Преобразователь перемещения в код Советский патент 1985 года по МПК H03M1/24 

ду генератора, выходы первого и второго триггеров соединены с соответст вуняцими входами дешифратора, первый выход которого соединен с вторым входом первого и с третьим входом четвертово элементов И, второй вьгход дешифратора соединен с вторым входом второго элемента И и с третьими входами пятого и седьмого элементов И,

третий выход дешифратора соединен с вторым входом третьего элемента И и с третьими входами шестого и восьмогс элементов И, четвертый выход дешифратора соединен с третьими входами первого и второго триггеров, выходы второго и третьего элементов ИЛИ являются выходами преобразователя.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, содержащий источники излучения, выходы которых через отверстия экрана оптически соединены с входами расположенных вдоль направления перемещения экрана трех фотоприемников, выходы которых соединены с входами первого, второго и третьего формирователей импульсов соответственно, два триггера, первый, второй и третий элементы И, первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с первьм входом первого триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности в работе преобразователя, в него введены четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы И, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, дешифратор и генератор, первый выход первого формирователя импульсов соединен с первыми входами первого и шестого элементов И, а второй выход первого формирователя импульсов соединен с первыми входами четвертого и восьмого элементов Н, первый выход второго формирователя импульсов соединен с первым входом второго элемента И и вторым входом четвертого элемента И, второй выход второго формирователя импульсов соединен с первыми входами пятого и седьмого элементов И, первый выход третьего формирователя импульсов соединен с первым входом третьего элемента И и вторым входом пятого элемента И, а второй выход соединен с вторыми входами шестого, седьмого и восьмого элементов И, выход первого элемента И соединен с первыми входами первого и третьего элементов ИЛИ, выход второго элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ и первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с третьим входом ; третьего элемента ИЖ, выход четвертого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, сл ,выход пятого элемента И соединен с vj вторым входом второго элемента ИЛИ, 4 выход шестого элемента И соединен с третьим входом второго и вторым входом первого элементов ИЛИ, выход седьмого элемента И соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход восьмого элемента И соединен с третьим входом четвертого элемента ШШ, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с первым .входом второго триггера, вторые входы первого и второго триггеров подключены к выхо

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам, преобр 1зующим линейные или угловые перемещения в число-импульсный код. Известен преобразователь перемеще ния в код, содержащий формирователи, триггеры, соединенные соответственно с входами двух элементов И, триггер реверса l . Неддстатком этого преобразователя является низкая точность. Известен также преобразователь перемещения в код, содержащий источник, излучения, оптически соединенный через кодовьй элемент (экран) с входами фотоприемников, выходы которых соединены с входами формироват.елей, каждай из которых имеет прямой и инверсный выходы, которые подключе ны к соответствующим входам дифферен цирующих цепочек и к первым входам элементов И, к вторым входам элемен тов И подключены вькоды дифференцирующих цепочек, а выходы элементов И соединены с входами элементов Недостатком данного преобразователя является появление ложных сраба тываний при многократных микрореверсах экрана на границе срабатывания одной из пар фотоприемников в пределах, меньших, чем взаимный сдвиг фаз, поскольку другая пара фотоприем ников на этом участке не срабатьшает (И не управляет формированием выходного сигнала. Наиболее близким к изобретению является преобразователь перемещения в код, содержащий источники излучения, выходы которых через отверстия экрана оптически соединены с входами расположенных вдоль направления перемещения-экрана трех фотоприемников, выходы которых соединены с входами первого, второго и третьего формирователей импульсов соответственно, два триггера, первый, второй и третий элементы И, первьм элемент ИЖ, выход которого соединен с первым входом, первого триггера, а также элемент задержки. В преобразователе информацию о величине перемещения выдают два крайних фотоприемникаСЗ. Недостатком известного преобразователя является низкая точность, вызванная тем, что преобразователь измеряет перемещение на отрезке, равном расстоянию между двумя крайними фотоприемниками. Цель изобретения - повьш1ение точности преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь перемещения в код, содержащий источники излучения, выходы которых через отверстия экрана оптически соединены с входами расположенных вдоль направления перемещения экрана трех фотоприемников, выходы которых соединены с входами первого,второго и третьего формирователей импульсов соответственно, два триггера, первый, второй и третий элементы И, первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого триггера, введены четвертый, пятьй, шестой, седьмой и восьмой элементы И, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, дешифратор и генератор, первый выход первого формирователя импульсов соединен с первыми входами первого, шестого элементов И, а второй выход - с первыми входами четвертого и восьмого элементов И, первый выход второго формирователя импульсов соединен с первым входом второго элемента И и вторым входом четвертого элемента И, второй выход второго формирователя импульсов соединен с первыми входами пятого и седьмого элементов И, первый выход третьего формирователя импульсов соединен с первым входом третьего элемента И и вторым входом пятого элемента И, а второй выход соединен с вторыми входами шестого, седьмого и восьмого элементов И-, выход первого элбмен та И соединен с первыми входами первого итретьего элементов ИЛИ, выход второго элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ и первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с третьи входом третьего элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЖ.и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход пятого элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход шестого элемента И соединен с третьим входом второго и вторым входом первого эле- мента ИЛИ, выход седьмого элемента И соединен с третьим входом первого элмента ШШ, выход восьмого элемента И соединен с третьим входом четвертого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с первым входо второго триггера, вторые входы первого и второго триггеров подключены к выходу генератора-, выходы первого второго триггеров подключены к выходу генератора, выходы первого и второго триггеров соединены с соответствующими входами дешифратора, первый выход которого соединение вторым входом первого и с третьим входом чет-tвертого элементов И, второй выход дешифратора соединен с вторым входом второго элемента И и с третьими входами пятого и седьмого элементов И, третий выход дешифратора соединен с вторым входом третьего элемента И и с третьими входами шестого и восьмого элементов И, четвертый выход деi шифратора соединен с третьими входами первого и второго триггеров, выхо ды второго и третьего элементов ИЛИ являются выходами преобра.зователя.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя. .

Преобразователь содержит источники 1 излучения, отверстия 2 экрана 3 фотоприемники 4-6, формирователи 7-9 импульсов, элементы И 10-17, ь.ементы ИЛИ 18-21, триггеры 22 и 23, генератор 24, дешифратор 25.

Источники-1 излучения через отверстия 2 экрана 3 оптически соедине ны с входами расположенных вдоль направления перемещения отверстий 2 экрана 3 фотоприемников 4-6, соединенных с формирователями 7-9 импульсов, первый выход формирователя 7 подключен к первым входам элементов И 10 и 11, первый выход формирователя 8 подключен к первому входу элемента И 12, второму входу элемента И 13, первый выход фЬрмирователя 9 подключен к первому входу элемента И 14, второму входу элемента И 15, . второй выход формирователя 7 подключен к третьему входу элемента И 13, и второму входу элемента И 17, второй выход формирователя 8 подключен к третьему входу элемента И 15, второму входу элемента И 16, второй выход формирователя 9 подключен к третьим входам элементов И 11, 16 и 17, выход элемента И 10 подключен к первому входу элемента ИЛИ 18 и пер вому входу элемента ИЛИ 19, выход элемента И 12 подключен к второму входу элемента ШШ 18 и первому входу элемента ИЛИ 20, выход элемента И 14 подключен к третьему входу элемента ИЛИ 18, выход элемента И 13 поключен к первому входу элемента ИЛИ 21 и второму входу элемента ИЛИ 20, выход элемента И 15 подключен к второму входу элемента. ИЛИ 21, выход элемента ИЛИ 11 подключен к третьему входу элемента ИЛИ 21 и второму входу элемента ИЛИ 19, выход элемента И. 16 подключен к третьему входу элемента ИЛИ 19, выход элемента И 17 подключен к третьему входу элемента ИЛИ 20, выходы элементов ИЛИ 18 и 21 являются выходами прямого и обратного движения экрана, вьЕходы элементов ИЛИ 19 и 20 подключены к вторым входам триггеров 22 и 23, к первым входам которых подключен генератор 24, а выходы триггеров 22 и 23 соединены с входами дешифратора 25, первый выход которого соединен с вторым входом элемента И 10 и первым входом элемента И 13, а вт рой выход - с первыми входами элеме тов И 15 и16 и вторым входом элемента И 12, а третий выход- с вторьми входами элементов И 1 и 14 и первьм входом элемента И 17, а четвертый выход - с третьими входами триггеров 22 и 23. Преобразователь работает следующим образом. Допустим, что триггеры 22 и 23 н ходятся в нулевом состоянии, а отверстие 2 экрана 3 прошло фотоприемник 6 сверху вниз. Тогда на первом выходе дешифратора 25 устанавливается единичный сигнал. При движении экрана 3 сверху вниз отв ерсти 2 проходит мимо фотоприемника 4. Его сигнал проходит формирователь 7 открытый элемент И 10 и поступает на входы элементов ИЛИ 18 и 19. С приходом очередного тактового импульса с генератора 24 на входы триггеров 22 и 23 на их выходах фор мируются сигналы, причем на выходе триггера 22 формируется единичный уровень, а на выходе триггера 23 нулевой уровень. На втором выходе дешифратора 25 устанавливается единичный сигнал, который поступает на элементы И 12, 15 и 16. В этом состоянии преобразователь не реагирует на сигнал фотоприемника 4 и ож дает прихода сигнала с фотоприемника 5 или 6, первьй случай соответствует движению экрана 3 сверху вниз, второй- снизу вверх. В первом случае сигнал с выхода фотоприемника 5 через формирователь 8, элемент И 12 поступает на элементы ИЛИ 18 и 20. Сигнал с выхода элемен та ИЛИ 20 поступает на второй вход триггера 23, на выходе которого уст навливается единичньй сигнал с приходом очередного импульса с генерат ра 24 на его первьй вход, а триггер 22 в это время устанавливается в нулевое состояние, и при этом на третьем выходе дешифратора 25 устанавливается единичньй уровень сигна ла, которьй поступает на входы элементов И 11, 1 4 и 17. Таким образо отрабатывается движение экрана свер ху вниз от фотоприемника 4 к фотоприемнику 6. Если же после прохождения фотоприемника 4 экран будет двигаться в обратном направлении, то блок код рования будет реагировать на сигнал фотоприемника 6. При этом сигнал с фотоприемника 6 через формирователь 9 поступает на вход пятого элемента И 15, на первом входе которого находится единичньй уровень сигнала, так как он соединен с вторым выходом дешифратора 25. На третий вход элемента И 15 поступает единичньй уровень сигнала, так как он соединен с выходом формирователя 8, которьй в данном случае имеет единичный уровень сигнала. Выходной сигнал элемента И 15 поступает на второй вход элемента ИЛИ 21. На вторых входах триггеров 22 и 23 в данном случае устанавливаются нулевые уровни сигналов, и с приходом очередного тактового импульса с генератора 24 на первые входы триггеров 22 и 23 оба триггера устанавливаются в нулевые состояния, а на первом выходе дешифратора 25 устанавливается единичньй уровень сигнала - схема вернулась в исходное состояние. Таким образом, при поступлении тактовых импульсов с генератора 24 на выходах триггеров 22 и 23 могут быть следующие комбинации сигналов соответственно: 00; 01, 10, 11. При этом сигнал формируется на 1-,2-,3- и 4-м выходах дешифратора 25. Следует отметить, что при включении питания допускается ложное срабатьшание преобразователя, вносящее погрешность в результат измерения t1 дискрету преобразования, которая должна учитываться при обработке результатов измерения, формируемых на выходах элементов ИЛИ 18 и 21. Из описанного следует, что преобразователь с приходом сигнала от любого фотоприемника переходит в такое состояние, при котором ожидается поступление сигнала либо от последующего, либо от-предыдущего фотоприемников, при этом формируется сигнал : либо на выходе элемента ИЛИ.18, либо на выходе элемента ИЛИ 21 соответственно. Период следования импульсов с генератора 24 должен быть не больше длительности импульсов формирователей фотоприемников 4-6 при максимальной скорости перемещения экрана 3. Если при включении питания триггеры 22 и 23 ок.ажутся оба в единичном состоянии, то на четвертом выходе дешифра71141

тора 25 установится единичный уровень сигнала, который переключит триггеры 22 и 23 в нулевое состояние. Технико-экономический эффект изобретения заключается в том, что полу- 5 чая предельную разрешающую способность, равную разрешающей способности

8

преобразователя перемещения в код с одной парой излучателя и фотоприемника, которая вьЕпе разрешающей спосЪбности известного преобразователя в три раза, предлагаемый преобразователь отрабатывает реверс и при этом защищен от ложных срабатываний.