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

- /77/7/7/7

)|1

Г/

8

7

to СП

00

00

1з

ю

код, содержащий подвижный элемент 1, состоящий из измерительной дорожки 3 и непрозрачных участков 4 источ- ;ник излучения 5, неподвижный элемент 115 фотоприемники 14,15 16, суммиру™ ющий усилитель 17., формирователь импульсов 18 и счетчик 21, введены источники излучения 6 и 7, неподвижные элементы 12 и 13, отражающие эле менты 8, .9 и 10, Подвижный элемент 1 содержит отражающую поверхность 2 которая длиннее измерительной дорожки 3. Неподвижные элементы 11j 12 и 13 расположены с шагом, равньм длине измерительной дорожки 3, и выполнены в виде короткого отрезка дорожки. Соответствующее расположение источников излучения 5, 6, 7,

отражающих элементов 8, 9, 10, неподвижных элементов 11, 12, 13. и фотоприемников 14, 15, 16 позволяет получать на всем измеряемом участке на выходе суммирующего усилителя 17 не изменяющиеся по амплитуде треугольные импульсы. Формирователь 18 ийпульсов, вьшолненный на пороговом формирователе 19 и формирователе 20 фронта, вырабатывает счетные импульсы, поступающие на счетчик 21. Наличие отражающей поверхности 2 позволило сократить габариты подвижного элемента 1 и преобразователя в целом, а выполнение формирователя 18 импульсов - Повысить точность преобразователя за счет квантования. 1 3.п. ф-лы,- 2 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками. Целью Изобретения является уменьшение габаритов и повышение точности преобразователя. Поставленная цель достигается тем,что в фотоэлектрический преобразователь перемещения, в

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может- быть использовано в системам программного управления станками.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и повьшение точности Преобразователя«

На фиг. 1 приведена функциональная схема.преобразователя для случая, когда количество излучателей, неподвижных элементов и фотоприемни- ков равно трем; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие принцип работы.

Преобразователь перемещения в код содержит подвижный элемент 1, содержащий отражающую поверхность 2, измерительную дорожку 3. длиной 1, S непрозрачные участки 4 длиной 1, источники 5-7 излучения, отражающие элементы 8-10, неподвижные элементы -11-13 с дорожкам} длиной l , фотоприемники 14-16, суммирующий усилитель 17, формирователь 18 импульсов,, состоящий из порогового, формирователя 19 и формирователя 20 фронта, и счетчик 21.

Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии подвижньй элемент 1 находится в крайнем левом положении. Источник 5 излучения размещается под углом напротив отражаю- . Е(ей поверхности 2 подвижного элемента 1 Отражаясь от поверхности 2, излучение попадает на отражающий элемент 8, размещенный таким образом, чтобы отраженное от его поверхности

излучение попадало бы на неподвижный элемент 11, установленный напротив измерительной дорожки 3. Так как подвижный элемент 1 не отражает излучения источников 6 и 7, то оно не

попадает на фотоприемники 15 и 16 и, следовательно, на их выходах будет нулевое напряжение,

При перемещении подвижного элемента 1 в направлении 5 указанном стрелкой, излучение излучателя 5, модулированное сопряжением дорожек подвижного 1 и неподвижного 11 элементов, попадает на фотоприемник 14, на вы- ходе которого генерируются сигналы

треугольной формы (фиг. 2а) . При пе-т ремещении подвижного элемента 1 на величину больше, чем Т.,, излучение источника 6 попадает на отражающую поверхность 2, Отражаясь от

этой поверхности, излучение попадает на отражающий элемент 9 и через неподвижный элемент 12 на непрозрачный участок 4 подвижного элемента. Поэтому излучение источника 6 не попадает на фотоприемник 15.

Когда длина перемещения становится больше, чем 1,-l.j непрозрачный участок 4 перемещается вправо и излучение источника 6 попадает на фото- приемни 15. При этом амплитуда сигнала на выходе фотоприемника 14 будет ступенчато убьшать до нуля (фиг. 2а), в то время как амплитуда сигнала на выходе фотоприемника 15 - ступенчато возрастать, (фиг. 26). Это обусловлено убьшанием числа прозрачных участков измерительной дорож- д мещенкя подвижного элемента против

ки 3 перед дорожкой неподвижного элемента 11 и увеличением их числа перед дорожкой неподвижного элемента 12.

Так как сумма прозрачных участков измерительной дорожки 3 перед неподвижными элементами 11 и 12 всегда остается постоянной и равна количеству прозрачньп участков одного неподвижного элемента (для рассматриваемого преобразователя равно 4), то амплитуда сигнала на выходе суммирующего усилителя 17 не изменится (фиг. 2в).

Алалогичньм образом формируются сигналы треугольной формы на выходе фотоприемника 16. Таким образом, при перемещении подвижного элемента 1 на величину 31(-1з на выходе суммирующего усилителя 17 образуются непрерывные сигналы, поступающие на вход формирователя 18 импульсов, который состоит из последовательно соединенных порогового формирователя IS и формирователя 20 фронта. На выходе порогового формирователя 19 формируются прямоугольные сигналы типа меандр (фиг. 2г), поступающие на формирователь 20 фронта, формирующий счетные импульсы (фиг. 2д), поступающие на вход счетчика 21. На выходе счетчика 21 формируется цифровой код, эквивалентный перемещению

Формула изобретения

измерительной дорожки длиной 1 в виде чередующихся прозрачных и непрозрачных участков и двух непрозрачных участков длиной 1, расположенных по обе стороны измерительной дорожки, неподвижный элемент, источник излучения, п фотоприемников, установленных вдоль направления пере

измерительной дорожки подвижного элемента по одну стсрону от него, выходы фотоприемников соединены с вхо- дакш суммирующего усилителя, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соеинен с входом счетчика, отлиающийся тем, 4TOs с целью уменьшения габаритов преобразователя, в него введены п отражающих элементов () неподвижных элементов, (п-1) источников излучения, подвижный элемент выполнен с отражающей поверхностью, длина которой больше 1, , неподвижные элементы выполнены

в виде дорожек длиной

чередуш5

щихся прозрачных и непрозрачных участков и расположены с шагом 1, отражающие элементы установлены Q вдоль направления перемещения йо другую сторону подвижного элемента с возможностью оптической связи через отражающую поверхность йодзижного элемента с одноименными источник ами излучения, каждый из отражающих элементов оптически связан через одноименный неподвижный элемент с одноименным фотоприемником,

0

5

г)

п гитппллппп

Риг.2