Преобразователь перемещения в код Советский патент 1987 года по МПК H03M1/26 

13

гового преобразователя (ЦАП) 12. Для этого дополнительные фотоприемники 5 выполнены на одном кристалле с основными фотоприемниками 4. Сигнал с дополнительных фотоприемников 5 оцифровывается при помощи аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 9, преобразовывается преобразователем кода 10 и через регистр 11 поступает на входы ЦАП 12, Изменение чувствительности фотоприемников 4,5 и интенсивности излучения излучателей 1 приводит к пропорциональному изменению

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной техники и может быть использовано в системах программного управления станками и системах управления оптическими и радиотелескопами .

Целью изобретения является повьпие ние надежности преобразователя.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь перемещения в код содержит излучатель 1, индикаторный 2 и кодовый 3 диски, основные 4 и дополнительные 5 фотоприемники, коммутатор 6, распределитель 7 импульсов, генератор 8 импульсов, аналого- цифровой преобразователь (АЦП)9, преобразователь 10 кода, регистры 11, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП)12 и усилительно-преобразовательный блок 13.

Для каждых двух основных дорожек каждого из дисков 2,3 необходимо нанести одну дополнительную дорожку, расположенную между ними (на чертеже дорожки не показаны). Оптическая связь между излучателями 1 и дополнительными фотоприемниками 5 может быть также осуществлена посредством волоконных световодов, минуя кодовый 3 и индикаторный 2 диски, а также через щели, образующие основные дорожки, индикаторного диска 2, расположенные против основных дорожек кодового диска 3 и кратные по угловой величине четному числу квантов этих дорожек. В преобразователе

2736

кода АЦП 9 и обратно пропорциональному изменению кода на входах ЦАП 12 и, следовательно, к восстановлению амплитуд сигналов на выходах ЦАП 12. Регулировка сигналов каждого из фотоприемников 4 осуществляется поочередно один за другим, для чего дополнительные фотоприемники 5 подключаются к АЦП 9 через коммутатор 6, управляемый импульсами генератора 8 через распределитель 7, подключенный также к входам записи соответствующих регистров 11 1 ИЛ1

могут быть применены и комбинации перечисленных способов оптической связи.

Преобразователь работает следующим образом.

Примем, что дорожки индикаторного 2 и кодового 3 дисков прозрачные, В этом случае световые потоки от источников 1 излучения, промодулированные растровьм сопряжением индикаторного 2 и кодового 3 дисков, поступает на чувствительные площадки основных фотоприемников 4. Чувстви- тельные площадки каждого из дополнительных фотоприемников 5 расположены на одном кристалле с чувствительными площадками основных фотоприемни- ков 4 и оптически связаны с теми же источниками 1 излучения, что и со- ,

ответствующие основные фотоприемники 4. Связь источников 1 излучения с дополнительными фотоприемниками 5 осуществляется через дополнительные прозрачные дорожки, нанесенные на

кодовом 3 и индикаторном 2 дисках. Таким образом на дополнительных фотоприемниках 5 образуются напряжения, независимые от положения вала преобразователя и определяемые иск

лючительно интенсивностью излучення

излучателей 1 и чувствительностью соответствующих фотоприемников 5,

Сигналы фотоприемников 5 подаются на информационные входы коммута- 35 тора 6 и поочередно поступают на его выход. Коммутатор 6 управляется сигналами распределителя 7 импульсов, к которому подключен генератор 8. С

31

выхода коммутатора 6 сигналы.фотоприемников 5 поступают на АЦП 9, на выходах которого образуется код, соответствующий величине этих сигналов Этот код преобразуется преобразователем 10 кода и поступает на информационные входы регистров I1, выходы которых подключены к входам ЦАП 12, в качестве которых используются перемножающие ЦАП. Входы опорного напряжения каждого ЦАП 12 подключены к соответствующим фотоприемникам 4.

Управление коммутатором 6 и распределение импульсов осуществляется таким образом, что импульс записи поступает на вход того регистра .11, который подключен к ЦАП 12, на опорный вход которого поступает сигнал от фотоприемника А, вьшолненного на одном кристалле с тем дополнительным фотоприемником 5, сигнал от которого в этот же момент времени поступает на выход коммутатора 6 и., следовательно, цифровой эквивалент которого с выхода АЦП 9 через преобразователь 10 кода поступает на входы регистров 1 1 .

Н выходах ЦАП 12 устанавливается напряжение сигнала с амплитудой, равной и,1, и Mj, где и, - амплитуда сигнала на опорном входе ЦАП 12, а М - коэффициент, определяемый кодом D на входах ЦАП 12 (Огм : I) , точное значение которого составляет

MI, А,.,-() +

+ А„.р() +...+ A2(2V2) +

+ A,(2V2) + A(),

где А„.., ... АО - значения цифрового кода в каждом разряде (О или 1).

При изменении интенсивности излучения, падающего на одну из пар основного 4 и дополнительного 5 фотоприемников, или при изменении их чувствительности изменяется амплитуда сигнала на опорном входе ЦАП 12 и пропорционально этому изменению - величина постоянного напряжения UA на входе АЦП 9. Поэтому и код D., на выходе АЦП 9 изменяется пропорционально изменению амплитуды сигнгша.

127364

Преобразователь 10 кода пр.еобразует код А1Ш 9 таким образом, что при убывании кода D, относительно некоторого номинального значения D (ко- с да), код D на выходе преобразователя 10 и соответствующий ему коэффициент М JJ возрастает

fO

М,

й .

где Мр и Мд - коэффициенты, соответствующие кодам

DZ и 1 J

М0 - коэ(Ьфйциент, определяющийся номинальным кодом DJ на входах ЦАП 12.

Поэтому амплитуда сигнала на выходе ЦАП 12 составит

и и . Uewx ,

25

иф4

и.

MD,

где и

s

on

-напряжение на дополнительном фотоприемнике 5, поступающее на вход

АЦП 9;

-опорное напряжение

АЦП 9

(

MD,).

Номинальные значения кодов Dj и DJ выбираются исходя из диапазона изменения интенсивности излучения 1 и чувствительности фотоприемников 4 и 5 относительно номинальных значений йтих параметров.

Таким обрдзом, амплитуда сигналов на выходах ЦАП 12, определяемая отношением и ф /и ф , поддерживается постоянной с точностью, обусловленной идентнчностью параметров фотоприемников 4 и 5, выполненных на одном кристалле. Это снижает вероятность снятия ложной информации с компараторов, на которых выполнен усилительно-преобразовательный блок 13.

В качестве преобразователя 10 кода может быть использован делитель. кодов, на который в качестве делителя поступает текущее значение кода D, АЦП 9, а в качес,тве делимого - постоянное число, равное произведению кодов D и D .

5131

Формула изобретения Преобразователь перемещения в код, содержащий излучатели, соединенные через основные и дополнительные дорож ки индикаторного и кодового дисков с основным и дополнительным фотопри- емниклми, и усилительно-преобразовательный блок, выходы которого являются выходами преобразователя, отличающийся тем, что, с цельк) повышения надежности преобразователя, в него введены генератор импульсов, распределитель импульсов, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, преобразователь кода и по числу дополнительных фотоприемников цифроаналоговые преобразователи и регистры, каждая пара основного и дополнительного фотоприемников выполнена на одном кристалле, а дополнительные дорожки кодового диска выполнены с козффициентом пропускания или отражения, равным коэффициор А.Шандор 1979/56

Составитель Е.Бударина Техред Л.Олейник

Кор Под

Тираж 902 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

7366

енту пропускания или отражения основных дорожек этого диска, выходы основных фотоприемников соединены с опорными входами соответствующих

5 цифроаналоговых преобразователей, выходы которых соединены с входами усилительно-преобразовательного блока, выходы дополнительных фотоприемников соединены с информационными

o входами коммутатора, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого через преобразователь кода соединены с информационными входами регистров, выходы каждого регистра соединены с информационнымн входами соответствующего цифроаналогового преобразователя, выход генератора импульсов соединен с входом распределителя импуль0 сов, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора и с входами записи соответствующих регистров.

5

Корректор М.Шароши Подписное

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками. Целью изобретения является повышение надежности преобразователя перемещения в код за счет регулировки амплитуд сигналов каждого основного фотоприемника 4 при помощи цифроанапо