Преобразователь перемещения в код Советский патент 1987 года по МПК H03M1/24 

1

, Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками, в системах управления телескопами и т,п.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя перемещения в код.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя перемещения в код.

Преобразователь перемещения в код содержит измерительный диск 1, индикаторный диск 2, источники 3,А и 5 излучения, чувствительные элементы 6,7 точного отсчета, блок 8 чувствительных элементов грубого отсчета, блок 9 формирования кода грубого отсчета, чувствительные эле менты 1 0,11, дифференциальные усилители 12, 13, .инвертирующие усилители 14,15, коммутаторы 16, 17, нуль-органы 18, 19, преобразователь 20 кода, аналого-1щфровые преобразователи АЦП 21, 22 и блок 23 деления кодов. Измерительный диск I содержит, дорожку точного отсчета (растровую|) , прозрачную дорожку и дорожку грубого отсчета.

Индикаторный диск содержит дорожку (растровую , прозрачную дорожку и дорожки, соответствующие грубому отсчету

Преобразователь работает следующим образом.

При перемещении измерительного диска 1 относительно индикаторного диска 2 излучения источников 3,4 и 5 излучения, модулированные дорожками измерительного диска 1 и щелями дорожек индикаторного диска 2, попадают на чувствительные элементы 6,7 и на чувствительные элементы блока 8, на выходах которого образуются сигна лы трапецеидальной формы, поступающие на входы блока 9 формирования кода грубого отсчета, на выходах которого формируются старшие разряды выходного кода.

На выходах чувствительных элементов 6 и 7 образуются синусоидальные и косинусоидальные сигналы точного отсчета.

Так как чувствительные элементы 10 и П размещены против прозрачных дорожек, то на их выходах будут присутствовать постоянные напряжения, величина которых зависит от интен110232

сивностей источников 3 и 4 излучения и чувствительностей чувствительных элементов 10 и 11.

Так как чувствительные элементы

5 б,1 О и 7,11 размещаются попарно по радиальным направлениям,.то каждая пара может облучаться одним источни-. ком 3 или 4 излучения, В качестве пары чувствительных элементов 6,10 и

О и 7,1 могут быть исп.ользованы, например, двухплоо.1адочные фотоприемники, одним из основных достоинств которых является идентичность ухода чувствительностей фоточувствитель ных элементов от различных дестабилизирующих факторов,

Выходы чувствительных элементов 6,7 поступают на первые входы дифференциальных усилителей 12,13, на вторые

20 входы которых подаются немодулирован-- ные сигналы с. выходов чувствительных элементов 10,11, величина которых берется равной постоянным составляющим сигналов. При этом амплитуды синусоидального и косинусоидального сигналов могут быть не равны друг другу.

25

Таким образом, на выходах диффе30 ренциальных усилителей 12,13 образуются симметричные относительно нуля синусно-косинусные сигналы, поступающие на первые входы коммутаторов 16, 17, на вторые входы которых поступа, ют инвертированные сигналы с выходов инвертирующих: усилителей 14, 15. Одновременно синусно-косинусные сигналы поступают на входы нуль-органов 18-19, на выходах которых формируются

4Q прямоугольные сигналы, поступающие на входы преобразователя 20 кода, на выходах которого формируются два старших разряда выходного кода точного отсчета. Управление коммутатора ми 16,17 происходит таким образом, что на их выходы .проходят только сигналы положительной полярности, поступающие на входы АЦП 21,22, на выходы опорных напряжений которых подают Q ся напряжения с вьпсодов чувствительных элементов 10,11 соответственно.

Цифровые эквиваленты входных напряжений с выходов А1Щ 21,22 поступают на входы блока 23 деления кодов,

,55 на выходах которого формируется код тангенса.

Так как пары чувствительных элементов 6 , О и 7,11 представляют со-- бой двухплощадочные фотоприемники

и каждая пара облучается oflHiiM ис- точником 3 или 4 , тонеиде тичное изменение интенсивностей излучения источников 3,4 и чувствитель- ностей чувствительных элементов 6, 10 и 7,11 не приводит к изменению кода на выходах А1Щ 21, 22, в связи с тем, что с увеличением (уменьшением) сигналов, поступающих на входы АЦП 21,22 одновременно увеличиваются (уменьшаются) напряжения, поступающие на их опорные входы.

Для тогр, чтобы во всех четырех квадрантах формировался код тангенса, необходимо, чтобы во втором и четвертом квадрантах код на выходе блока 23 деления кодов инвертировался. Управление блоком 23 происходит выходным разрядом преобразователя 20 кода. Согласование точного и грубого отсчетов происходит по методу двойной счетки.

25

Преобразование в код синусного косинусного сигналов с помощью отдельных АЦП 21 и 22, позволяет исключить влияние неидентичности параметров этих сигналов на точность i формирования младших разрядов кода точного отсчета.30

Форму изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий источники излучения, опти-з5 чески соединенные через дорожки точно го и грубого отсчетов измерительного диска и соответствующие дорожки индикаторного диска с первым и вторым чувствительными элементами точного 40 отсчета и блоком чувствительных элементов грубого отсчета соответственно, третий и четвертый чувствительные элементы точного отсчета, установлен- ные попарно соответственно с первым 45 и вторым чувствительными элементами точного отсчета, выходы первого и второго чувствительных элементов точного отсчета соединены с первыми входа, O

5 0

5

0

5 0 5 ми соответственно первого и второго дифференциальных усилителей, выходы которых непосредственно соединены с первыми входами и через соответствую - щие инвертирующие усилители - с вторыми входами одноименных коммутаторов и блок формирования кода грубого отсчета, информационные входы которого подключены к выходам блока чувствительных элементов грубого отсчета, а выходы являются выходами грубого отсчета преобразователя перемещения в код, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности преобразователя, в него введены два аналого-цифровых преобразователя, блок деления кодов, два нуль -органа и преобразователь кода, а индикаторный и измерительный диски выполнены с идентичными прозрачными дорожками, концентричными дорожке точного отсчета измерительного диска, и четвертый чувствительные элементы точного отсчета установлены против прозрачной дорожки измерительного диска, выходы первого и второго чувствительных элементов точного отсчета соединены с входами одноименных нуль- органов , выходы которых соединены с вхбдами преобразователя кодов с третьими входами соответственно первого и второго коммутаторов, ВБПСОДЫ которых соединены с информационными входами одноименных аналого-цифровых преобразователей, выходы третьего и четвертого считьшающих элементов точного отсчета соединены с опорными входами первого и второго аналого- цифровых преобразователей, выходы которых соединены с информационными входами блока деления кодов, управляющий вход которого подключен к первому выходу преобразователя кода, второй выход которого соединен с управляющим входом блока формирования кода грубого отсчета, выходы блока деления кодов и преобразователя кода являются выходами точного отсчета преобразователя перемещения, в код.

и Т//Л

УЛ куя у77/77/////7//77//77/Л// ////////7/////77/77/77 //7/7/7/7/

Г

Редактор М.Бандура

Составитель Е.Бударина Техред М.Ходанич

Заказ 1902/55 Тираж 902Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

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

.

Корректор М.Демчик

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками, в,системах управления телескопами и т.п. Цельюизобретения являетсяповы- - шение точности преобразователя перемещения в код. С этой целью в преобразователь, содержащий источники излучения, измерительный и индикаторный диски, две пары чувствительньк элементов точного отсчета, блок чувствительных элементов грубого отсчета. .два дифференциальных усилителя, два инвертирующих усилителя, два коммутатора и блок формирования кода грубого отсчета, введены два аналого- цифровых преобразователя, преобразователь крда, два нуль-органа и преобразователь кода, а измерительный и индикаторный диски вьшолнены с идентичными прозрачными дорожками, против которых установлено по одному из пары чувствительных элементов точного отсчета. Цель изобретения обеспечивается за счет исключения влияния ухода параметров источников излучения и чувствительных элементов, благодаря идентичному изменению ин-. формационных и опорных сигналов, снимаемых с чувствительных элементов точного отсчета, а также за счет раздельного преобразования в код синусного и косинусного информационных сигналов точного отсчета с последующим делением кода, соответствующего синусному сигналу, на код, соответствующий косинусному сигналу. 1 ил. (Л