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

5

СО

сд

со

1C

Koff

фиъ. г Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве преобразователя механических перемещений в цифровой код, Цель изобретения - повьшение фун циональной надежности работы преобразователя в условиях действия дестабилизирующих факторов. На фиг. 1 показана функциональная схема преобразователяi на фиг.2 временные диаграммы работы преобразователя. Преобразователь перемещения в код содержит осветители 1, оптически связанные через отверстия опорной шкапы с шагом а диафрагмы 2, нониусный кодовый элемент 3, отверстия которого,расположены с шагом а ( а (к+г) где к - целое положительное число, фоконы 4 с фотоприемниками 5, выход верхнего по схеме фотоприемника 5 соединен с входом формирователя 6 управляющего сигнала, выходы постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 7 и выходы преобразователя 8 напряжения в код (ПНК) соединены с соответствующими входами блока 9 вычитания, а в непосредственной близости с фотоприемниками 5 установлен дополни- тельньй фотоприемник 10, вход которого остается незасвеченным в процессе работы преобразователя, выход фотоприемника 10 соединен с входом масштабирующего усилителя 11, вькоды которого подключены к дополнител ным входам формирователя 6 управляю щего сигнала и ПНК 8. Преобразователь перемещения в ко работает следующим образом, При вращении входного вала с укр ленной на нем диафрагмой 2 оптические сигналы на выходах элемента 3 изменяются от нуля до максимума по треугольному закону с периодом а, Пространственный фазовый сдвиг межд сигналами составляет четверть перио т.е. ад/4, -Сформированные оптически сигналы передаются при помощи фоконов 4 на входы соответствующих фото приемников 5, которые вырабатывают пропорциональные электрические сигналы (фиг. 2а), Сигнал с выхода ниж него по схеме фотоприемника 5 посту пает на вход ПНК 8, который работае например, в двоичном коде. При изменении сигнала на входе ПНК 8 в пределах одного периода ао код на его выходе увеличивается (при изменении сигнала от нуля до максимума) и уменьшается (при изменении сигнала ,от максимума до нуля), т,е, однозначное определение перемещения с помощью ПНК 8 происходит только на первой половине шага а, Для получения однозначного отсчета на всем периоде шкалы а используется сигнал с выхода верхнего по схеме фотоприемника 5, которьш поступает в формирователь 6 управляющего сигнала, В нем происходит смещение сигнала относительно нулевой линии на половину его амплитуды (фиг, 26) и формирование из него сигнала прямоугольной формы (фиг, 2г), Полярность этого сигнала меняется в момент прохождения через экстремумы сигнала с нижнего по схеме фотоприемника 5, Сигнал с формирователя 6 управляющего сигнала управляет работой блока 9 вычитания. При изменении кода 6 ПНК-8 (фиг, 2д) от минимального до максимального блок 9 вычитания по сигналу с формирователя 6 управляющего сигнала пропускает на выход без изменения этот код (рис, 2ж), а при переходе через зону неоднозначности ПНК 8, т,е, через ао/2, происходит вычитание из кода, записанного в ПЗУ 7, кода ПНК 8, В ПЗУ 8 записан код, соответствующий преобразованию полного шага опорной шкалы а, т,е, максимальный код однозначного преобразования на интервале а о (фиг, 2е), На выходе блока 9 вычитания при изменении перемещения от нуля до а -происходит возрастание кода от нуля до максимального значения, определяемого заданной точностью, т,е, наблюдается однозначно определение пространственного положения вала, в пределах шага опорной шкалы ар диафрагмы 2, При работе преобразователя в условиях действия дестабилизирующих факторов (например, изменения температуры окружающей среды) вследствие изменения темнового тока фотоприемников 5 происходит смещение вырабатываемых ими сигналов на величину Аи/2 от исходного положения, как это показано штриховыми линиями на фиг. 2а и б. Это сме

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД по авт. св. № 1005132, о тличающийся тем, что, с целью повьшения функциональной возможности работы преобразователя, в него введены масштабирующий усилитель и дополнительньй фотоприемник, расположенный между фотоприемниками, выход дополнительного фотоприемника подключен к входу масштабирующего усилителя, первый выход которого соединен с дополнительным входом формирователя управляющего сигнала, а второй выход соединен с дополнительным входом преобразователя напряжения в код.