Преобразователь перемещения в код Советский патент 1984 года по МПК G08C9/00 

Изобретение относится к технике аналого-цифрового преобразования и мсякет быть примененодля преобразования механических перемещений угло вых и линейных координат в цифровой код при работе с системаг ш програм ного управления счетно-импульсного типа, Известен преобразователь перемещений в код с определением направле НИН движения задакяцего элемента, со держащий задающий элемент, информа-ция с которого считывается двумя чувствительными элементами,, смещенньзми в пространстве один относитель но другого на р (Н+0,25), где р шаг квантования шкалы задающего эле мента, п 1, 2, 3..., счетные триггеры, дифференцирующие устройства и элементы совпадения l . При своей относительной простоте в этих устройствах возможно появление сшибки при реверсе задающего элемента, которая при часных реверсах носит накапливающий характер. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразователь перемещения в код, содержащий первый и второй считываю щие элементы, сдвинутые друг относи тельно друга на четверть шага квантования и соединенные через первый и второй инверторы с первым и вторым входами блока определения напра ления соответственно,выходы которог соединены с первыми входами первого и второго элементов И,первый,второй третий, четвертый и пятый элементы И-НЕ,, В преобразователе выходные сигналы, соответствующие тому или иному направлению движения задающего элемента, формируются при следую щих чередованиях сигналов на чувствительных элементах при движении в прямом направлении - 11 - 01 - 00 10 - 11 с появлением выходного сигнала на переходе 10-11, при движеНИИ в обратном направлении - 11-1000-01-11 с появлением сигнала на пе рехоце 01-11. При отсутствии необходимого чередования сигналов и воз можном при реверсах задающего элемента переходах , запоиданаемых D-триггерами направления пер мещения, RS-триггер управления запр щает прохождение сигналов на ёыхсзде преобразователя и таким образом устраняет накапливанщую ошибку при частых реверсах задакяцего элемента 2 . Однако схема указанного преобра зователя достаточно сложна, так как содержит большое количество элементов , Цель изобретения - упрощение пре образователя перемоцения в кед. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь перемещения в код, содержащий первый и второй считывающие элементы, сдвинутые друг относительно друга на четверть шага квантования и соединенные через первый и второй инверторы с первым и вторым входами блока определения направления, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго элементов И, введены первая и вторая дифференцирующие цепи, первый и второй считывающие элементы соединены соответственно с треть им и четвертым входами блока определения направления, с вторыми входами первого и второго элементов И и через первую и вторую дифференцирующие цепи с третьими входами второго и первого элементов И. Кроме этого, блок определения направления выполнен в виде асинхронного импульсного JK-триггера. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема преобразователя перемещений в кс«; на фиг.2 диаграмлы, пояснякяаие принцип его работы. Преобразователь перемацения в код содержит кодовый элекюнт 1, связанный с рабочим механизьюм, первый и второй считывахание элементы 2 и 3, подключенные соответственно к инверторам 4 и 5, входам блока 6 определения направления, дифференцирующим цепям 7 и 8 и элементам И 9 и 10. Блок 6 определения направления выполнен в виде асинхронного импульс ного JK-триггера. Устройство работает следукмцим образом. Преобразователь ггереме цения в код представляет собой асинхронный импульсный автомат, сигнашы в котором могут быть как импульсными,, так и потенциальными. Для импульсных сигналов, полученных из соответствующих потенциальных сигналов путем их дифференцирования вводится специальный оператор перехода d, так что для сигнала X , если X меняет свое значение с 1 на О, О, если X не меняет свое значение с 1 на О, , если X меняет свое значение с О на 1, О, если X не меняет свое значение с О на 1. При перемещения э прямом направлении кодового элемента 1, соответствующим чередованию сигналов XI, Х2, которые снимаются с первого считывающего элемента 2 и второго считывающего элемента 3, 00-10-1101-00 (фиг. 2а, б , в промежутке времени ) на переходе 10-11 (сЗзсг) блок б по сигналам Х 1 и устанавливается в положение, при котором , а (О, Q - прямой и инверсный выходы блока 6 опре деления направления, (фиг. 2 Б,г ). На входе элемента И 9 появляются сигналы и а при дальнейшем движении кодового элемента 1 в этом же направлении на переходе 11-01 к ним добавляется сигнал с выхода дифференцирующей цепи 7 (фиг. 2 g ), что приводит к появлению на выходе преобразователя импульса прямого счета (фиг. 2 л ) . Пусть в момент времени t (фиг.2а S ) произошел реверс кодового элемента 1, который начинает движение в направлении обратного перемещения В этом случае со считывающих элементов 2 и 3 идет чередование сигналов 11-10-ОЬ-01-1Г-10. На переходе /01-11 () блок б переходит в сос тояние, при котором , (фиг.2 г )по сигналам и , снимавмым соответственно с инвертора 4 и считывакадего элемента 1. По достижению кодовым элементом 1 положения, при котором воэникает переход 11-10 по сигналу с выхода дифференцирующей цепи 8 (фиг. 2 ) при и на выходе элемента И 10 появляется сигнал обратного счета. Если происходит колебательный реверс кодового элемента 1, как это по казано на фиг. 2 а , S , то возможно черед1ование сигналов со считывающих элементов 2 и 3 помимо вышеописанного в момент времени to и ti . Так, например, в момент времени tj это че редование сигналов, соответствующее движению кодового элемента 1 в прямом направлении, будет 10-11-01-00 и как это видно из фиг. 2 а,& оно отличается от чередования сигналов 00-10-11:-01-00 отсутствием первоначального состояния 00, однако, и в этом случае сигнал .появляется на выходе элемента И 9. Аналогичная ситуация происходит и в момент времени tj при движении кодового элемента 1 в противоположном направлении. Чередование сигналов со считывающих элементов 2 и 3 при этом будет 01-1110-00 с появлением на выходе преобразователя импульсов обратного счета на переходе 11-10. В этом случае также отсутствует в сравнении с вышерассмотреннь1м состояние 00, а выходной сигнал преобразователя возникает на выходе элемента И 10. Таким образом, для вьщеления счетных импульсов необходимо и достаточно иметь последовательность переходов 01 - прямой ход 01 - обратный ход, т.е. необходимо заполнить переходы Х - прямой - обратХ Xjный ход, так как Х связывает состояния 10 и 11, d X,, Х - состояния 11 и 01, а Xj и соответственно состояния 01, 11 и 11, 10. Экономический эффект от применения предлагаемого преобразователя обусловлен его техническими преимуествами .

1.. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕ1ЦЕНИЯ В КОД, содержащий первый и второй считывающие элементы, сдвинутые друг относительно друга на четверть шага квантования и соединенные через первый и второй инвертора с первым и вторым входами блока определения направления, выхода которо го соединены с первыми входами первого и второго элементов И, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, в него введены первая и вторая дифференцирующие цепи, первый и второй считывающие элементы соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока определения направления, с вторыми входами первого и второго элементов И и через первую и вторую дифференцирующие цепи с третьими входами второго и первого элементов И. 2. Преобразователь по п. 1, от личающий ся тем, что блок определения направления выполнен в В виде асинхронного импульсного JK(Л триггера.

ш

$

1П

о.