Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1984 года по МПК G08C9/06 

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано в системах автома тического управления для преобразо,вания углов поворота вала в код. Известен фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код, содержащий осветитель, индика,ТОРНЫЙ диск, кодирующий диск с доро ками точного,среднего и грубого отсчетов, (ТО, СО и ГО), фотоприемник и блок интерполяторов lj . Недостатком известного преобразо вателя является большое число дорожек в ГО, изготовление которых связ но с технологическими конструктивны ми трудностями. Известен также фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код , содержащий осветитель, индикаторный и кодирующий диски, фото приемники и блок интерполяторов 2 Недостатком известного преобразоват ля также является сложность выполне ния ГО. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код, содержащий осветитель, оптически соединенн .через кодирующий диск с дорожками Г .и ТО и индикаторный диск с фотоприемниками ТО и ГО. В преобразователе дорожка ГО выполнена прозрачной и имеет эксцентриситет, а фотоприемники СО размещены попарно в двух точках дорожки ГО кодирующего диска через 90° з . Недостатком известного преобразователя является сложность, обусловленная тем, что использование двух краев прозрачной дорожки ГО тре бует соблюдения параллельности между его краями, а применение парных фотоприемников требует симметричного расположения их половин относительно кодовой ДОРОЖКИ. Цель изобретения - упрощение преобразователя. Поставленная цель достигается тем что в фотоэлектрическом преобразователе угла поворота вала в код, содержащий осветитель, оптически соеди ненный через последовательно распо ложенные кодирующий диск с масками точного и грубого отсчетов и индикаторный диск со щелями с фотоприемниками грубого и точного отсчетов, выходы которыхчерез усилители соединены с входами блока интерполяторов, первый и второй фотоприемники грубого отсчета расположены под углом 90°между ними, третий и четвертый фотоприемники грубого отсчетов размещены соответственно через 180° по отношению к первому и второму фотоприемникам грубого отсчета, а маска грубого отсчета кодирующего диска выполнена в виде прозрачного эксцентричного круга. На фиг. 1 показан кодирующий диск с взаимным расположением щелевых диафрагм ТО и ГО на индикаторном диске; на фиг. 2 - структурная схема преобразователя; на фиг. 3 - диаграммы сигналов, поясняющие его работу. Преобразователь содержит осветитель (не показан), кодирующий диск 1 с маской 2 ТО, выполненный в виде кольцевой дорожки, и маской 3 ГО в виде эксцентричного круга, индикаторный диск с щелевыми диафрагмами ГО 4 и ТО 5, фотоприемники ГО б и ТО 7, усилители 8, интерполятор 9, блок 10 компараторов, блок 11 согласования отсчетов и блок 12 сражения по модулю два, усилитель 13 ;интерполятор 14, компараторы 15 и блок 1 б слежения: по модулю два. На индикаторном диске четыре щелевые диафрагмы ГО разнесены одна относительно другой на 90° и расположены таким образом, что лучистый поток, сформированный ими, модулируется эксцентричным краем круга 3. Преобразователь работает следующим образом. При повороте кодирующего диска 1 на один оборот (фиг. 1) лучистый поток, сформированный диафрагмами 4 ГО индикаторного диска, модулируется краем круга 3. На выходах соответствующих фотоприемников 6 ГО генерируется-четыре сигнала 17-20, сдвинутые по фазе один относительно другого на 1/4 периода (диаграмма За). Период этих сигналов соответствует одному обороту кодирующего диска 1. Эти сигналы через усилители 8 оступают на вход соответствующего нтерполятора 9, в котором формирутся сигналы с фазовым сдвигом, равсоответствующим кванту еления кодовой дорожки 2 ТО, где tri - коэффициент интерполяции интеролятора ГО. Эти сигналы компаратоами 10 преобразуются в прямоугольые и поступают на вход блока 11 огласования отсчетов, в котором роисходит согласование ГО и ТО. В ТО лучистый поток, прошедщий ерез четыре щелевые диафрагмы 5 ТО ндикаторного диска, разнесенные пространстве на 90° и сдвинутые дна относительно другой на четверть ага деления кодовой дорожки, модулиуется деления ми кодовой дорожки 2 ТО ри ее вращении и поступает на соотетствующие фотоприемники 7 ТО. Таким образом, на выходах фотопримников 7 за один шаг поворота вала

генерируются четыре сигнала 21-24 (диафрагма Зб), сдвинутые на 1/4 периода. Эти сигналы через усилители 13 поступают на интерполятор 14, в котором формируются промежуточные сигналы с фазовым сдвигом2ff/2 коэффициент интерполяции интерполятора ТО.

Эти сигналы компараторами 15 формируются в прямоугольные и поступают ча блок 16 слежения по модулю два.

в котором преобразуются в двоичный код соответствующих разрядов.

Управление блоком 11 согласования отсчетов осуществляется сигналом старшего разряда ТО по принципу согласования двойная щетка.

Согласованные сигналы ГО поступают на блок 12 слежения по модулю два, в котором преобразуется двоичный код с m -1 до первого разряда.

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий осветитель, оптический соединенный через последовательно расположенные кодирующий диск с масками точного и грубого отсчетов и индикаторный диск со щелями с фотоприемниками точного и грубого отсчетов, выходы которых черезусилители соеди нены с входами блока интерполяторов первый и второй фотоприемники грубого отсчета расположены .с углом 90 между ними, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, третий и четвертый фотоприемники грубого отсчета размещены соответственно через 180 по отношению к первому и второму фотоприемникам грубого отсчета, а маека грубого отсчета кодирующего диска g выполнена в виде прозрачного эксцен(Л тричного круга.