Оптоэлектронный преобразователь перемещения в код Советский патент 1983 года по МПК G08C9/06 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может ,быть использовано в вычислительных устройствах, в частности, для съема и трансляции информации с нескольких .оптрэле ктррнных преобразователей перемещения в код.

Известны преобразователи перемещения в цифровой код, основанные на непосредственном считывании кода с перемещающейся двоичной кодовой шкалы, с помощью считывающих элементов С фотоприемников)f1. .

Наиболее близким к предлагаемому является оптоэлектронный преобразователь перемещения в код, содержащий датчик перемещений, включающий двоичную кодовую шкалу и V-расположенные излучатели и фотоприемники, сдвиговый регистр, генератор импульсов, формирователь, Эк-триггер и компаратор ,

Недостатком известного преобразователя является невозможность получения информацииот нескольких датчи- . ков перемещения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в оптоэлектронном преобразователе перемещения в код, содержащем генератор импульсов, выход которого соединен с входом формирователя, первый выход формирователя соединен с управляющим входом сдвигового регистра , выходы сдвигового регистра соединены с управляющими входами коммутатора разрядов, питающий вход которого. подключен к минусовой шине источника

10 питания, а выходы соединены с входами датчика перемещения, выход которого через компаратор соединен со счетным входом триггера,, второй и выходы формирователя соединены соот15ветственно с установочными;и синхронизирующими входами сдвигового ре- . гистра и триггера, плюсовая шина источника питания подключена к питающему входу коммутатора линий, одни

20 выходы которого подключены к линиям опережанмцих и отстающих подразрядов датчика перемещения, введены дополнительные датчики перемещений, элемента И и кольцевой распредели25тель, выходы которого соединены с первыми входами элементов И, выходы которых соединены с управляющими вхо дами коммутатора линий, другие выходы которого подключены к линиям опе30режающих и отстающих подразрядов дополнительных датчиков перемещений, выходы которых соединены с входом компаратора, установочный выход формирователя соединен с входом кольцевого распределителя, прямой и инверсный выходы триггера соединены с вторыми входами соответствующих элементов И, а выходы коммутатора разрядов соединены с входами дополнительных датчиков перемещений. Кроме того, датчик перемещения содержит V-расположенные излучатели, оптичес.ки соединенные через двоичную кодову шкалу с фотоприемниками, выходы которых соединены с выходом датчика перемещения, входы датчика перемещения соединены с катодами излучателей которые во всех разрядах, кроме младше го, объединены между собой, а аноды излучателей образуют линии бпережающих отстающих подразрядов.

На чертеже представлена структурная схема оптоэлектронного преобразователя перемещения в код.

Преобразова:тель .содержит источник 1 питания, сдвиговый регистр 2, коммутатор) 3 разрядов, датчики 4... 4j перемещения, формирователь 5, триггер 6, кольцевой распределитель 7, генератор 8 импульсов, элементы H9.j... 9ц, коммутагор 10 линий, компаратор 11 и линии 12 и 13 опережающих и отстающих подразрядов датчиков перемещений. Кроме того, каждый датчик перемещения содержит излучатели 14, двоичную кодовую шкалу 15 и фотоприемники 16, а коммутатор линий состоит из ключевых элементов 17 ... 17„.

Преобразователь работает следующи образом.

При включении напряжения питания формирователь 5 вырабатывает импульс Установка О, поступающий на установочные входы сдвигового регистра 2 и триггера б, который устанавливается в исходное состояние и подает сигнал UJ на объединенные входы всех четных элементов И 9. Одноврем нно импульс Установка О поступает на вход кольцевого распределителя 7, который дает сигнал разрешения на входы одной из пар элементов И 9, например И 9 и И 9,. В этс случае элемент И 9 открывает ключевой элемент 17, через который плюс источника 1 питания подключается к линии 12 опережающего подразряда дат чика 4 перемещения.

Одновременно в первый разряд сдвигового регистра 2 записывается 1 Н открывается один из ключевых элементов KONwyTaTopa 3 разрядов, подключающий минус источника 1 питания к излучателю 14 первого разряда датчик 4 перемещения, который при этсял включается.

В зависимости от положения двоичной кодовой шкалы 15-фотоприемник 16 первого разряда будет или засвечен или затемнен, и на входе компаратора 11, в случае засветки, появится напряжение, которое вызовет его срабатывание и появление 1 на выходе-.- При поступлении на вход первого тактового импульса триггер б переключится и через нечетный элемент И 9. включит ключевой элемент 1 , подключающий полюс источника 1 питания к излучателю отстающего подразряда.При этом в сдвиговом регистре 2 1 переместится во второй разряд и откроет ключевой элеiieHT в коммутаторе 3 разрядов, включ-ающий излучатель 14 второго разряда датчика перемещения.

Каждый последующий такт генератора 8 импульсов 1 сдвигает в сдвиговом регистре 2 в следующий разряд и, в зависимости от значения сигнала на входе компаратора 11, перебрасывает триггер б, котб1 зй переключает ключевые элементы 17 и 17 в вышеуказанным образом. При этом с выхода компаратора 11 двоичный последовательный код поступает к потребител

Через число тактов, обеспечивающее опрос всех разрядов, формирователь 5 вырабатывает новый импульс Установка О. При этом кольцевой распределитель 7 переключает сигнал разрешения с рассмотренной пэЕ элементов И 9 и И 9 на новую пару, и рабочий цикл повторяется, но при этом считывание кода будет производиться со следующего датчика 4..

Наличие кольцевого распределителя 7 позволяет организовать всю работу в виде периодически повторяющихся циклов.поочередного опроса всех задействованных каналов преобразователя (датчиков перемещений), при этсял выходы кольцевого распределителя 7 могут служить одновременно выходами единичного позиционного кода, определяющего номер опрашиваемого канала. Для двухканального варианта преобразователя функции кольцевого распределителя может выполнять обычный триггер.

Предлагаемый оптоэлектронный преобразователь может работать не только в циклическом , если управление кольцевым распределителем импульсов 7 и одновременный запуск генератора 8 импульсов осуществлять по запросу: выбирать определенный канал и считывать с него информацию. Таким образом, опрос и считывание кодовой информации со всех каналов преобразователя осуществляется практически таким же количеством элементов, какое требуется для работы с одним каналом.

Формула изобретения

Оптоэлектронный преобразователь перемещения в код, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с входом формирователя, пер вал выход формирователя соединен с управляющим входом сдвигового регистра, выходы сдвигового регистра соединены с управлякицимн входами ком мутатора разрядов, питающий вход которого подключен к минусовой шине источника питания, а выходы.соединены с входами датчика перемещения, выход которого через компара5тор соединен со счетным входом триггера, второй и третий выходы фо1 иповатеЛя -соединены, соответственно с установочными И; синхронизирующими входами сдвигового регистра и триггера, плюсовая шина источника питания подключена к питающему входу коммутатора линий, одни выходы которого подключены к линиям опереясающих и отстаюпшх подразрядов датчика перемещегния, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональ- ных возможностей преобразователя, S

него введены дополнительные датчини перемещений, элементы И и кольцевой распределитель, выходы которого соединены с первыми входами элементов И, Ьыходы которых соединены с управляющими входами коквлутатора линий, другие выходы которого подключены.к линиям опережающих и отстающих подразрядов дополнительных датчиков перемещений, выходы которых соединены с входом компаратора, установочный выход формирователя соединен с входом кольцевого распределителя, прямой и инверсный выходы триггера соединены с втор1з1ми входами соответствующих элементов И, а выходы коммутатора разрядов соединены с входами дополнительных датчиков перемещений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Фотоэлектрические преобразователи информации. Под. ред. Л.Н.Прё снухина. Машиностроение, 1974,

с. 300.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 3220817/18-24,

кл. 308 С 9/06, 1980 (прототипJ.

Г г

-..--.