Преобразователь угла поворота в последовательность импульсов Советский патент 1986 года по МПК H03M1/24 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования угловых перемещений в последовательность электрических импульсов.

Цель изобретения - повьшение раз- реша:ющей способности преобразователя при неизменной величине шага С кодовой дорожки.

На фиг.1 изображена блок-схема преобразователя, на фиг.2. - кодирующий диск; на фиг.3 - пример выполнения блока формирования импульсов , на фиг.4 - пример выполнения блока формирования сигналов на правления; на фиг.5 - временные диаграммы сигналов, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь содержит кодирующий диск 1 с кодовыми дорожками 2,j...2nv( диафрагму 3, блок 4 осветителей, блок 5 фотоприемников, блок 6 формирования импульсов, дешифратор 7, блок 8 формирования импульсов счета,генератор 9 синхроимпульсов блок 10 формирования сигналов направления и шину 11 сброса. Блок 8 импульсов счета содержит блоки 12,, ...,12, синхронизации, элемент ШТИ 1 элемент И 14, Блок 10 формирования сигналов направления содержит инвертор 15, элементы ИЛИ-НЕ 16 и 17, инвертор 18, D -триггеры 19-21.

При л 3 преобразователь работает следующим образом.

При подаче питания преобразователь устанавливается в исходное состояние сигналом по шине 11 сброса (фиг.1). С появлением фронта импульса начала отсчета (фиг.5k) срабатывает D -триггер 19 блока 10 формиро . вания сигналов направления (фиг .5) , на выходах D -триггеров 20 или 21 ;которого (фигь4) формируются сигналы направления счета в зависимости от того, с какой кодовой дорожки 2, или 2 поступят импульсы на С-входы соответствующих D -Т15игге- ров 20 или.21.

Формирование счетных импульсов (фиг.5т) осуществляется следующим образом.

При поочередном перекрытии кодирующим диском 1 оптических каналов на выходах блока 5 фотоприемников образуются три сдвинутые последовательности импульсов (фиг.5 8,5 И2 ), которые проходят блок формирования прямоугольных импульсов (фиг.5е,ж

to

20

ts 25зо 62042

и иО и поступают на дешифратор 7, с выходов которого снимается после- довательность импульсов (фиг.5м-с ), следующих друг за другом так, что следующий импульс появляется в момент окончания предыдущего, таким образом, при перемещении диска на шаг кодовой дорожки формируется шесть импульсов. Импульсы поступают в блок 8 формирования импульсов счета, где из них синхронно с импульсами генератора 9 синхроимпульсов формируются импульсы счета (фиг.5т). Начиная с момента появления импуль са начала отсчета, счетные импульсы начинают поступать на выход преобразователя (фиг.5).

Величина сдвига, границ прозрачных и непрозрачных участков соседних кодовых дорожек 2 (фиг.2) характеризует разрешающую способность устройства . При заданной величине шага С и требуемой разрешающей способности о по формуле N

20.

можн-о определить количество кодовых дорожек, необходимое для получения требуемой разрешающей способности.

Формула изобретения

5 о

5

0

1. Преобразователь угла поворота в последовательность импульсов, содержащий кодирующий диск, с одной стороны которого размещен блок осветителей, оптически связанный через кодирующий диск и расположенную с другой стороны диафрагму с блоком фотоприемников по числу дорожек кодового диска, по окружности кодирующего .диска расположены одна кодовая дорожка начала отсчета и две кодовые дорожки с чередующимися с одинаковым шагом С оптически прозрачными и непрозрачными участками одинаковой длины, три выхода блока фотоприемников подключены к информационным входам блока формирователей импульсов, блок формирования импульсов счета и блок формирования сигналов направления, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности преобразователя без изменения величины шага С.кодовой дорожки, в него введены дешифратор, генератор синхроимпульсов, шина сброса и л -2 кодовые дорожки на кодирующем диске, блок формирователей импульсов выполнен с синхровходом, а величина

0

5

сдвига границ прозрачных и непрозрачных участков, в соседних кодовых дорожках равна С/2п, п 2 выходов блока фотоприемников подключены к соответствующим И-2 информационным входам блока формирователей импульсов, 2п выходов которого подключены к 2 п информационным входам блока формирователя импульсов счета выход генератора синхроимпульсов подключен к синхровходам блока формирования импульсов счета и блока формирователей импульсов, 2п+1-й выход которого подключен к первому

входу блока формирования сигналов направления, к второму входу которого подключена шина сброса, второй и 2п-й выходы дешифратора подключены соответственно к третьему и четвертому входам блока формирования сигналов направления, первый вход которого подключен к управляющему входу блока формирования импульсов счета, выход которого является счетным выходом преобразователя.

2. Преобразователь по п.1, о т- личающий.ся тем, что блок формирования импульсов счета содержит 2h блоков синхронизации, элемент ИЛИ И элемент И, информацион- ные входы блоков синхронизации являются информационными входами блок формирования импульсов счета, выходом которого является выход элемента И выходы блоков синхронизации подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого является управляющим входом, блока формирования импульсов счета, инхровходы блоков синхронизации

являются синхровходом блока формирования импульсов счета,

3. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что блок 5 формирования сигналов направления содержит три D-триггера, два элемента ШШ-НЕ, два инвертора, С -вход первого триггера является первьм входом блока формирования сигналов

0 направления, инверсный выход первого D -триггера подключен к D -входу, второго D -триггера, первому выходу блока формирования сигналов направления и через первый инвертор - к

D-входу третьего D -триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу первого элемента Ш1И-НЕ выход которого подключен к ) -входу второго D -триггера, прямой выход

0 которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к 5 -входу третьего D -триггера, 5 -вход первого D-триггера является вторым входом

5 блока формирования сигналов направления и через второй инвертор подключен к вторым входам первого и второго элементов ИПИ-НЕ, третий и четвертый входы блока формирования

0 сигналов направления подключены к С-входу третьего и второго)-триггеров и являются соответственно третьим и четвертым входами блока формирования сигналов направления, Г-вход первого И -триггера подключен к шине нулевого потенциала,прямой выход второго 3 -триггера и ин. версный выход третьего D -триггера являются соответственно вторым и третьим выходами блока формирования сигналов направления.

Фиг.1

hn-1

--

Фи.г.3

. 12

2П

/2,

13

/

Выход

iZ,

/7

Ha/tffaS/ie/fuf счета

Фа2.5

Редактор И. Шулла

Составитель В. По/долян

Техред А.Кравчук Корректоре. Черни

Заказ 4836/57 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий i 3035j Москва, Л(35, Раушская наб., д. 4/5

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

Изобретение относится к автоматике и вычислительной, технике и предназначено для преобразования угловых перемещений в последовательность электрических импульсов. С целью повышения разрешаллцей способности преобразователя без изменения величины шага С чередующихся оптически прозрачных и непрозрачных участков кодовых дорожек кодирующий диск содержит кодовые дорожки, чередующиеся участки соседних дорожек сдвинуты по окружности в одну сторо ну на величину С/2п для п первых кодовых дорожек, (п+1)-я кодовая до- рожка содержит участок начала отсчета. Световой поток блока осветите- - лей проходит через кодовый диск, диафрагму и преобразуется блоком фотоприемников в электрические импульсы, которые синхронизируют ся с импульсами генератора синхроимпульсов в блоке формирователей импульсов. Эти импульсы обрабатываются дешифратором и преобразуются в блоке импульсов счета в последовательность импульсов, соответствующую изменению углового положения кодирующего диска, В блоке формирования сигналов направления вырабатываются сигналы направления счета и управления блоком импульсов счета. Сигналом по шине сброса устанавливается начальное состояние преобразователя. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. с; @