Преобразователь перемещений в код Советский патент 1986 года по МПК H03M1/24 

лов на выходе модулятора 24 и выходе счетчика 28 отсутствует, а при перемещении он появляется. Поступая на вход счетчика 28, сигналы фазового сдвига увеличивают сдвиг и при отсутствии дальнейшего перемещения приводят к нулевому сдвигу фаз счетчика 28 и нуль-органа 45. Одновременно импульсы поступают на счетчик 49, где они формируют число, пропорциональное перемещению подвижного органа 3. В случае положения линейки 7

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для точного измере ния больших перемещений рабочих ор- ганов измерительных машин и станков с ЧПУ.

Целью изобретения является повьш1е ние точности преобразователя.

На фиг. 1 представлена функциональная схема преобразователя; на фиг. 2 - схема программного устройства.

Преобразователь содержит программное устройство 1, электропривод 2, подвижный орган 3, фотоприемники 4-6, линейку 7, счетчик 8, дешифраторы 9-1 1 , элементы И 12 и 13, триггер 14, элементы И 15-18, элементы И 15-18, элементы ИЛИ 19 и 20, мультиплексор 21, модуляторы 22-24, гене ратор 25 импульсов, счетчик 26, дешифратор 27, счетчики 28 и 29, элементы ИЛИ 30 и 31, элементы 32-35, задержки, триггеры 36-39, элементы И 40-43, интегратор 44, нуль-орган 45, интегратор 46, нуль-орган 47, элемент И 48, счетчик 49, программное устройство 1 содержит генераторы 50 и 51, импульсов, коммутаторы .52 и 53, счетчик 54, блок 55 умноже- ния и переключатель 56.

Преобразователь работает следующим образом.

Перед началом измерений с помощью программного устройства 1 и электро- привода 2 подвижный орган 3 устанавливается в исходную позицию, в которой в оптическом сопряжении с линейкой 7 находится фотоприемник 6. Исмежду фотопрйемниками 5 и 6 или 5 и 4 сигнал через элемент И 48 посту- па.е т на триггер 14, который формируе сигнал запрещения для прохождения информации на счетчик 49. При движении органа 3 с фотолинейками 4-6 в другую сторону работа преобразователя аналогична описанной. В этом случае в формировании информационных сигналов участвуют триггеры 38 и 39 с элементами И 42 и 43. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

ходная позиция фиксируется реверсивным счетчиком 8. Дешифратор 11 в это позиции с помощью мультиплексора 21 подключает к входу интегратора 46 модулятор 23 головки 5, а к входу интегратора 44 - модулятор 24 ,

В исходной позиции с помощью генератора 25, счетчика 26 и дешифратора 27 формируется четырехтактная последовательность импульсов опроса, которые воздействуют на модуляторы 22-24. Однако так как в сопряжении с линейкой 7 находится фотоприемник 6, то сигнал будет только на выходе модулятора 24, который через мультиплексор 21, интегратор 44, нуль- ор- ган 45 воздействует на триггеры 36 и 37. При отсутствии перемещения в исходной позиции фазовые сдвиги сигнала нуль-органа 45 и сигнала с выхода счетчика 28 по отношению к опорному сигналу с выхода счетчика 26 одинаковы и триггеры 36 и 37 не включаются. При перемещении подвижного органа 3 фотоприемник 6 переме щается относительно линейки 7. При этом при перемещении в одном направлении фазовый сдвиг сигнала с выхода нуль-органа 45 больше сдвига сигнала с выхода счетчика 28, при движении в другом направлении он меньше. Разность сдвигов фазы фиксируется в первом случае триггером 37, при этом с помощью элемента И 40 через элемент 33 на вход Вычитание счетчика 28 поступают импульсы, число которых определяется разностью сдвига фаз сигналов с выхода счетчика 28 и нуль органа 45. Эти импульсы увеличивают

фазовый сдвиг сигнала с выхода счетчика 28 и, если к моменту появле- ния следующего импульса опроса с выхода счетчика 26 перемещения подвижного органа больше не было, то раз- ность фаз сигналов с выходов счетчика Z8 и нуль-органа 45 будет равна нулю и импульсы подстройки с зыхода элемента И 40 не поступают.

При движении подвижного органа 3 в другую сторону - преобразователь работает аналогично. Разница состоит только в том, что разность фаз фиксируется триггером 36, а импульсы с выхода элемента И 4 через элемент 32 и элемент ИЛИ 30 будут пост гпать на вход элемента И 16 или 15,

В интервале перемещений подвижно- .го органа 3, в котором в оптическом сопряжении находится линейка 7 с фотоприемником 6, с помощью счетчика 8 и дешифратора 9 на элемент И 12 поступает сигнал включения, на второй вход элемента И 12 поступает сигнал Пёуза с выхода элемента И 48.

При совпадении сигналов на входах элемента И 12 на его выходе появляется сигнал, которьй приводит триггер 14 в состояние, при котором его за

прещакяций сигнал поступает на элемен-,,. чающийся тем, что, с целью

повышения точности преобразования, в него введены программное устройств

ты И 15 и 16, а разрешающий сигнал - на элементы И 17 и 18.

Таким образом, импульсы с выходов элементов И 40 и 41 через элементы И 15 и 16 и элементы ИЛИ 19 и 20 пово, электропр йвод, подвижный орган, , второй, третий, четвертый и пятый счетчики, два интегратора, пять триг е - -

ступают на входы счетчика 49. Устрой- геров, восемь элементов И, четыре

ство работает таким образом до момента, когда в сопряжении с линейкой 7 находятся одновременно фотоприемники 5 и 6. В этом ,положении продолжают работать элементы 6, 24, 44, 45, 25, 26, 27, 36, 37, 40, 41, 30, 32, 33 и 28 начинают паралелльно формироваться сигналы с выхода модулятора 23 через мультиплексор 21, которые поступают на интегратор 46.

Сигналы с выхода нуль-органа 47 сравниваются по фазе с сигналами с 1выхода канала на элементах 38, 39, 42,43, 34,,35, 31 и 29 аналогично описанному. Импульсы подстройки с выходов элементов И 42 и 43 поступают на входы элементов И 17 и 18. По-, зиция переключения фотоприемников 4-6 фиксируется счетчиком 8 и дешиф-; раторами 9 и 10. Сигналы с выхода дешифраторов 9 и 10 отключают элемент И 12 и разрешают работу элемента И 13, на второй вход которого поступа

,

д

5

5

0

ет сигнал Пауза с выхода элемента И 48, Сигнал с выхода элемента 13 приводит триггер 14 в противоположное состояние и подключает к счетчику 49 выходы элементов И 42 и 43.

Программное устройство 1 (фиг. 2) работает следзтощим образом.

Генераторы 50 и 5I формируют последовательности импульсов коммутаторами 52 и 53, выход генератора 50 подключается к входам Сложение или Вычитание счетчика 54, который управляет блоком 55. С выхода блока 55 последовательность импульсов поступает на входы + или - счетчика 8 и дешифраторов 9 и 10 через переключатель 56. Одновременно эта же последовательность импульсов поступает на вход электропривода 2.

Формула изобретения

. Преобразователь перемещений в код, содержащий излучатель, оптически соединенный с линейкой, на которой нанесена растровая дорожка, три фотоприемника, первый, второй и третий элементы И, первьй счетчик, первый и второй нуль-органы, о т л иво, электропр йвод, подвижный орган, , второй, третий, четвертый и пятый счетчики, два интегратора, пять триг - -

0

5

0

элемента ИЛИ, четыре дешифратора, четыре элемента задержки, мультиплексор, генератор импульсов и три модулятора, первый выход программного устройства соединен с входом электропривода, выход которопр соединен с входом подвижного органа, который кинематически соединен с последовательно расположенными на равном расстоянии первым, вторым и третьим фотоприемниками, выходы которых соединены с первыми входами, соответствую- nwx модуляторов, выходы которых соединены с соответствующими информационными входами мультиплексора, выходы которого соединены с входами первого и второго интеграторов, выход первого интегратора через первый нуль-орган соединен с первыми входами первого и второго триггеров, выход второго интегратора соединен через второй нуль-орган с первыми входами третьего и четвертого триггеров, пер-

вые выходы первого, второго, третьего и четвертого триггеров соединены с первыми входами одноименных элементов И, выходы которых соединены с первыми входами пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов И соответственно, выходы пятого и седьмого элементов. И соединены с входами первого элемента ИЛИ, выходы шестого и восьмого элементов Л соединены с входами второго элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с входами первого счетчика, второй и третий выходы программного устройства соединены с первым и вторым входами соответственно второго счетчика, первого и второго дешифраторов, выход второго счетчика соединен с третьими входами первого и второго дешифраторов и с входом третьего дешифратора, выход которого соединен с управляющим входом мультиплексора, выходы первого и второго дешифраторов соединены с первыми входами девятого и десятого элементов И соответственно, выходы которых соединены с первым и вторым входами пятого триггера, первый выход которого соединен с вторыми входами пято го и шестого элементов И, а второй выход соединен с вторыми входами седьмого и восьмого элементов И, выход генератора импульсов соединен с входом третьего счетчика, с вторыми входами первого, второго, третьего , четвертого элементов Икс первыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, выходы которых соединены с первыми входами соответствен- но четвертого и пятого счетчиков, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно третьего и четвертого, первого и второго триг

геров, первый выхоД третьего счетчи- ка соединен с входом четвертого дешифратора, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих модуляторов, второй выход третьего счетчика соединен с третьими входами первого, второго, третьего и четвертого триггеров, вторые выходы которых соединены с входами одиннадцатого элемента И, выход которого соединен с .вторыми входами девятого и десятого элементов И, выходы первого, второго, тре-вьего и четвертого элементов И. соединены с входами одноименных элементов задержки, выходы первого и третьего элементов задерЖе ки соединены с- вторыми входами четвертого и третьего элементов ИЛИ соответственно, выходы второго и четвертого элементов задержки соединень с вторыми входами пятого и четверто- ;го счетчиков соответственно, а линейка оптически соединена с фотоприемниками . -

2. Преобразователь по п. 1, о т - личающийся тем, что про- ., граммное; устройство содержит два генератора импу1 ьсов, два коммутатора, счетчик, переключатель и блок умно- ,женин, выход первого генератора импульсов соединеи с первым и вторым выводами первого коммутатора, третий и четвертый выводь которого соединены с входами счетчика, выход которого соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов, а вьпсод является первым выходом программного устройства и соединен с первым выводом второго коммутатора, второй.и третий выводы которого являются одноименными выходами п{)ограммного устройства.

56

(Риг. 2

Заказ 3614/56 Тираж 816

Подписное

полягр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное

Изобретение относится к области автоматики и может быть предназначено для измерения больпшх перемещений рабочих органов измерительных машин и станков с числовым программным управлением. Целью изобретения является повышения точности преобразования. Реализация этой цели осуществляется тем, что фотоприемники устанавливаются неподвижно друг относительно друга и имеют возможность перемещения относительно линейки 7 ис- .точников света. Их перемещение осуществляется органом 3, кинематически соединенным- с злектроприводом 2, управление которым производится программным устройством 1. Положение фотоприемников 4-6 относительно линейки 7 фиксируется счетчиком 8. Генератор 25 формирует импульсы опроса, которые поступают на модуляторы 22-24. В случае сопряжения фотоприемника 6 с линейкой 7 сигнал через модулятор 24 проходит мультиплексор 21, интегратор 44, нуль-орган 45 и поступает .на входы триггеров 36 и 37. При отсутствии перемещения фотоприемников 4-6 фазовый сдвиг сигнаI (Л л ьэ 4 ч tC