Преобразователь перемещения в код Советский патент 1985 года по МПК H03M1/30 G01P13/00 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования линейного перемещения или угла поворота вала в число-импульсный код.

Целью изобретения является повышение информационной надежности и расширение области применения преобразователя перемещений в код. г

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого преобразователя перемещения в код; на фиг.2 таблица состояний дешифратора.

Преобразователь содержит кодовую дорожку 1, чувствительные элементы (ЧЭ) 2 и 3, D-триггеры 4-9, элемент ИСКЛЮЧАКНЦЕЕ ИЛИ 10, дешифратор 11, генератор 12 тактовых импулсов (ГТИ), элементы НЕ 13 и 14.

Преобразователь работает следующим образом.

При перемещении кодовой дорожки, 1 на выходе чувствительных элементов 2 и 3 появляются прямоугольные импульсы, сдвинутые на 1/4 периода друг относительно друга. При перемещении кодовой дорожки в прямо направлении импульсная последовательность на выходе чувствительных элементов 2 опережает импульсную поледовательность на выходе чувствительных элементов 3 на 1/4 периода, а при перемещении в обратном направлении - отстает на 1/4 периода.

Для обеспечения надежной работы преобразователя частота тактовых импульсов, вырабатываемых генератором 12, должна, по крайней мере, в четьфе раза превьш1ать максимальную частоту импульсов на выходах ЧЭ 2 и

Рассмотрим случай, когда при перемещении в прямом направлении на выходе чувствительного элемента 3 лог. О, а на выходе чувствительного элемента 2 появляется лог. 1 При этом все триггеры находятся в состоянии лог. О.

По переднему фронту тактового импульса триггер 4 установится в состояние лог. 1, триггер 5 останется в состоянии лог. О и на прямом выходе блока 10 появится лог. 1 по которой лог. 1 с выхода триггера 4 перепишется в триггер 6, а на выходе А дешифратора 11 установится лог. 1, соответствующая входной комбинации сигналов 0001.

795342

По заднему фронту тактового импульса лог. 1 и лог. О с выходов триггеров 6 и 7 перепишутся в триггеры 8 и 9 соответственно и на выхо5 Де А дешифратора 11 установится

лог. О, соответствующий входной комбинации сигналов 0101, т.е. закончится формирование выходного импульса, соответствующего перемещению o .кодовой дорожки на 1/4 шага квантования в прямом направлении.

При дальнейшем перемещении кодовой дорожки 1 в прямом направлении состояние преобразователя не изменится до появления лог. 1 на выходе чувствительного элемента 3, которая по переднему фронту тактового импульса запишется в триггер 5. На выходе элемента НЕ 14 появится лог. 1, по которой лог. 1 с выхода триггера 5 перепишется в триггер 7. На выходе А дешифратора 11 появится лог. 1, записанная по адресу 0111. По заднему фронту тактового импульса лог. 1 с выходов триггеров 6 и 7 перепишутся в триггеры 8 и 9 соответственно и на выходе дешифратора 11 появится лог. О, соответствующий входной комбинации сигналов 1111, т.е. закончится формирование выходного импульса, соответствующего перемещению кодовой дорожки еще на 1/4 щага квантования.

При дальнейшем перемещении кодо5 вой дорожки в прямом направлении состояние преобразователя не изменится до появления лог. О на выходе чувствительного элемента 2, который по переднему фронту тактового

0 импульса запишется в триггер 4, на выходе блока 10 появится лог. 1, по которой лог. О с выхода триггера 4 перепишется в триггер 6, и на выходе А дешифратора 11 появится

5 лог. 1, соответствуклцая входной комбинации сигналов 1110. По заднему фронту тактового импульса лог.О и лог. 1 с выходов триггеров 6 и 7 перепишутся в триггеры 8 и 9 соот0 ветственно и на выходе А дешифратора 11 появится лог. О, соответствующий входной комбинации сигналов 1010, т.е. закончится формирование выходного импульса.

5 При дальнейшем перемещении кодовой дорожки в прямом направлении состояние преобразователя не изменится до появления лог. О на выходе

3,

чувствительного элемента 3, которьй по переднему фронту тактового импульса запишется в триггер 5. На выходе элемента НЕ 14, появится лог. 1, по которой лог. О с выхода триггера 5 перепишется в триггер 7, и на выходе А блока 11 появится лог. 1, соответствующая входной комбинации сигналов 1000. По заднему фронту тактового импульса лог.О с выходов триггеров 6 и 7 перепишутся в триггеры 8 и 9 соответственно. На выходе А дешифратора 11 появится лог. соответствуюпщй входной комбинации сигналов 0000.

При дальнейшем перемещении кодовой дорожки в прямом направлении цикл работы преобразователя повторяется.

Если в данном состоянии преобразователя направление перемещения кодовой дорожки изменить на противоположное, то на выходе чувствительного элемента 3 лог. 1 появится раньше, чем на выходе чувствительного элемента 2. По переднему фронту тактового импульса триггер 5 установится в состояние лог. 1,на выходе блока 10 установится лог. 1, по кото795344

рой лог. О с выхода триггера А перепишется в триггер 6. На выходах А и В дешифратора 11 останутся

лог. О, соответствующие входной 5 комбинации сигналов 0000. По заднему фронту тактового импульса триггеры 8 и 9 останутся в состоянии лог. О и адрес на входе блока 11 не изменится.

10 Все переходы при дальнейшем перемещении кодовой дорожки 1 аналогичны описанным для прямого направления и происходят в соответствии с таблицей на фиг. 2, где приведены 5 выходные состояния дешифратора при всевозможных входных комбинациях для формирования четырех, двух или одного выходных импульсов за один квант перемещения.

Описание работы преобразователя приведено для случая формирования четырех выходных импульсов при смещении задающей системы на один шаг квантования, однако данный преобра5 зователь легко позволяет изменять количество выходных импульсов (4,2 или 1), вьфабатываемых на один шаг квантования, путем перекодировки дешифратора 11.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, содержащий кодовую дорожку и расположенные вдоль нее два чувствительных элемента, сдвинутые друг относительно друга на четверть шага квантования, отличающийся тем, что, с целью повышения информационной надежности и расширения области применения преобразователя, в него введены генератор тактовых импульсов, шесть D-триггеров, элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ ШШ, два элемента НЕ, дешифратор, выход генератора тактовых импульсов подключен к синхровходам первого и второго D-триггеров и входу первого инвертора, выход которого подключен к синхровходам третьего и четвертого D-триггеров, выходы которых подключены к первому и второму входам дешифратора, выходы которого являются выходом преобразователя, выходы первого и второго чувствительных элементов подключены к информационным входам соответственно первого и второго D-триггеров, выходы которых подключены к информационным входам соответственно пятого и шестого ю D-триггеров, выходы которых подклю(Л чены соответственно к информационным входам третьего и четвертого D-триггеров, выходы пятого и шестого D-триггеров подключены к третьему и четвертому входам дешифратора, выходы первого и второго D-триггеров подключены к входам элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к синхровходу пятого D-триггера и входу второго элемента НЕ, выход косо торого подключен к информационному ОП входу шестого D-триггера. 00 4

(PUS. 2