ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД Российский патент 1994 года по МПК H03M1/24 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано, в частности к сборочно-сварочном производстве для оперативного контроля сварочных перемещений широкого класса изделий в процессе сварки, для контроля пространственного положения крупногабаритных изделий в процессе сборки, установки и монтажа, а также для проведения центровочных работ.

Известно устройство преобразования перемещения в код, содержащее излучатель, оптически связанный через последовательно расположенные коллиматор, анализатор и линзу с фотоприемником, а также формирователь начала отсчета, оптически связанный с анализатором, блок обработки [1].

Анализатор выполнен в виде диска с прозрачным сектором, одна из сторон которого выполнена по радиусу R, вторая сторона выполнена в виде развернутой по радиусу R на угол π спирали Архимеда с началом в центре диска, а третья сторона выполнена по окружности радиуса R между первой и второй сторонами. Анализатор имеет также прозрачное окно для формирования начала отсчета.

Излучатель устанавливается на неподвижной оснастке и используется для задания опорного направления. Перемещение пятна от опорного луча в перпендикулярной к нему плоскости анализатора однозначно связано с перемещением контролируемой точки объекта. В блок обработки от фотоприемника и формирователя начала отсчета поступают две последовательности импульсов одинаковой частоты ω (частота вращения анализатора). При этом разность фаз между двумя последовательностями пропорциональна полярной координате ϕ , а длительность импульсов второй последовательности пропорциональна полярной координате ρ опорного луча в плоскости анализатора.

Достоинством устройства является простота конструкции и алгоритма преобразования, а также возможность реализации большого диапазона измерения перемещений при бесконтактном методе измерения.

К недостаткам следует отнести низкую точность измерений, обусловленную конечным диаметром опорного луча в плоскости анализатора, причем этот диаметр изменяется при изменении расстояния от излучателя до анализатора и численное значение его измерить невозможно. Погрешность измерения увеличивает также нескомпенсированная случайная погрешность от турбулентности оптического тракта между излучателем и анализатором. Существенным недостатком является также невозможность проведения проходного режима измерения, т. е. обеспечения возможности измерения перемещений нескольких контролируемых точек объекта, расположенных вдоль опорного луча с помощью нескольких датчиков, так как датчик непрозрачен для опорного луча. Проходной режим работы необходим, например, при центровке линии водопровода и др. Введение дополнительных приспособлений для расщепления опорного луча - полупрозрачные пластинки, призмы и пр. - отрицательно влияют на точность измерения и приводят к усложнению технологической оснастки.

Известен преобразователь перемещения в код, содержащий оптически связанные между собой излучатель, модулятор, коллиматор и анализатор, генератор, выход которого соединен с управляющим входом модулятора, двигатель, обеспечивающий вращение анализатора, формирователь начала отсчета, оптически связанный с анализатором, а также последовательно соединенные усилитель, демодулятор и фильтр [2].

Анализатор выполнен в виде прозрачного диска радиусом R+ Δ R с тремя активными участками, первый из которых ограничен радиусами R и R+ Δ R и выполнен непрозрачным. Второй и третий активный участки выполнены в виде фотоприемников, каждый из которых состоит из двух прозрачных электродов, между которыми нанесен фоточувствительный слой. При этом второй активный имеет форму сектора радиусом R, стороны которого располагаются на угол ±ϕ₁ относительно биссектрисы. На пересечении биссектрисы второго активного участка с первым активным участком выполнено прозрачное окно. Третий активный участок ограничен двумя спиралями Архимеда, развернутыми из центра диска по радиусу R на угол 2 π , причем точки пересечения этих спиралей с радиусом R разнесены на угол ±ϕ₂ относительно биссектрисы второго активного участка. Прямолинейный и спиралевидный фотоприемники включены встречно и имеют емкостную связь с неподвижным считывающим кольцом, которое соединено с блоком обработки. С блоком обработки связан также формирователь начала отсчета, задающий опорную последовательность импульсов Тно. От прямолинейного фотоприемника анализатора в блок обработки поступает сигнал Тпр, а от спиралевидного фотоприемника - Тсп. При этом фазовый сдвиг между серединами импульсов Тно и Тпр пропорционален координате ϕ , а между серединами импульсов Тпр и Тсп - координате ρ центра опорного луча относительно центра анализатора. При этом блок обработки содержит схему формирования временных интервалов и два канала преобразования отношения временных интервалов в напряжение, пропорциональное полярным координатам опорного луча в плоскости анализатора. Эти каналы выполнены по схеме итерационных функциональных измерительных преобразователей.

К достоинствам известного устройства следует отнести возможность обеспечения проходного режима работы, а также высокую точность измерения, обусловленную:
- алгоритмом определения координат по серединам импульсов, позволяющий полностью скомпенсировать погрешность измерения координаты ϕ и в значительной степени координаты ρ опорного луча в плоскости анализатора из-за конечности и неопределенности эффективного радиуса опорного луча;
- значительным подавлением случайной составляющей погрешности из-за турбулентности воздушного тракта между излучателем и анализатором.

Существенным недостатком известного устройства являются высокие требования к точности изготовления механической части для обеспечения минимального зазора (около 50 мкм) между вращающимся анализатором и неподвижным считывающим кольцом. Механическая схема, обеспечивающая данные требования, достаточно громоздка. Кроме того, при работе устройства в условиях сборочно-сварочного производства (запыленность, загазованность) в зазор между анализатором и считывающим кольцом неизбежно будет попадать пыль и грязь, что приведет к выходу датчика из строя.

Другим недостатком, понижающим надежность известного устройства, является недостаточная защищенность прямолинейного и спиралевидного фотоприемников, напыленных на стеклянный диск. Устранение неизбежного загрязнения анализатора может привести к выходу из стоя фотоприемников и необходимости замены анализатора, который сам по себе является дорогостоящим уникальным элементом.

Кроме того, проходной режим работы, обеспечиваемый известным устройством, не является стопроцентным, поскольку опорный луч, проходя через стеклянный анализатор, преломляется (смещается параллельно самому себе), частично ослабляется, а также, при прохождении через несколько датчиков (установленных вдоль одной оси) неизбежно вызывает возникновение паразитных переотражений, что может привести к сбоям в работе, появлению дополнительных погрешностей измерения, что также снижает его надежность.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности и упрощение преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе перемещения в код, содержащем оптически связанные между собой излучатель, модулятор, коллиматор и анализатор, генератор, выход которого соединен с управляющим входом модулятора, двигатель, связанный с анализатором, формирователь начала отсчета, оптически связанный с анализатором, последовательно соединенные усилитель, демодулятор и фильтр, анализатор выполнен в виде прозрачного диска радиусом R+Δ R с тремя активными участками, первый из которых ограничен радиусами R и R+Δ R и выполнен непрозрачным, второй активный участок выполнен в виде сектора радиусом R, стороны которого располагаются на угол ±ϕ₁относительно биссектрисы, причем на пересечении биссектрисы второго активного участка с первым активным участком, на первом активном участке выполнено прозрачное окно, третий активный участок ограничен двумя спиралями Архимеда, развернутыми из центра диска по радиусу R на угол 2 π , причем точки пересечения этих спиралей с радиусом R разнесены на угол ±ϕ₂ относительно биссектрисы второго активного участка, согласно изобретению, в этот преобразователь введены распределенный фотоприемник, блок согласования, блок обработки, блок управления двигателем, второй и третий активные участки диска анализатора выполнены с возможностью рассеивания света, распределенный фотоприемник оптически связан с анализатором, а его выходы соединены со входами блока согласования, выходы которого соединены со входами усилителя, выход фильтра соединен с первым входом блока обработки, второй вход которого подключен к выходу формирователя начала отсчета, выход блока обработки соединен со входом блока управления двигателем, выход которого соединен с двигателем, первая и вторая группы выходов блока обработки являются первой и второй группой информационных выходов преобразователя, шина управления блока обработки является управляющими входами преобразователя и одновременно его вспомогательными входами.

На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого преобразователя перемещения в код; на фиг.2 - вариант реализации блока обработки; на фиг.3 - выполнение анализатора и связанных с ним блоков; на фиг.4 - временные диаграммы информационных сигналов, поступающих на вход блока обработки и принцип их идентификации; на фиг.5 - блок-схема алгоритма функционирования блока обработки.

Преобразователь перемещения в код содержит оптически связанные между собой излучатель 1, модулятор 2, коллиматор 3 и анализатор 4, при этом к управляющему входу модулятора 2 подключен выход генератора 5. Двигатель 6 обеспечивает вращение анализатора 4. Формирователь начала отсчета 7 оптически связан с анализатором 4. Усилитель 8 последовательно соединен с демодулятором 9 и фильтром 10. Распределенный фотоприемник 11 оптически связан с анализатором 4, а его выходы соединены со входами блока согласования 12, выходы которого, в свою очередь, подключены по входам усилителя 8. Выход блока обработки 13 соединен со входом блока 14 управления двигателем, выполненного, например, в виде ключа, выход которого соединен с двигателем. На первый вход блока обработки 13 поступают сигналы с выхода фильтра 10, а на его второй вход - сигналы с выхода формирователя начала отсчета 7. Первая и вторая группы выходов блока обработки 13 являются первой и второй группой информационных выходов преобразователя. Шина управления блока обработки 13 является управляющими входами преобразователя и одновременно его вспомогательными выходами.

Анализатор 4 выполнен в виде прозрачного диска радиусом R+ Δ R с тремя активными участками, первый из которых ограничен радиусами R и R+ Δ R и выполнен непрозрачным. Второй активный участок выполнен в виде прямолинейного сектора 15 радиусом R, стороны которого располагаются на угол ±ϕ₁ относительно биссектрисы. Третий активный участок выполнен в виде спиралевидного сектора 16, стороны которого образованы двумя спиралями Архимеда, развернутыми из центра диска по радиусу R на угол 2 π , причем точки пересечения этих спиралей с радиусом R разнесены на угол ±ϕ₂ относительно биссектрисы сектора 15. В непрозрачной зоне первого активного участка анализатора 4, ограниченной радиусами R и R+ Δ R имеется прозрачное окно 17 для формирователя начала отсчета 7. Это окно 17 может быть расположено, например, на пересечении биссектрисы сектора 15 с первым активным участком. Согласно изобретению секторы 15 и 16 выполнены с возможностью рассеивания света.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Излучатель 1, в качестве которого может быть использован гелий-неоновый лазер с закрепленным на нем модулятором 2 и коллиматором 3, устанавливается на неподвижной базовой оснастке и используется для задания опорного направления. Генератор 5 задает частоту модуляции f_o луча излучателя 1. Один из вариантов выполнения анализирующего блока представлен на фиг.3. При этом анализатор 4 закрепляется во внутренней обойме 18 подшипника, распределенный фотоприемник 11 закреплен на неподвижной внешней обойме 19 подшипника с помощью непроводящего кольца 20. Формирователь начала отсчета 7, состоящий из излучателя 21 и приемника 22, также закреплен на неподвижной обойме 19. Анализатор 4 приводится во вращение двигателем 6. При этом связь между анализатором 4 и двигателем 6 может быть кинематической, электромагнитной и т.д. в зависимости от выполнения двигателя 5, принципиального значения для работы устройства это не имеет.

Анализатор 4 устанавливается в контролируемой точке и вращается в плоскости, перпендикулярной опорному лучу 23. Один раз за полный оборот анализатора 4 опорный луч пересекается прямолинейным 15 и спиралевидным 16 секторами. Анализатор 4 может быть изготовлен, например, из шлифованной металлической пластины на электроэрозионном станке с числовым программным управлением (ЧПУ), позволяющим обеспечить точность реза порядка 5 мкм. При попадании опорного луча на поверхность анализатора 4 происходит его рассеяние в большом телесном угле. При этом рассеянный световой поток попадает на распределенный фотоприемник 11, установленный перед анализатором 4 (фиг.3). Распределенный фотоприемник 11 может состоять, например, из солнечных фотоэлементов ЭСК-14, наклеенных на непроводящее кольцо 20 и соединенных параллельно. Для обеспечения уверенного приема рассеянного анализатором 4 модулированного потока излучения с целью компенсации большой собственной емкости распределенного фотоприемника 11 используется блок согласования 12, состоящий из индуктивности L и конденсатора развязки по постоянному току C. Индуктивность L подключается параллельно фотоэлементам распределенного фотоприемника 11 и ее значение определяется из условия резонанса контура на частоте модуляции f_o опорного луча. Таким образом, фотоэлементы распределенного фотоприемника 11 работают в режиме короткого замыкания, обеспечивающем максимальное быстродействие и соотношение сигнал-шум.

С выхода блока согласования 12 радиоимпульсы поступают на вход усилителя 8, затем детектируются в демодуляторе 9 и через фильтр 10 нижних частот сигнал огибающей Трфп поступает на первый вход блока обработки 13. Как видно из фиг.4, сигнал Тпфп состоит из двух составляющих Тпр и Тсп - импульсов, соответствующих пересечению прямолинейным и спиралевидным секторами анализатора 4 опорного луча. В данном случае длительность импульса τпр меньше длительности импульса τсп, поскольку угол раствора прямолинейного сектора 15 2 ϕ₁ выбран меньше угла раствора спиралевидного сектора 16 2 ϕ₂. Таким образом, эти импульсы легко идентифицировать по длительности.

Один раз за полный оборот диска анализатора 4 прозрачное окно 17 (фиг. 3) открывает путь световому потоку от излучателя 21 к приемнику 22, входящих в формирователь отсчета 7. При этом на выходе последнего вырабатывается импульс Тно (фиг.4), поступающий на второй вход блока обработки 13. Период следования импульсов Тно равен периоду вращения анализатора 4 T_ω .

Полярная координата ρ центра опорного луча относительно центра анализатора 4 пропорциональна длительности импульса τ_ρ между центрами импульсов Тпр и Тсм (фиг.4), а полярная координата ϕ - длительности импульса τ_ϕ между центрами импульсов Тпр и Тно. При этом значения этих координат вычисляются по формулам:
ρ = 2πa , ϕ = 2 , a = = const (1)
Использование описанного выше алгоритма определения координат по серединам импульсов позволяет полностью компенсировать погрешность определения координаты ϕ и в значительной степени погрешность координаты ρ от изменяющегося эффективного значения радиуса r пятна от опорного луча в плоскости анализатора 4. Под эффективным значением радиуса r понимается максимальное расстояние от центра пятна до точки, интенсивность излучения в которой равна порогу срабатывания распределенного фотоприемника 11 при наезде на пятно одного из секторов анализатора 4.

В блоке обработки 13 производится идентификация измерительных сигналов Тно и Трфп, поступающих на его вход, определение длительности импульсов τ_ρ, τ_ϕ и τ_ω, а также проведение вычисления координат ρ и ϕ по формулам (1). В качестве блока обработки 13 можно использовать, например, серийно выпускаемую однокристалльную микроЭВМ К1816ВЕ51 (см. фиг.2). Эта микросхема содержит постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) с ультрафиолетовым стиранием объемом 4 Кбайт, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) емкостью 128 байт, два 16-разрядных таймера-счетчика, генератор со схемами синхронизации, один порт последовательного обмена и три 1-байтовых параллельных порта ввода-вывода. Таким образом, функциональный состав этой микросхемы позволяет реализовать блок обработки 13 без привлечения дополнительных аппаратных средств (кроме цепи задания тактовой частоты и аппаратного сброса при включении питания). Один из вариантов подключения к блоку обработки 13 внешних устройств показан на фиг.2.

Блок-схема одного из возможных алгоритмов обработки входной измерительной информации представлена на фиг.5.

Принцип измерения и идентификации входных сигналов Тно и Трфп состоит в следующем. По сигналу извне (например от микроЭВМ верхнего уровня, связанный с блоком обработки 13 по последовательному интерфейсу, или от ручного пульта) запускается основная программа (фиг.5а). При этом с помощью блока 14 запускается двигатель 6 и дается временная задержка на разгон анализатора 4. После этого производится начальная установка программных флагов FLAG1= 0 (обнуление счетчика максимального интервала проведения измерения), FLAG2= 0 (обнуление счетчика буфера состояний сигналов Тно и Трфп, TIMER=0 (обнуление таймера реального времени), а также в буфер состояний заносится начальное значение STAUS=ST0 сигналов Тно и Трфп. После этого разрешаются прерывания от внутреннего таймера с интервалом 50 мкс.

Алгоритм работы программы, обслуживающей прерывания от внутреннего таймера, представлен на фиг.5, б. После поступления очередного прерывания инкрементируется таймер реального времени, проверяется состояние входных сигналов Тно и Трфп и, если это состояние отличается от предыдущего, в буфер состояний записывается его значение и соответствующее значение таймера реального времени (слово состояния). Как будет показано ниже, для полной идентификации измерительных сигналов максимальный размер буфера состояний должен быть равен 14 словам. После записи очередного слова состояния проверяется заполнение буфера. В случае, если буфер заполнен, устанавливается FLAG1= 1, запрещаются прерывания и управление передается основной программе для идентификации неисправностей.

Принцип идентификации входной информации представлен на фиг.4. На верхней диаграмме показаны значения слов состояний, занесенных в буфер состояний (всего 14 слов), при этом момент времени t_o соответствует старту основной программы. Идентификация сигналов Тно, Тсп и Тпр начинается со слова состояния, соответствующего низким уровням сигналов Тно и Трфп (на верхней диаграмме STO). Буфер состояний имеет вид
STO+TINER0 (1-е слово состояния)
ST1+TIMER1 (2-е слово состояния)
ST2+TIMER2 (3-е слово состояния)
....

ST13+RIMER13 (14-е слово состояния)
При этом моменты времени, соответствующие первым трем изменениям состояния сигнала Тно (после начала идентификации), определяются следующим образом:
NT0=TIMER1; NT1=TIMER2;
NR2=TIMER3
а моменты времени, соответствующие первым четырем изменениям состояния сигнала Трфп (после начала идентификации) принимаются равными
NT3=TIMER3; NT4=TIMER4
NT5=TIMER5; NT6=TIMER6
Из временной диаграммы видно, что:
N_ω=τ_ωfкв=NT2-NT0 (2)
N_ρ′ = (NT6+NT5-NT3-NT4) (3)
N_ρ= τ_ρf_кв= (4)
N = NT2 (5)
N_ϕ= τ_ϕf_кв= (6) где fкв - частота квантования (в данном случае используется кв=20 кГц).

На нижней диаграмме (фиг.4) показана ситуация, когда в момент старта основной программы t_o состояние одного из информационных сигналов (Трфп) соответствует высокому уровню. Начало идентификации в данном случае соответствует слову состояния Т5, а искомые временные интервалы NT0...NT6 определяются следующим образом:
NT0=TIMER7; NT1=TIMER10;
NT2=TIMER13;
NT3=TIMER6; NT4=TIMER8;
NT5=TIMER9; NT6=TIMER11
Как видно из фиг.4, для полной идентификации интервалов времени необходимо запомнить изменения сигналов Тно и Трфп за два оборота анализатора 4. При этом достаточно размер буфера состояния ограничить 14 словами.

Как видно из алгоритма основной программы, после установки одного из флагов состояния (FLAG0=1 или FLAG1=1), управление передается блоку диагностики, в котором проверяется наличие измерений состояния сигналов Тно и Трфп за время измерения и идентифицируется четыре типа ошибок:
Error1 - нет сигнала Тно;
Error2 - нет сигнала Трфп;
Error3 - "мертвая зона" (сигнал Тно поступает, а пятно от опорного луча попадает в центр анализатора 4 или на его периферию Трфп=1;
Error4 - "датчик не вращается" (одновременно отсутствуют сигналы Тно и Трфп).

По завершению диагностики производится идентификация временных интервалов NT0,...,NT6 по описанному выше алгоритму. Затем производится проверка на "слипание" импульсов Тпр и Тсп (это может произойти, когда пятно от опорного луча находится на периферии диска анализатора 4 и сигналы от пересечения пятна прямолинейным 15 и спиралевидным 16 секторами анализатора 4 "слипаются" между собой). При этом длительности, идентифицированных по приведенному выше алгоритму импульсов Тпр и Тсп, совпадут. Это состояние будет определено программой как ошибка типа "мертвая зона".

В случае правильной идентификации временных интервалов NT0,...,NT6, в блоке вычисления координат определяются значения N_ω,N_ρ и N_ϕ по формулам (2)-(6), а затем вычисляются значения полярных координат центра опорного луча относительно центра анализатора по формулам
ϕ = 2
(7)
ρ = R
Использование блока обработки 13 на базе однокристалльной микроЭВМ К1816ВЕ51, позволяет с минимальными аппаратурными затратами и высокой степенью надежности реализовать функцию преобразования информационных параметров сигналов Тно и Трфп в код, пропорциональной полярным координатам ρ и ϕ центра опорного луча относительно центра анализатора 4. При этом выходной код N_ρ и N_ϕ может выдаваться побайтно через параллельные порты, либо по последовательному каналу обмена. Для минимизации случайной погрешности вследствие турбулентности воздушного тракта между излучателем 1 и анализатором 4 может быть использована статистическая обработка результатов измерения (практика показывает, что достаточно эффективно простое усреднение n результатов измерения, где n=20-30 в зависимости от условий трассы). При этом такая обработка может производиться в самом блоке обработки 13 по отдельной программе, записанной в ППЗУ микроЭВМ К1816ВЕ51, либо в микроЭВМ верхнего уровня.

Таким образом, заявляемый преобразователь перемещения в код обладает:
- высокой точностью определения полярных координат центра опорного луча относительно центра анализатора;
- значительным подавлением случайной погрешности из-за турбулентности воздушного тракта между излучателем и анализатором;
- бесконтактностью метода измерения и проходным режимом работы.

Он выгодно отличается от прототипа по следующим признакам.

В этом преобразователе упрощена конструкция механической части за счет использования предложенной конструкции анализатора и принципа считывания измерительной информации с помощью распределенного фотоприемника. Кроме того, в нем сняты жесткие ограничения на плоскостное биение анализатора и стало возможным использование простейшей кинематической схемы (поместив анализатор во внутреннюю обойму подшипника). Распределенный фотоприемник такого преобразователя может находиться на достаточном удалении от вращающегося анализатора, при этом особых требований к его установке не предъявляется.

Существенному упрощению подверглась также конструкция анализатора, который можно легко изготовить из металлической пластины на электроэрозионном станке с ЧПУ (одновременно в одном пакете можно изготавливать до нескольких десятков анализаторов), что обеспечивает высокую точность изготовления, повторяемость и низкую стоимость.

Помимо указанного, значительно упрощена электронная часть предлагаемого устройства, что повышает его надежность и снижает стоимость. Повышению надежности предлагаемого преобразователя значительно способствует также и то, что
- стало возможным выполнять анализатор из металлической пластины в виде единой жесткой конструкции. Это дает явное преимущество по сравнению со стеклянным анализатором, поскольку предлагаемый преобразователь становится некритичным к ударам, тряске, вибрации, к разного рода механическим воздействиям, что делает его незаменимым при использовании в реальных условиях производства.

Кроме того, следует отметить, что данный преобразователь обеспечивает 100% проходной режим работы, поскольку его анализатор не оказывает воздействие на опорный луч в отличие от стеклянного анализатора прототипа, преломляющего и частично ослабляющего опорный луч, а также, при установке вдоль опорного луча нескольких анализаторов, вызывающих появление паразитных переотражений, приводящих к сбоям в работе. Это свойство предлагаемого преобразователя также повышает его надежность.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, в сборочно-сварочном производстве для оперативного контроля сварочных перемещений и деформаций широкого класса изделий в процессе сварки, для контроля пространственного положения крупногабаритных изделий в процессе сборки, установки и монтажа, а также для проведения центровочных работ. Целью изобретения является повышение надежности и упрощение преобразователя перемещения в код. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий излучатель 1, модулятор 2, коллиматор 3, анализатор 4, генератор 5, двигатель 6, формирователь 7 начала отсчета, усилитель 8, демодулятор 9 и фильтр 10, дополнительно введены распределенный фотоприемник 11, блок 12 согласования, блок 13 обработки и блок 14 управления двигателем 14 с соответствующими связями. При этом анализатор 4 представляет собой непрозрачный диск радиусом ΔR с прозрачной зоной радиуса R, внутри которой имеются два непрозрачных сектора - прямолинейный 15 и спиралевидный 16, выполненных с возможностью рассеивания света. Для съема информации с анализатора 4 используется распределенный фотоприемник 11. 5 ил.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, содержащий оптически связанные между собой излучатель, модулятор, коллиматор и анализатор, генератор, выход которого соединен с управляющим входом модулятора, двигатель, связанный с анализатором, формирователь начала отсчета, оптически связанный с анализатором, последовательно соединенные усилитель, демодулятор и фильтр, анализатор выполнен в виде прозрачного диска радиусом R + Δ R с тремя активными участками, первый из которых ограничен радиусами R и R + Δ R и выполнен непрозрачным, второй активный участок выполнен в виде сектора радиусом R, стороны которого располагаются на угол ± ϕ₁ относительно биссектрисы, причем на пересечении биссектрисы второго активного участка с первым активным участком на первом активном участке выполнено прозрачное окно, третий активный участок ограничен двумя спиралями Архимеда, развернутыми из центра диска по радиусу R на угол 2π , причем точки пересечения этих спиралей с радиусом R разнесены на угол ± ϕ₂ относительно биссектрисы второго активного участка, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения преобразователя, в него введены распределенный фотоприемник, блок согласования, блок обработки, блок управления двигателем, второй и третий активные участки диска анализатора выполнены с возможностью рассеивания света, распределенный фотоприемник оптически связан с анализатором, а его выходы соединены с входами блока согласования, выходы которого соединены с входами усилителя, выход фильтра соединен с первым входом блока обработки, второй вход которого подключен к выходу формирователя начала отсчета, выход блока обработки соединен с входом блока управления двигателем, выход которого соединен с двигателем, первая и вторая группы выходов блока обработки являются первой и второй группами информационных выходов преобразователя, шина управления блока обработки является управляющими входами преобразователя и одновременно его вспомогательными выходами.