Преобразователь перемещения в код Советский патент 1986 года по МПК H03M1/26 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовало для цифрового измерения линейных и угловых перемещений элементов следящего привода деталей стан-j KOBs подвижньк частей приборов и т. п.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя.

На фиг.1 приведена кодовая шкала с активными и пассивными участками и ю распооюжение фотоприемников в блоке, на фиг.2 - функциональная схема преобразователя..

Преобразователь содержит кодовую впсалу 1, блок 2 фотоприемников 3-10, (5 злемаиты ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 11-16, эле- мяиты И 17 и 18, элементы И-НЕ 19-21, элемент И 22, коммутатор 23, генератор 24 импульсов, счетчик 25, инверкоммутатора 23 счетчи 1 на входах.

ком 30..

При поступлении импульсов с генератора 24 на вход счетчика 25 в каждом цикле преобразования на выходе коммутатора 23 появляется последовательность импульсов, численно равная количеству логических 1 на его входах. Данная последовательность импуль сов в зависимости от уровня скорректи рованного сигнала на выходе фотоприемника 10 поступает на вход сложения +, а при О - на вход вычитания реверсивного счетчика 30. При этом при всяком изменении уровня с 1 в О и обратно, на выходе фотоприемника 10, а также в начале каждого цикла преобразования в зависимости от установившегося состояния последнего,

тор 26, элемент ИЛИ 27, формирователь 20 т, е. при 1 на входе фотоприемника

28 импульсов, элемент 29 задержки, счетчик 30, регистр 31, элемент ИЛИ 32, инвертор 33, блок излучателей-, (не показан).

Преобразователь работает следующим образом.

При перемещении кодовой шкалы 1 относительно блока 2 фотоприемников 3- 10 на величину ее периода t взаимодействием активных (прозрачных) и пас- зо равления переписывается в регистр 31

40

сивних (непрозрачных) участков с фотоприемниками формируется 16 не- . повторяющи: ся правильных кодовых комбинаций (см. таблицу).

Из-за неточност ей изготовления шка- Sihi 1 И погрешностей в расположении фо- i OnpKeMHiiKOB 3-10 возможны ошибочные кодоные комбинации, самые характер ные из которых пр тоедены в таблице. Как видно из таблицы, ошибочные кодо- пыс комбинации после дешифрации могут гметь ма кст апъную величину погрешности + 2 кванта, .что недопустимо. Для дешифрации ошибочных, комбинаций которые не могут быть исправлены (сбойные- комбинации 1, 8, 9, 16) в правильный дБоичньй арифметический код-, исполь. зуются элементы 11-13 и 17, корректирующие сигнал с выхода фотоприемника 3. Для коррекции сигналов с выходов фотоприемииков 9 и 10 используются элементы 14-16, 18, 32 и 26, формирующие корректирующий сигнал с использованием сигнала с выхода фотоприемника 6.

Ошибки в кодовых комбинациях, связанные с фотоприемниками 4-8, устраняются.методом подсчета числа логических

45

на выходные шины преобразователя.

Таким образом, использование сигнала фотоприемника 6 позволяет исключить сбои, связанные с неточностью изготовления шкалы 1, а также с погрешностями в расположении фотоприемников 9 и 10.

Формула изобретения

Преобразователь перемещения в код содержащий оптически соединенные блок излучателей, кодовую шкалу с активны ми и пассивными участками, выполненными с периодом t 2 5, где п - чис

8 50

периодом t / и, где ло разрядов преобразователя, - вес единицы младшего разряда преобразователя , и блок фотоприемников, которые расположены с шагом р (1 + 2. k)S , где k 1, 2, 3, ..., первый, второй третий и четвертый выходы которого со единены с соответствующими информаци онными входами коммутатора, три эле- мента И и шесть элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 5 ИЛИ, два инвертора, выход первого инвертора соединен с первым входом первого элемента И, выход второго инвертора соединен с первым входом второго

коммутатора 23 счетчи 1 на входах.

ком 30..

При поступлении импульсов с генератора 24 на вход счетчика 25 в каждом цикле преобразования на выходе коммутатора 23 появляется последовательность импульсов, численно равная количеству логических 1 на его входах. Данная последовательность импульсов в зависимости от уровня скорректированного сигнала на выходе фотоприемника 10 поступает на вход сложения +, а при О - на вход вычитания реверсивного счетчика 30. При этом при всяком изменении уровня с 1 в О и обратно, на выходе фотоприемника 10, а также в начале каждого цикла преобразования в зависимости от установившегося состояния последнего,

10, импульс, сформированный формирователем 28, и импульс, переполнения счетчика 25, задержанные элементом.29, поступают на вход установки счетчика 30 в 1, а при О - на вход установки в О счетчика 30.

В конце цикла измерения установившийся код на выходах счетчика 30 импульсом переполнения счетчика 25 уп

на выходные шины преобразователя.

Таким образом, использование сигнала фотоприемника 6 позволяет исключить сбои, связанные с неточностью изготовления шкалы 1, а также с погрешностями в расположении фотоприемников 9 и 10.

Формула изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий оптически соединенные блок излучателей, кодовую шкалу с активными и пассивными участками, выполненными с периодом t 2 5, где п - чис8

периодом t / и, где ло разрядов преобразователя, - вес единицы младшего разряда преобразователя , и блок фотоприемников, которые расположены с шагом р (1 + 2. k)S , где k 1, 2, 3, ..., первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с соответствующими информационными входами коммутатора, три эле- . мента И и шесть элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два инвертора, выход первого инвертора соединен с первым входом первого элемента И, выход второго инвертора соединен с первым входом второго

эламента И,отличающийся тем, что, с целью повышения точностр в него введены генератор импульсов, два счетчика, регистр, три элемента И-НЕ, элемент задержки, формирователь импульсов, два элемента ИЛИ, пятый выход блока фотоприемников соединен с первыми входами первого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый выход блока фотоприемников соединен с вто- рым входом первого элемента ИСКЛЮЧА- ЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего .элемента И, третий выход блока фотоприемников со- единен с первым входом третьего эле- мента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, шестой выход соединен с пятым информационным входом коммутатора, седьмой выход соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а восьмой вькод - с первым входом шестого и вторыми входами третьего и чет- вертого элементов ИСКЛЮЧАИЦЕЕ ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и с вторым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соеди- нен с шестым информационным входом коммутатора, выход четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторыми входами третьего и первого элементов И, выход первого элемента И соединен с вторыми входами первого элемента ИЛИ и пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ выход которого соединен с седьмым информационным вхЪдом коммутатора, выход третьего элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ соединен,с входом первого инвертора, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом шестого элемента ИС- КПЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вьгход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, с входом второго инвертора, с первым информационным входом регистра и через -формирователь импульсов - с первым входом второго элемента ИЛИ, вьгход которого через элемент задержки соединен с вторыми входами второго элемента И и первого элемента И-НЕ, выходы которых соединены с установочным и информационным входами первого счетчика соответственно, выход генератора импульсов соединен с входом второго счетчика, первый второй и третий информационные выходы которого соединены с входами управления коммутатора, а четвертый выход -. с вторым входом второго элемента ИЛИ и входом управления регистра, вьгход коммутатора соединен с первым входом третьего и вторым входом второго элемента И-НЕ, выходы которых соединены с управляющими входами первого счетчика, выход второго инвертора соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, выходы первого счетчика соединены с остальными информационными входами регистра, выходы которого являются выходами преобразова - теля.

Продолжение. таблицы

.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Преобразователь -позволяет повысить точность при измерении линейных (или угловых) перемещений. Это достигается тем, что при формировании выходного кода регистром 31 используется коррекция сигналов с выходов фотоприемников 9 и 10 элементами 14-16, 18, а для коррекции сигнала с выхода фотоприемника 3 используются элементы 11-13, 17. С помощью перечисленных элементов и связей между ними преобразователем формируется скорректированный сигнал, управляющий работой счетчика 30, код с .выхода которого записывается регист ром 31. 2 ил., 1 табл. (Л 31 Фиг..

Редактор А.Сабо

Составитель Ю.Котов

Техред Л.Олейник Корректор В.Бутяга

Заказ 3409/57 Тираж 816. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4