сигналу добавляются сигналы смещения формирователя, определяющие его гистерезис, которые имеют иную зависимость .от дестабилизирующих факторов.

Наиболее близок к настоящему изобретению .способ фотоэлектрического преобразования позиций носителя периодически повторякщнхся оптически прозрачных участков в последовательность двухуровневых электрических сигналов, заключающийся в формировании последовательности световых сигналов при перемещении носителя, преобразовании полученной носледовательности в два аналоговых электрических сигнала и фор" мировании nepaoro общего сигнала, равного сумме аналоговых электрических си гналов, а также B формировании разностного сигнала, s момент перехода которого через ноль в одном из направлений производят формирование одного из фронтов двухуровневого электрического сигнала н модификацию раз ностного сигнала путем прибавления

858026 к одному из аналоговых сигналов дополнительного сигнала, равного части первого общего сигнала, с одновременным вычитанием из первого общего сигнала другого дополнительного сигнала, равного по величине прибавленному дополнительному сигналу P 1.

Недостаток этого способа — низкая, точность прес. разования (недостаточ ная стабильность позиций носителя, в которых производится формирование фронтов двухуровневых элек Рических сигналов). Кроме того, равенство пе. риода следования двухуровневых электрических сигналов периоду прохождения оптически прозрачных участков носителя усложняет, изготовление носите- 15 ля, а близость коэффициента заполнения двухуровневого электрического сигнала к 0,5 требует при реализации способа введения операции формирования короткого по длительности импуль- 2п са синхронизации (стробирования) по одному из фронтов двухуровневого электрического сигнала. Причем при изменении направления перемещения носителя необходимо производить перекоммутацию аналоговых электрических сигналов или изменение полярности

Фронта двухуровневого сигнала, по которому производится формирование синхросигнала.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

Цель достигается тем, что в способе фотоэлектрического преобразования позиций носителя периодически повторяющихся оптически прозрачных участков заключающемся в формировании последовательности световых сигналов . Ри перемещении носителя, преобразовании полученной последовательности в два аналоговых электри. ческих сигнала и формировании первого общего сигнала, равного сумме аналоговых электрических сигналов, фор-, мируют второй общий сигнал> равный максимальному текущему значению одного иэ аналоговых электрических сигналов, формируют первый пороговый сигнал из. первого общего сигнала и сравнивают его с вторым общим сигналом и в момент их равенства Формируют .передний фронт двухуровневого электрического сигнала, формируют второй пороговый сигнал из первого общего сигнала и сравнивают его с вторым общим сигналом и в момент их равенства формируют задний фронт двух-53 уровневого электрического сигнала.

Яа фиг. 1 изображена. временная

Диаграмма, иллюстрирующая способ фотоэлектрического преобразования по. эиций носителя периодически повторя- ыО ющихся оптически йроэрачных участков; на фиг. 2 - одна из-возможных апИаратных реализаций данного способа, На фиг. 1 изображены сдвинутые друг относительно друга аналоговые электрические сигналы -1 и 2, первый общий сигнал 3, первый пороговый сигнал 4, передний фронт 5 двухуровневого электрического сигнала б, второй пороговый сигнал 7, задний фронт 8 двухуровневого электрического сигнала 6. Устройство содержит дифференциальный фотоприемник 9, нагрузояные сопротивления 10.и 11 чувствительных площадок дифференциального фотоприемника 9, суммирующий усилитель 12, блок 13 выбора максимального иэ сигналов, блок 14 сравнения, управляемый делитель 15 напряжения, согласующие сопротивления 16 и 17 (фиг. 2).

Способ фотоэлектрического преобразования позиций носителя периодически повторяющихся оптически прозрачных участков реализуется следующим образом.

В процессе перемещения носителя .формируют последовательность вцдс - вых сигналов (не изображенную иа ,чертеже во избежание его загромождения), производят преобразование полученной последовательности в два аналоговых электрических сигнала 1.и 2, сдвинутых друг относительно друга, формируют первый общий сигнал 3, равный сумме аналоговых электрических сигналов 1 и 2, а также второй общий сигнал, равный максимальному текущему значению аналоговых электрических .сигналов 1 и Д(на участке до момента ра,венства аналоговых лектрических сиг налов 1 и 2 от рассматриваемого опти,чески прозрачного участка носителя максимальным сигналом является сиг,нал 1, а на участке от t до момента т равенства сигнала 2 с сигналом 1 от очередного оптически прозрачного участка носителя максимальным является сигнал 2), Формируют первый йоро- говый сигйал 4 из первого общего сиг нала 3 как заданную часть его, большую, чем отношение минимального значения второго общего сигнала к его максимальному значению, производят сравнение второго общего сигнала с первым пороговым сигналом 4 и в момент времени t> их Равенства, после которого второй общий сигнал становится меньше первого порогового сиг нала 4,.формируют передний фронт 5 двухуровневого электрического.сигнала 6, а также второй пороговый сигнал 7 из первого общего сигнала 3.. как заданную часть его, большую по величине, чем первый пороговый сигнал 4, дальнейшее сравнение второго общего сигнала производят с вторим пороговым сигналом 7 и в момент их равенства формируют задний фронт

8. двухуровневого электрического сигнала 6 и вновь переходят к формиро-. ванию первого порогового сигнала 4 ..и сравнению с ним второго общего сигнала, т.е. процесс повторяется.,858026

Способ .фотоэлектрического преобразования позиций носителя периодически повторяющихся оптически прозрачных участков, заключающийся в формировании последовательности световых сигналов при перемещении носителя, преобразовании полученной последовательности в два аналоговых электрических сигнала и формировании первого общего сигнала, .равного сумме аналоговых электрических сигналов, о т л ич а ю шийся тем, что,с целью повышения точности преобразования, Формируют второй общий сИгнал, равйый максимальному текущему эначе;ию одного из аналоговых электрических сиг" налов, формируют первый пороговый сигнал из первого. общего сигнала и сравниваЮт его с вторым общим сигналом и в момент их равенства формируют передний фронт двухуровневого электрического сигнала, формируют второй йороговый сигнал из первого общего сигнала и сравнивают его с вторым общим сигналом и в момент их равенства формируют задний фронт двухуровневого электрического сигнала.

Источники информации, пркнятые so внимание при экспертизе, 1 ° -Авторское свидетельство СССР

Р 619934, кл. G 06 К 7/14, 197б. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 26482б0/18-24» кл. 6 06 k 7/00, 1978 (прототип).

Операция преобразования последо-, ва гельности световых сигналов от оп-тически прозрачных участков носителя в аналоговые электрические сигналы

1 и 2 в устройстве реализуется с помощью чувствительных площадок дифференциального фотоприемника 9 и нагруч зочных сопротивлений 10 и 11, общая точка которых соединена с инвертирую.щим входом суммирующего усилителя 12, на выходе которого форьыруется пер1вый общий сигнал 3. Операция формирования второго общего сигнала реализуется с помощью блока 13 выбора максимального из аналоговых электри.ческих сигналов 1 и 2. Операция формирования первого 4 и второго 7 пороговых сигналов реализуется с помощью управляемого делителя 15 напряжения, коммутационный вход которого.подключен к выходу блока 14 сравнения, про-.

-изводящего формирование двухуровнево- И го электрического сигнала б до момента времени и, пока выходной сигйал блока .13 превосходит по величине первый сигнал 4 сравнения, выходной сигнал б блока 14 сравнения отрицателен, что определяет насыщенное состояние транзистора управляемого делителя 15, а следовательно и формирование первого порогового сигнала 4,,-Когда выходной сигнал блока

13 выделения максимального сигнала

:станет меньше по абсолютной величине

l чем первый пороговый сигнал 4, произойдет переключение уровня выходно-. го. сигнала 6 блока 14 сравнения с отрицательного на положительный— формирование переднего Фронта 5 двухуровневого электрического сигнала б, что приведет к запиранию транзистора управляемого делителя 15 и к Формированию второго нороговаго сигнала 7. 4О

В связи с тем, что в позициях формирования фронтов двухуровневого . электрического сигнала максимальный из аналоговых электрических сигналов в большей степенй определяет величину первого общего сигнала, используе мого для формирования пороговых сигналов, получаются значительно лучшие, но сравнению с известным устройством, условия для автокомпенсации.дестабилизирующего действия таких факторов, 5 как яркость осветителя, нестабильность:чувствительности площадок фо топриемника-и др. на точность пози;ций формирования. фронтов двухуровневого .электрического-сигнала.

Удвоение частоты следования двухуровневых электрических сигналов щ) сравнению с периодом прохождения спи тически прозрачных участков носителя

"(который равен шагу участков, делен- @» ному на скорость перемещения носите,ля), обусловленное прохождением второго общего сигнала.через минимум как в зоне равенства. аналоговых электрических- сигналов от каждого оптически прозрачного участка носителя (в окрестности t ), так и в зоне равенства аналоговых электрических сигналов от смежных оптически. проз- рачных участков носителя (в окрестности t ), позволяет упростить изготовление носителя за счет снижения частоты нанесения оптически прозрачных ,участков, а при изготовлении кодовых масок — за счет отказа от нанесения специальных синхронизирующих оптически прозрачных участков носителя и формирования синхросигналов по участкам младшего разряда маски.. Причем выходной сигнал блока сравнения может непосредственно использовать» ся в качестве сигнала синхронизации (стробирования), что освобождает от необходимости формирования коротких сиихросигнал в по од .ому из фронтов выходного сигнала устройства, реализующего противопоставляемый способ, а также от необходимости переключе,ния аналоговых электрических сигна лов при реверсировании направления движения кодовой .маски. Технико-зкономический эффект от реализации предложенного способа заключае=ся в повышении точности .пре.образования и в упрощении устройст;за, реализующего этот способ, включая и упрощение изготовления самого носителя оптически прозрачных участков.

Формула изобретения