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

Изобретение относится к автоматике, информационно-измерительной технике и предназначено для преобразования угловых перемещений в код, пропорциональный величине перемещени в код, например, в регистрирующих ус тро ствах,синхронизация работы узлов и бло ков которых осуществляется двумя после довательностями импульсов, образуюп и код, в функции перемещения носителя Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащие установленный на валу диск с отверсти ями, оптически связанные через отверстия фотоприемник и осветитель, а также формирователь, подключенный к фотоприемнику С 3 и С2. Недостатком известных преобразователей является малый диапазон измеряемых углов, обусловленный недостаточной информативностью формируемых кодов. Наиболее близким к П13еддагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий кодовый диск с отверстиями, через которые первый и второй осветители оптически соединены с первым и вторым фотопри емниками соответственно, первые осветитель и фотоприемник смещены относительно вторык осветителя и фотоприемника на расстояние, кратное по ловине расстояния между осями двух соседних отверстий на диске, первый и второй формирователи импульсов, первьй триггер, входы которого через соответствующие формирователи импульсов подключены к выходам соответ ствующих фотопрнемников, элемент И, первьй вход которого подключен к выхо цу первого фотоприемника, второй вход элемента И соединен с выходом шрвого триггера Сз. Недостатком описанного преобразорателя является малый диапазон измеряемых углов, обусловленный пределами измерения в одном обороте кодового диска. Целью изобретения является расшире ше диапазона измеряемых углов за счет формирования двух последовательностей импульсов, образующих выходной код, где первая последователь ность импульсов определяет значения углов внутри оборота, а вторая предназначена для подсчета числа оборотов кодового диска. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий кодовый диск с отверстиями, через которые первый и второй осветители оптически соединены с первым и вторым фотоприемниками соответственно, первые осветитель и фотоприемник смещены относительно вторых осветителя и фотоприемника на расстояние, кратное половине расстояния между осями двух соседних отверстий на диске, первый и второй формирователи импульсов, первый триггер, входы которого через соответствуюцие формирователи импульсов подключены к выходам соответствующих фотоприемников, элемент И, первый вход которого подключен к выходу первого фотоприемника, второй вход элемента И соединен с выходом первого триггера, введен второй триггер, элемент И выполнен трехвходовым, а в кодовом диске два диаметрально противоположных отверстия имеют линейньш размер вдоль линии перемещения, равный половине расстояния между осями двух соседних отверстий, первый вход второго триггера соединен с выходом второго формирователя импульсов, а второй вход с выходом элемента И, третий вход которого подключен к выходу второго фотоприемника, выходы первого и второго триггеров являются выходами преобраз ователя. На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя угла поворота вала в код; на фиг, 2 - временные диаграммы его работы. Преобразователь содержит кодовый диск 1 с отверстиями 2, формирующими первую последовательность импульсов, и отверстиями 3, формирующими вторую последовательность импульсов, через которые оптически соединены осветители 4 и фотоприемники 5, установленные друг от друга на расстоянии, кратном, половине расстояния между осями отверстий 2, формирователи 6 импульсов, выходы KOTopiJX соединены с входами триггера 7, элемент И 8, два входа которого подключены к выходам фотоприемников S, а третий вход подключен к выходу триггера 7, триггер 9, один вход которого соединен с выходом элемента И 8, а другой вход подключен к выходу формирователя 6 импульсов. На временной диаграмме (фиг. 2) приведены эпюры сигналов в функции угласт поворота кодового диска 1, г 10, 11 - сигналы на выходах первого и второго фотоприемников 5, 12, 13 сигналы на выходах первого и второг формирователей 6 импульсов 14 сигнал на выходе первого триггера 7 15- сигнал на выходе элемента И 8; 16- сигнал на выходе второго триггера 9. Преобразователь работает следующим образом. При вращении кодового диска 1 отверстия 2 поочередно проходят мимо фотоприемников 5, вызывая поочередное их срабатывание (фиг. 2, 10 и 11). По передним фронтам сигналов 10 и 11 фотоприемников 5 формирователи 6. импульсов вырабатывают -короткие импульсы 12 и 13, переключаю щие триггер 7, на выходе которого фо мируется первая кодовая последовательность 14 импульсов преобразования. При дальнейшем вращении диска 1 отверстия 3 и 2, проходя мимо фотоприемников 5, выяывают одновременное 894 их срабатывание, что приводит к появлению на выходе элемента И 8, открьп-ого единичным сигналом с выхода триггера 7 сигнала 15, который переключает триггер 9 в единичное состояние. Дальнешее вращение диска 1 приводит к срабатыванию одного из формирователей 6, сигнал с выхода которого возвращает триггер 9 в нулевое состояние. Таким образон, на выходе триггера 9 формируется вторая кодовая последовательность импульсов преобразования. Когда отверстие 3 проходит мимо второго фотоприемника 5, элемент И 8 закрывается нулевым сигналом с выхода триггера 7. Этим предотвращается ложный импульс второй кодовой последовательности преобразования.Таким образом, преобразователь угла поворота вала в код формирует две кодовые последовательности импульсов преобразования, что позволяет расширить диапазон измеряемых углов за счет получения дополнительной информации о положении контролируемого объекта.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА БАЛА В КОД, содержащий кодовый диск с отверстиями, через которые первьй и второй осветители оптически соединены с первым и вторым фотоприемниками соответственно, первые осветитель и фотоприемник смещены относительно вторых осветителя и фотоприемника на расстояние, кратное половине расстояния между осями двух соседних отверстий на диске, первый и второй формирователи импульсов, первый триггер, входы которого через соответствующие формирователи импульсов подключены к выходам соответствукщих фотоприемников, элемент И, первьш вход которого подключен к выходу первого фотоприемника, второй вход элемента И соединен с выходом первого триггера, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых углов преобразователя, в него введен второй триггер, элемент И выполнен трехвходовым, а в кодовом диске два диаметрально противоположных отверстия имеют линейный размер вдоль линии перемещения, равньй поло(Л вине расстояния между осями двух соседних отверстий, первый вход второго триггера соеданен с выходом второго формирователя импульсов, а второй вход - с выходом элемента Hj третий вход которого подключен к выходу второго фотоприемника, выходы первого и второго триггеров являются выходами преобразователя.