Преобразователь перемещения в код Советский патент 1988 года по МПК H03M1/24 

00

00

со

О5

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в преобразователях перемещения, в частности светового штриха, образованного источником света, в код.

Цель изобретения - расширение области применения преобразователя.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого преобразователя.

лебаний) с помош,ью преобразователя не только фиксируя след, оставляемый на ячейках преобразователя 2 колеблюш,имся световым штрихом, но также матрицу фотоприемников блока 3 в режим выдачи сигнала только в момент освешения какой-либо ячейки световым штрихом, т. е. отключая «память матрицы фотоприемников. Тогда для правильной работы преобразователя необходимо только установить частоту опроса

Преобразователь содержит источник 1

света, волоконно-оптический преобразова- Ю ячеек не менее, чем на порядок ниже, чем тель 2, блок 3 считываюш,их элементов,минимально возможная частота виброперекоммутатор 4, формирователь 5 импульсов,мещений.

генератор 6 импульсов, счетчик 7, триггер 8,

элемент 9 совпадения, регистры 10 и 11,Подключение каждой ячейки блока 3 к

блок 12 вычитания и регистр 13..л формирователю 5 импульсов осушествляется

коммутатором с помощью счетчика 7. Оценка состояния ячеек производится сравнением выходных сигналов с некоторым пороговым уровнем. Первым импульсом с

Преобразователь работает следующим образом.

Световой поток перемещающегося источника 1 света попадает на входной торец волоконно-оптического преобразователя 2.

Цикл преобразования начинается пода- 20 минимальному значению положения колеб- чей сигнала «Стирание с выхода элемен- лющегося светового штриха источника 1,

устанавливается в единичное состояние триггер 8, одновременно в регистр 11 заноситвыхода формирователя 5, соответствующим

та 9 совпадения на все ячейки блока 3 считывающих элементов, которые подготавливаются для приема оптической информася код этого минимального значения. Все

частоты колебаний светового штриха, обеспечиваются накопление оптической информации и преобразование ее в электрические сигналы.

Частота опроса ячеек преобразователя выбрана постоянной и по своему численному значению меньшей примерно в два раза минимально возможной частоты виброперемещений колеблющегося светового штриха. Это сделано для того, чтобы за интервал

35

ции. Далее за счет возвратно-поступатель- ,. остальные импульсы с выхода формиро- ного движения светового штриха от источ-вателя 5 не изменяют состояния триггера 8

ника 1 света вдоль входного торца воло-и соответственно содержимого регистра 11.

конно-оптического преобразователя 2 осуще-Каждый очередной импульс с выхода блока 3

ствляется засветка определенной группычерез коммутатор 4 и формирователь 5 поячеек блока 3 считывающих элементов. ступает также на вход «Запись регистра 10, Выбором частоты опроса ячеек, мно- зо который переписывается код очередного го меньшей минимально возможной состояния счетчика 7. Последний из этих импульсов, соответствующий максимальному положению светового штриха, фиксирует в регистре 10 код максимального значения. В блоке 12 производится вычисление кода разности максимального и минимального зна- чершй, что соответствует значению измеряемого перемещения. В конце цикла опроса ячеек блока 3 считывающих элементов вырабатывается сигнал вывода кода перемещения в регистр 13. При этом в послед- времени, равный времени последовательного 40 ний заносится код разности, вычисленный опроса всех ячеек преобразователя, было блоком 12, только между последним из по- воспроизведено не менее одного - двух ступивших в регистр 10 кодов вибропере- периодов колебаний светового штриха и на мещений, который и является максималь- определенной группе ячеек фотоэлектричес- ньш значением, и минимальны значением кого преобразователя был бы зафиксирован виброперемещения, зафиксированным в ре- след от световой дорожки - траектории гистре И с помощью триггера 8. Это движения колеблющегося светового щтриха. объясняется тем, что в преобразовд.теле при- След от колеблющегося светового штриха нят последовательный порядок опроса ячеек фиксируется группой ячеек преобразователя преобразователя 2, начиная с первой. При- в виде, например, распределения электри- чем ячейки с младшими номерами ориен- ческих зарядов на емкостях переходов ис- г, тированы с помощью волоконно-оптического точника МДП-фотодиодов, являющихся ос- преобразователя 2 к последней из опра- новными элементами преобразователя 2. шиваемых, выдавшей сигнал о засветке ее Ячейки, на которых побывал световой штрих, световым штрихом, фактически фиксируется выявляются путем последовательного опро- в регистре 10 код максимального значе- са состояния каждой ячейки, усиления ее ния виброперемещения. Сигнал записи кода выходного сигнала и сравнения его с не- 55 разности между максимальным и минималь- которым пороговым значением. Принци- ным значениями виброперемещений форми- пиально возможно преобразовать в код зна- руется элементом 9 совпадения только один чения виброперемещения (размаха виброко- раз за время опроса всех ячеек преобралебаний) с помош,ью преобразователя не только фиксируя след, оставляемый на ячейках преобразователя 2 колеблюш,имся световым штрихом, но также матрицу фотоприемников блока 3 в режим выдачи сигнала только в момент освешения какой-либо ячейки световым штрихом, т. е. отключая «память матрицы фотоприемников. Тогда для правильной работы преобразователя необходимо только установить частоту опроса

ячеек не менее, чем на порядок ниже, чем минимально возможная частота виброперекоммутатором с помощью счетчика 7. Оценка состояния ячеек производится сравнением выходных сигналов с некоторым пороговым уровнем. Первым импульсом с

выхода формирователя 5, соответствующим

устанавливается в единичное состояние триггер 8, одновременно в регистр 11 заносится код этого минимального значения. Все

зователя 2 в момент опроса последней по порядку ячейки.

В преобразователе обеспечивается фиксация положения экстремумов колеблющегося светового штриха. При этом в окрестностях экстремумов скорость перемещения светового щтриха уменьшается, а поэтому время экспонирования его на ячейки фотоэлектрического преобразователя оказывается достаточным даже на значительных часкоммутатор, триггер, второй и третий регистры, блок вычитания, информационные ныхо- ды блока считывающих элементов соединены с первой группой информационных входов коммутатора, информационные выходы которого соединены с группой информационных входов блока считывающих элементов, а выход управления соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом триггера

расширение частотного диапазона преобразователя.

Формула изобретения

тотах колебаний источника света (светового Ю и входом управления первого регистра, вы- щтриха). Таким образом обеспечиваетсяходы которого соединены с первой группой информационных входов блока вычитания, выходы которого соединены с информационными входами третьего регистра, вы- ;. ход которого является выходом преобразователя, выходы счетчика соединены с вто- Преобразователь перемещения в код, со-рой группой информационных входов комдержащий источник света, оптически соеди-мутатора, с входами элемента совпадения и с

ненный через волоконно-оптический преоб-информационными входами второго регистразователь с блоком считывающих элемен-ра, вход управления которого соединен с

тов, генератор импульсов, выход которого 20 выходом триггера, выходы второго регист- соединен с входом счетчика, выходы кото-ра соединены с второй группой инфоррого соединены с информационными входа-мационных входов блока вычитания, выход

элемента совпадения соединен с входом управления блока считывающих элементов, с

ми первого регистра, формирователь импульсов и элемент совпадения, отличающийся

коммутатор, триггер, второй и третий регистры, блок вычитания, информационные ныхо- ды блока считывающих элементов соединены с первой группой информационных входов коммутатора, информационные выходы которого соединены с группой информационных входов блока считывающих элементов, а выход управления соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом триггера

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в преобразователях перемещения в код. Для расщирения области применения в преобразователь, содержащий источник 1 света, волоконно-оптический преобразователь 2, блок 3 считывающих элементов, формирователь 5 импульсов, генератор 6 импульсов, счетчик 7, элемент 9 совпадения, регистр 10, введены коммутатор 4, триггер 8, регистр 11, блок 12 вычитания, регистр 13. При перемещении источника 1 света световой штрих вызывает засветку через преобразователь 2 считывающих элементов блока 3. На выходах коммутатора 4 формируются сигналы со считывающих элементов по сигналам опроса, формируемым генератором 6, счетчиком 7. Первым сигналом коммутатора 4 и формирователя 5 триггер 8 устанавливается в единичное состояние.В регистр 11 заносится код минимального значения положения светового щтриха источника 1. Код очередного состояния преобразователя 2 фиксируется каждый раз в регистре 10. Последний сигнал при этом формирует код максимального положения светового щтриха источника I. В блоке 12 осуществляется вычитание максимального и минимального значений кода, ре- гистрируе.мое регистром 13 по сигналу с выхода элемента 9 совпадения. Этот же сигнал дает команду о заверщении цикла преобразования. 1 ил. I (Л

тем, что, с целью расщирения области при- вторым входом триггера и с входом управ- менения преобразователя, в него введены ления третьего регистра.