Преобразователь перемещения в код Советский патент 1988 года по МПК H03M1/30 

ZTz:::; - ш - :: :i . 1 L,l,4 .,

ГцгмПЛ;

Иi 1- 51

M

Изобретение относится к .{а- тике и вычислительной технике к лу- жит для Преобразования углового или линейного перемешения в код, .ьт изобретения является ловышение точ-- ности преобразователя путем устранения систематической погрешности преобразования при прохожце};ии датчика перемещений мимо позицт;и начата отсчета, ,и: ста;1ле;;г1ая цель достигается -reN .. что в преобразователь, содер- жалгий лат 5ик 1 Г1еремещений, вырабатывающий две последовательности им- :iyj:bco}, слиинутьте относительтю друг друга на четзсп-ть периода, регистр 2, б::ок 3 фсуомирования импульсов сь5е- Ы кода, геперат ор 4 импульсов, зле- И М . 7, Г-/ток 9 форм;1роваь -;я знака г1ерб м;Л1 енн ;, (лок 10 формирования счсчпь.м ;; ;::y:ibcos; реверсивный счет . блок iZ и;1дикац11и, введьча триггер 5 наиравлен11Я переме1ден 1Я , - ломент 2--2И--иЛ;1 1л. элемент И 8. Введение допо::нит1и ьных злеьюнтов и на- чичие коных с« : зей позволяет устра- чиг;, скую погре 1 };ость ;r)eoSpa:iO a4tin при лрохожденитч датчика 1 перемег:ер ий мимо позипии на- ча: ;а у-л счет алгор11тма форьа-)- розачия олсрнъъ имп льсов. 3 з.п, , 3 ил.

. 1 f. I ;;-,

Ъ IMW- h I Щ

г

; I, I

Изобрнтеггие относится к ав Омати ке и Bfcj4HanHTej, ьной те хнике и служит для преобразоБйния углевого -;ля линейного перемещения в Х|3ц,

Цель изобретения - П|3вын1ение тсч- ности ггреобразователя п:7тем устранения систе матической погрешности преобразования при npoxojKjTeHHH датчика перемещений тмо позиции начала от- счета.

На фиг, приведена дункционапь- нал схема преобразователя; на фиг,2 функциональне1Я схема блока формирования импульсов смены кода;; на фиг. 3 эпюры, объясняющие последовательность логических перехо;с оз в цепях устройств.

Преобразователь содержит датчик 1 перемещений, регистр 2, блок 3 форгда рования импульсов смень :ксдаэ генератор А импул :.сов J триггер 5 направления пер вмещения 5 элемент 2--2И-И.ЛИ б, элемент ИЛИ 7, элемен: И 8, блок 9 формирования знака перемеш,ения j

блок 10 фор1«1рования счетных импульсов , реверсивнътй счетчик I , блок 12 индикации.

Блок 13 формирования счет1-ш:х -ii--i- пульсов содержит два элег-гента 2-2К- ИЛИ 13 и Д.

Блок 3 формирования импульсов сме М) кода содержит два эле :ента И 5 м 16, два элемента ИСЮ1ЮЧМ1ДЕЕ ИЛИ 17 и 18.

Блок 9 формирования зг ака перемещения содержит триггер )9 к два элемента И 20 и 21,.

Преобразователь работает сладуго- n&iM образом.

При пеС емещении с выходов rv и В датчика ; перемещений снимаются две по с л е до в г. т 6: л ь к о с т и гф я мо у г о л ь кы х и ixr- пульсов S сдвинутых ме/кду г.обой на 17/2 градусов, импульс начала отсчета с выхода С, Принимают для опре/1елен- ности 5 что ,-sBHS(eKHe происзсодит вправо, если импульсы на выход,е В опережают импульсы на выходе А и,, г- гюборот; .при движении влево имлульсы А

опережают импульсы В. Естш в качестве датчика 1 перемещений 1г сполг:.зует- ся линеймзш фотоэлектричес;кий датчик типа BE-1 64 , импульс нача1;а отсчета на выходе С формируется только в одной определенной позиции (по длине) датчика и он синхронизироЕ:ан с высока:- ми логическими уровнями на выходах А и В, длительность его равна I /

JQ

(5

уд 5

Q

j,

д

ij

0

55

ШЕГ а делений pac ipoHOii дорожки, При использований:; К руговых фо :-с;зле ;три- чйских датчиков переме;цения типа ВЕ-178А5 или ;-;К-- 92 импульс начала отсчета фор№-1руется раз за пол- Шз1Й оборот вала датчика (паоа.метрЕ) импульса начала отсчета идентич гы) , поэтому для выделения только одного импульса начала отсчета по всей длине перемещения 5 он логически перемножается с импу;1ьс:см грубог о начала отсчета, который может форм роваться ; например, путевым включателем в определенной позии.ш-. ЦепИ; выделяющие импульс начала отсчета, на фиг. не показань.

Число импу; ьсов в каждой последовательности в любой момен времени соответствует положению д -тчика перемещений относительно импульса начала отсчета. Текушее сосч ояние выходов А, В, С запись вается в регист. 2 переднемл фронту первого такто- вог О импульса генератора 4 . -п-шульсов, по втором TaKTOBOTviy импульс у икфор- мадия с выходов :1егистра 2 г ереписы- вается н соответствующие егс разряды. Если, например,, произод ла смена состоЯ1:.ия выхода А, В; С ть; iiej;;-:0r-n/ тактовому импу. тьсу новое C jCTOHHi-ie записывается в соответству оший разряд регистра 2. п в связи с задержкой распространения к лог тческих элементах разрядов эта и-;фст)маиия огоо-- разится на его ныходзх по Bv-орому тактовому импульсу 5 т , е rrrjc ;- сходи л ::адержка на один такт

Блок 3 формирования ;;мгг . сме- :.Ъ1 кода срапнивает состояния ЧЫХОДОБ регистра 2 и при каждой :. состояния вырабатывает импульс : е .,ги дв -шение осул ествляв з ск зпгавО; ;г -1, если двий(ен;1е происхсмцгг «лево. Э 1 и импульсь по сБум шнам по ступают па Е.лОды тркгге та 5 напт;зп ге;г:- Я пере- мс цения, у.держи.вая егс- з ;:с ;т ,Иог. Г , если лронсхс.пит лниженке .право, и Лог. О, .-; ее г± ; , нке влево,

Импульсы -i посту :;.;:ют на вход регистра 2, с выхода tот(т;;огс ,. задержанные на один j aKTj .; упа.ют на /чход блока 9 формирования знака перемещения, ВХО.Д э.немента PiJIH 7 и зхол блока iO формирования счетну к хмпуль- соз.

Этемен 1 2-2И-И;Ш 5 пропускает на ;:.всй .выхо.д задержанный на ол.ии такт

HMiiVjibc начала отсчета, если пгп ;-,-,схг- ,дат движение внраво, и импульс иачя- ла отсчета без задержки, если осу-шест вляется движение влево.

Б.чок 9 формирования знака i:epe:-- e щения вьпабатывает знак области перемещения относительно импульса начала отсчета. При движении вправо ка входах элемента И 20 происходит совпадение задержанного на такт имгу.чьса начала отсчета и и;.шульса +1. tipH

этом триггер

устанавливается в

состояние .Пог, 1 (знак плюс),, т.е. после импульса начала отсчета движение происходит в области плюС; что фиксируется блоком 12 индз- кации. Если движение происходит влево, на входах элемента И 2 совпадение незадержанных импульсов начала отсчета и задержанных на один такт импульсов - инициирует переход в область минус триггер 19 устанавливается в состоя- НИИ Лог. О.

Блок 10 формирования счетнь х им--, пульсов вырабатывает счетные импульсы, поступающие на входы cyNiMHpOBa- ния ихш вычитания реверсивного счетчика 1 1 5 в зависимости от того в какой обла,сти происходит движение (плюс или минус) и в каком направлении оно происходит (вправо или влево На выходе элемента 2-2И-ИЛИ -3 вь:- рабатываются счетньге импульсы при наличии движения вправо в области П.ПЮС и движении н.лево в области f-ivi-; кус. На выходе .элемента 2-2И-ИТИ 4 форг Ируются счетные импульсы при :.-:а- личии движеьгия влево в области плнс и при движеь ии вправо в области минус ,

При поступлении счетных импульсов на вход сум -пфования ( вычитан ш ) реверсивного счетчика 11 блок 2 индикации фиксирует увеличение ( шение) абсолютно ; величины перемещения относительно импульса начала отсчета со знаком той области, н которой npoKcxorC ir перемещение.

Элемент ИПИ 7 и элемент К 8 выделяют опорньл ; ;;мп ульС5 1оступан;1 :,ий на вход сброса реверсивного счетчика при движении вправо опорный импульс выпеляе -ся при совпадении за-5

0

0

5

са -1 и незадержанного импульса начала отс- ета.

При дв1 жении вправо импульсы В опережают импульсы А (фиг. 3 А, В), по тактовым импульсам ТИ генератора 4 импульсов происходит запоминание текущего состояния выходов А и В в разрядах регистра 2 (фиг. 3 ТИ, А1, BI). По вторым тактовым импульсам состояние вь;ходов переписывается в соответствук 1Го-;е разряды регистра 2, т.е. информация об изменении состояний выходов А и В появляется на этих выходах со сдвигом на один такт (фиг. 3 А2. В2) генератора 4 импульсов. Блок 3 T)OpNn poBaHHH импульсов смены кода обрабатывает информацию, поступающую с выходов регист ра 2, таким образом, что при любом изменении состояния выходов А, В на его первом формируется импульс + (фиг, 3 A3, А4, ВЗ, ВД, В5), при этом на его втором выходе удерживает- С-Я Лог. О. Во время движения вправо импульсы поступая на первый вход триггера 5 направления перемещения , удерживают его в состоянии Логг 1 (фиг. 3 D, D1), разрешая за- дepжaннo iy на такт импульсу начала отсчета на выходе датчика 1 пе- реме1Еений с выхгда регистра, 2 поступить на выход элемента 2-2И-ИГШ. 6 (фиг. 3 С, Ci, D3).

Таким образом, при переходе из области минус в область плюс в момент действия импульса начала отсчета происходит выделение опорного импульса (фиг. 3 Е, F) который,поступая на вход реверсивного счетчика 115 устанавливает его в исходное нулевое состояние. Элемент И 20 блока 9 формгфования знака перемещения также выделяет один импульс, станавлизаю щ-1й триггер 19 в состояние Лог. Г

, в. после опорного

имлульса (имп г льса начала отсчета) меняется, знак области перемещения из

fvQiHyca на плюс.

До формирования импульса начала отсчета импульсы +1 через первую группу входов 2И элемента 2-2И-ИЛИ 4 поступают на вход вычитания реверсивного счетчика . после изменения области перемещения им- пульсы +1 через первую группу входов 2И элемента 2-2И-ИЛ-1 13 постуnasoT чэ :аход ciy vir.KpijBa} .;,- ;ч leucn/ - иого счетчика i .

Пусть после :-.гг утьсс1 . fvr.::t та осущест оиг-с-.;ь пер ;:МС Ц :;М (. la пес ..сгтяскрет (БК/;ЮЧ :.Я опорный -ь- му.чьс) в области n.i oc ( , 3 А5 . ..VI) ;-i npOHSOiue;i :эгверс движекня При зтсм первый Hi i;:ri:y.nbC; - ) чя ;:Ь:гл:, бло та 3 формкроз ання нмпульсоя С :л:1е: ;ь: ICO,D сбросит 4 rJ:-fп-ер 5 н:апрсnj:i,in.i;; иервм и1еьщя в cocTOHfiHe .Пот- О, Иу-: :ульс ы заде11жан - ые на один -i arc , с вьгхода риг истра 2 через :п- : .:л) cpy i, пу входов 2И третьего 3JK-iv:e:H a 2-2И-ИЛИ 14 поступают на о/од вычитания редер Сиврсго счетчмнс , ггосла реверса движения - оС гас ги гглюс и пиркме де;;-|ИЯ на /см. -с ;: И-;:кре ) влево (вк,июча5 ocopi-ovC, ямпульс;) элеме 5т И.ГП- 7 и э.Г :е: -,С ЧТ тк1,:-.е:пя

ОПОрК:1Й ( ;,К:С-7 ОЙ„ Г) т но с И F Тп :- (:; i iOMej;

та paBepci O имлульс . ко т v:,ый сбрс; чгет реве.рсжвнь й с й гчи( : ;:; -ivjie - асе состсяр:иа (фиг, I В5 i , (;|П ко членскгс ка.в набегзллиуш : с.) - тяоее; если она сбразовалась.. 3.(:i--e i : И I также вылсляе |- 1М11ул л:., КОГЭРЬИ уст -тавлиЕас г- тригч яп )9 я : ояние

и п ni f .jlO;. ч. i li-lT, 1 ;;i чиЗИГ|у ИЗ - :--:

области г;ерске 1ения из л. 1Г ка мин . при этом : адержаннь е на с;с-сн т;-1кт с; пульсы -; чеК вЯ зТ СрУК ; cvrc ;гОв 2Л -uietieifTf; 2-2И--ИЛИ сси ЛД - пают jia вход сх - ГгАировани ; .г ci-i S :/;( j 4: c fа гчика 1 ,

; t-, ,,,i,i :;|Jf(j4J

ГГерБЫЙ к ЗТОрОЙ BbiXOJll) К(Г/

динень COOT чеТ|::ТРен::10 с лс

рым яходок 1 агнстра: Hewetifi и Л орс1Ч

выхоръ ко О15ого соапияе п-ii г гстг ;;ртс

ВеННО с и БТООЫМ ЯХС.,О:-- 5.ПО

«та импульсо смень- осга. лерБЫй вьгхгзд которого соедснсг с нер- зыми лходаг. 6ji::::Ka too с мир о с аи л к 3tfa - ка перемещения и блока форк-крованил счетных импульсов, первый и второй которого соединены соо-.гиетст- венно с су.миру юпшм и вычт-П ающш вхо- цами реверсивного счетчиКс, ВЬЕХЭДЫ которого соединень с информанио нньгми входами блока индикации первый и втс рой BoiKOiifi блока формирований я-н:ака перемещения соединены соответсгае:-:л)

с г; (1 ;i :пР:;;ч1 i ::,,;:;; ми фор- :.vnjCjj;iHi/ i t -Л: ;;:;- :Л -И -л-со; с :ч.о-;-- п; ) Л Чс;гл i :. ; ЛК1- : ;.;j ;-4hi;i .: .-npi-na- r -.:i:-,iibiM знокс :.::.; ихо;лл.н б/С ка и лиг л -:;;- Н; Hbixo;:. cent :) HMJc/CriC Ci сое ЛЛссн г гак с;ны,. ихо лчч теси:;трз, - .: л и ч ;; ;) Hi с i . я таг-;, ч ел, с ласью )Овь; и;мл-:;- ; г; чрси/-; и Л; ( ;По азова л сс-:.и Hyv(:.vi i:-эне:-лл; c,iC Ti MCv ичссаи: - pcitiHOCTH ;ip:. c( при л...л;л-г .:л ;ср Кг ГРпллгчл -чгпс: нача

:л-л;ра Л 1Снил jлрлл- арлллЛ) , з.

t I - ттт тту..

/. . ,, 3.C tMCii; I :., С eiO ЛЬЛ : ;i Hl OpOH

пьлс ды ре -«с-:р;; ; осдинсны (cfjTBeTCT- лллл.) с Tp j sbHr.; л четксрт;;Ч входом .vcci-ic-Mja, гратп л . вармь л (ыхоль л; л:рогс с:осч7И 1ен15 ; одлои еттлыми лхолат.1 блока PouiCHDoiiafrHJ имплльсов с Г-1 кода, лел;ны:с к лгорого сое- Л чч;:н с лервь;м ях;лчол элемента RHJ-i а .. нерБым входом v-pi-n гспа :алравле- Hiin (тереметцсния , прямей л 1л-{-с рсный

Л лСДр1 КО ОрОГТ: С С ди j ; С; I.: С С С Ba i т-венно г: лар1зЫми нходгл-л: ) и нторой riiyHH 2Pi элемеи л 2 -2Р|-И, . пьгход ; :oTcj)orc /оалИ Лл ;; т л cpibiM нхо- б,лок, срорми.л) нания -гнака лйремеinieHKH ч ,.: HcpBbiff колом лслсста И

чыход которот о оадинен с гли дом сбро- . а л лзе рсиннолс |. четлика, ретий вы- : /хг1 датчика нерг:мап:енлй соед 1-:еи с гхгтым лходом ре} Н ;лр;л пятьгй зыхол

г:о орого соедиа;л- {; атгллтгс а..:,1ом ато- :Л)Л грунны 2И амеьллг а 2--7И- -ч11 к с Л с гым зхо;;:ом iLcvje ;, аылол ,:.)voporo соспин. с пторыь; лходом грунн ; /у а,чрма;г;а 2- НЛ-ХПК.,

.-i ifjpnr HbiXii.i; б ч Л ;: ф; i:. .ирО к - ii 5 К

iyijbcoc cMCHiji ЛСД;;. со(-) - в Г О м- ;ч . тглл т епа н;Л 0 i сагемещеЛ ЛЬМОЙ : Г:ТСа:С; С СГ еЛН ЛЛ с длсгьчм (;лол Р-то т а ф: :;р: .Л: Л;:; ,

Р.-ОКа р.О )МЛТЛЛ: с fC.-i;- С 1вТ) :Л ;xy.i;ti Tj:i I. г; х : О;; -) хл1 : х 1С1чаГ а

.-. нхлло с хлсмр тя ф

/ Т реобл азо ат ст - хо л i , от - л v; X а ю щ и и с: ч Л:м. л х) б пик п)лрмированкя им:г5у.г1ъслв сх1ены копа corieijJKMT нелнь й л хпо юй э;(еманть;

ИУлПЮЧАЮгДЕК ШШ л нелзяый и второй xлc ллгIЪI И. первый и второй вхо,цы 1л;лвсл о э;:еманта ИС а ЮЧАЮ1Е Н ИЛИ ;1хлл1отсл соотзе 1 С 1 вснао ЛхОхь;м к чет - -л:.лгььа .aboi Схюка лог;-иох -.ансч

пульсов CME ribi кода, вторым и третьим входами которого являются соответс - венно первый и второй входы второго элемента ИСКЛЮЧАНЖ1ЕЕ ИЛИ, прямой и инверсный выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами блока формирования импульсов смены кода, прямой и инверсный выходы первого элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ соединены с вторыми входами соответственно второго и первого элементов И,

3, Преобразователь по п, 1, о т - ли чающийся тем, что блок формирования знака перемещения- содержит первый и второй элементы И и триггер, первые входы первого и второ го элементов И являются соответственно первым и третьим входами блока формирования знака перемещения, вторым входом которого являются вторые входы первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответст-i венно с первым и вторым входами триггера, прямой и инверсный выходы которого являются соответственно первым и вторым выходами блока формирования знака перемегаения.

0 первого и второго элементов 2-2И-ИЛИ являются соответственно первым и вторым выходалм блока формирования счетных импульсов, первые входы первых групп 2И первого и второго элементов

5 2-2И-ИЛИ объединены и являются вторым входом блока формнроваьшя счетных импульсов , третьим входом которого ЯВЛЯЮ : первые входы вторых групп 2И первого и второго элементов 0 ИЛИ, вторые входы второй группы 2И первого элемента 2-2И-ИЛИ и первой группы 2И второго элемента 2-2И-ИЛИ являются четвертым входом блока фор мирования счетных импульсов, первым

5 входом которого являются второй вход

первой группы 2И первого элемента . 2-2И-11ЯИ и второй вход второй группы второго элемента 2-2И-ИЛИ,

.2

ТМ fi

.Ш1 О М1 1П1111йП 1111 11 и Ж1Ш.1

A f r™ 1Г 1 I r

в }

jT. 1} 1 млумс Hffvam

LJlff/77CVe/77ff

ЛГ

111

,. L.

„........ ,....-.., 1.., ,

.«,,ip

...I1J

-«I

j J5- s: ж ж

Г™1 Г

.....Li..

r:z

..i.L

г/

L-l

S3 I . ... Li.

|J.. J, J, ..J...i 1.JL...: г I ..G mfWu/f/

I L ji

1}бло1./г ьО5ласл

щть

Редактор Н, Рогули Заказ 2792/55

Тираж 928По шисн.ч;

ВНИИПИ Государствекко о комитета ССС

по дела:,- изобретений к открытий 113035, Москва;, Ж-ЗЗ Гаугаскян наб,, д, 4/5

Проиэводственно полигрл. кое т рсдприятие г. Ужг оьч)::, ул , lipcs-K гная, 4

,,-„..-..--.,.,.™,

.111....:1

.. 1М-/7МЪС f-fff(ifff

I й..

-«I,

L-L.

r:z::,.j:::

rr- /-- 1 -- 11 - j; «:jE-- ---

..i.LJjLl,L.ij...

.L J L

I M II F