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

1 Изобретение относится к автоматике и вьиислительной технике и может быть использовано в системах ав томатического управления для преобразования как линейных перемещений так и углов поворота вала в код. .Целью изобретения является повышение, функциональной надежности преобразователя. На фиг. 1 представлены индикатор ный и измерительный элементы} на фиг. 2 - структурная схема преобразователя на фиг, 3 - временные диаграммы работы преобразователя. Преобразователь содержит измерительный элемент 1 с разрядными дорожками 2, индикаторный элемент 3 со щелями 4-7, фотоприемники 8 точности отсчета (ТО), фотоприемники 9 грубого отсчета (ГО), компараторы 10 и 11 ТО и ГО соответственно, эле менты ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЖ 12, интерполя тор 13 и блок 14 согласования. Дорожки 2 на измерительном элементе 1 нанесены таким образом, что ширина прозрачных участков равна кванту младшего разряда. Щели 4-7 .на индикаторном элементе 3 выполнены на окружности того же радиуса, что и дорожки 2.. Фотоприем1,шки 8 расположены напротив щелей 4-7. . . Преобразователь работает следующим образом. При вращении измерительного эл.-мента 1 в направлении стрелки (фиг.1а) лучи считывания, сформированные прозрачными участками щелей 4-7, модулируются и на выходах соот ветствующих фотоприемников 8 и 9 формируются сигналы-15-18 (фиг.З), которые преобразуются компараторами 10 и 11 в дискретные сигналы 19-22. Эти сигналы поступают на соответствующие входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, в которых преобразуются в разрядные сигналы 23-26 выходного кода с первого по четвертый разряд. В общем случае число разрядов ТО может быть равно т. При этом структурная схема соединения элементов. 21 , 2 составляющих ТО преобразователя, аналогична приведенной. Сигналы с фотоприемников 9 ГО, которые располагаются напротив разрядных дорожек старших разрядов измерительного.элемента 1 (не показаны) , поступают на входы компараторов 11, где они преобразуются в дискретные сигналы. Эти сигналы поступают на вход интерполятора 13, где преобразуются в сдвинутые по фазе сигналы 27 и 28, образующие выходные сигналы ГО преобразователя. Число сигналов выходного кода / ГО преобразователя определяется числом разрядных дорожек измерительного элемента 1, и в общем случае может быть равноk . Таким образом, на вход блока 14 согласования поступают сдвинутые по фазе сигналы, которые формируют пятый и более старшие разряды преобразователя. Сдвиг фазы между сигналами на выходе интерполятора 13 определяется величиной сдвига фотоприемников и равен четверти maraW/4. Разрядные дорожки ГО преобразователя могут- быть реализованы по любоМУ принципу, в частности они могут быть выполнены в коде Грея или шкально-матричным способом кодирования,Для увеличения крутизны сигналов, снимаемых с фотоприемников 8 и 9, щели 4-7 могут быть выполнены длиной, кратной .шагу нанесения прозрачных участков дорожки 2 на измерительном элементе 1. В этом- случае увеличивается суммарное излучение, попадающее на чувствительную поверхность фотоприемников 8 и 9. Таким образом, выполнение разрядных дорожек на измерительном элементе 1 различного веса, длина которых кратна шагу нанесения прозрачных щелей на индикаторном- элементе 3 в совокупности с принятой -схемой обработки сигналов позволяет упростить изготовление элементов 1 и 3, и как следствие, упростить- технологию изготовления преобразователя в целом, т.е. повысить его технологичность.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ Б КОД, содержащий последовательно расположенные на оптической оси излучатели, измерительный элемент с разрядными дорожками с прозрачными и непрозрачными участками,индикаторный элемент со щелями, фотоприемники точного и грубого отсчетов, (т-1) элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, где im - число разрядов точного отсчета, выходы которых являются выходами точного отсчета преобразователя, выход (tn-2)-ro-элемента ИСКЛЮЧАКЯЦЕЕ ИЛИ соединен с первым входом. (т-З)-го элемента ИСКЛЮЧАИЦЕЕ ИЛИ, блок согласования отсчетов, управляющий вход которого соединен с выходом старшего разряда точного отсчета . преобразователя, а выходы являются в.ыходами грубого отсчета преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения функциональной надежности преобразователя, в него введены (m+k) компараторов, где k - число разрядов грубого отсчета, интерполятор, прозрачные участки измерительного элемента выполнены шириной h и шагом , щели индикаторного элемента на участке длиной W вьтолнены -с различной шириной, пропорциональной весу разряда выходi ного кода, фотоприемники точного и грубого отсчетов выполнены протяжен(Л ностью W, выходы фотоприемников точного и грубого отсчетов соединены с входами соответствующих (m+k) компараторов, выходы первого, .(т-2) и (т-1)-го компараторов соединены с вторыми входами одноименных элементов ИСКЛОЧАЩЕЕ ИЛИ, выход т-го компара-. тора соединен с выходом старшего разряда точного отсчета преобразователя .и первым входом (гп-1)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы k-компараторов соединены с входами интерполятора, выходы которого соединены с информационными входами блока согласования отсчетов.

ж

За

)p

74

)а V