Преобразователь перемещения в код Советский патент 1989 года по МПК H03M1/24 

Изобретение относится к автоматике, информационно -измерйтельной технике, а именно к устройствам, преобразующим линейные или угловые переме- щения в число-импульсный код.

Цель изобретения - упрощение преобразователя.

На фиг,1 приведена функциональная схема преобразователя; на фиг.2 - вре менные диаграммы работы преобразователя.

Преобразователь содержит источники 1 излучения, отверстия 2 кодовой шкалы 3, фотоприемники 4 и 5, формиро- ватели 6 и 7 импульсов, дифференцирующие цепочки 8 и 9,,элементы И 10 и 11, D-триггеры 12 и 13.

На временной диаграмме (фиг,2) приведены эпюры сигналов в функции вре- мени перемещения кодовой шкаль 3 относительно источников 1 излучения и фотоприемников 4 и 5, где 14, 15 - сигналы на прямом и инверсном выходах формирователя 6; 16, 17 - сигналы на прямом и инвепсном выхопятг Лоп- мирователя 7; 18 - сигнал на выходе дифференцирующей цепочки 8; 19 - сигнал на выходе элемента И 10; 20 - сигнал на выходе р-триггера 12; 21 - сигнал на выходе дифференцирующей цепочки 9; 22 - сигнал на выходе элемента И 11; 23 - сигнал на выходе D-триг гера 13,

Преобразователь работает следующим ббразом.

При перемещении крдовой шкаль 3 с отверстиями 2 между источниками 1 излучения и фотоприемниками 4 и 5 в цепи последних возникают сигналы, ко- торые с помопуью формирователей 6 и 7 преобразуются в импульсы прямоугольной формы. В виду того, что оптические оси источников 1 излучения и фотоприемников 4 и 5 расположены одна от другой на расстоянии, кратном расстоянию между осями двух соседних отверстий 2, на экране плюс минус половина пшринь отверстия 2 кодовой щка лы 3 (на фиг,1 минус половина ширины отверстия экрана) фазовьш сдвиг между сигналами на выходе фотоприемников 5 и 4 (формирователей 6 и 7) равен половине ширинь импульса, полученного при прохождении отверстия 2 кодовой шкалы 3,

Если кодовая шкала 3 движется снизу-вверх, то передним фронтом импуль- са формирователя 6, поступающим на

счетный вход D-триггера 13, последний устанавливается в нулевое состояние, так как на его информационном входе присутствует нулевой уровень формирователя 7, В результате на выходе элемента И 10 импульс преобразования не формируется По переднему фронту импульса формирователя 7 D-три гер 12 устанавливается в единичное состояние, так как на его информационном входе присутствует единичный уровень формирователя 6, Вследствие этого по осигналу с дифференцирующей цепочки 8, сформированному по переднему фронту импульса с инверсного выхода формирователя 6, на выходе элемента И 11 формируется импульс преобразования, который устанавливает D-триггер 12 в исходное состояние; При перемещении кодовой шкалы 3 сверху-вниз по переднему фронту формирователя 7 D-триггер 12 устанавливается в нулевое состояние, .так как на его информационном входе присут- ствует нулевой уровень формирователя 6, а на выходе элемента И 11 импульс преобразования не формируется. По переднему фронту формирователя 6 D-триггер 13 устанавливается в единичное состояние, так как на его информационном входе уже присутствует единичный уровень формирователя 7, По сигналу с дифференцирующей цепочки 9, сформированному по переднему фронту импульса с инверсного выхода формирователя 7, на выходе элемента И 10 формируется импульс преобразования, который также устанавливает D-триггер 13 в исходное состояние.

При остановке кодовой шкалы 3, когда фотоприемники 4 и 5 полуосвещены или находятся в неустойчивом состоянии, на выходе формирователя 6(7) могут формироваться ложные импульсы,

Но вследствие того, что оптически OCJ1 источников 1 излучения и фото- приемников 4, 5 расположены одна от другой на расстоянии, кратном расстоянию между осями двух соседних отверстий 2 на кодовой шкале 3, плюс (минус) половина ширины отверстия 2 кодовой шкалы 3, D-триггеры 12 и 13 сбрасываются после каждого импульса преобразования, по.этому на третьи входы элементов И 10 и 11 поступают нулевые уровни и ложные импульсы на выходе преобразователя отсутствуют. Если оптические оси источников 1

лучения и фотоприемников 4 и 5 будет расположены одна от другой на расстоянии, кратном расстоянию между осями двух соседних отверстий 2 на кодовой шкале 3, плюс (минус) половина ширины отверстия 2 кодовой шкалы 3, то преобразователь также обеспечивает работоспособность при перемещении кодовой шкалы 3 в двух на- правлениях.

Однако запас устойчивой работы предлагаемого преобразователя по фазе в зтом случае уменьшается. Следовательно, смещение оптических осей источников излучения и фотоприемников на плюс (минус) половину ширины отверстия 2 кодовой шкалы 3 является наиболее оптимальным.

Формула изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий первый и второй источники излучения, выходы которых через со- ответствующие отверстия кодовой шкалы оптически соединены с входами соответственно первого и второго фотоприемников, выходы которых соединены с входами соответственно первого и вто- рого формирователей импульсов, два триггера, два элемента.И и первую дифференцирующую цепочку, отличаю- щ.и и с я тем, что, с целью упрощения преобразователя, в него введена вторая дифференцирующая цепочка, опти624

ческие оси источников излучения и фотоприемников расположены одна от другой на расстояния, кратном расстоянию между осями двух соседних отверстий на кодовой шкале, плюс (минус) половина ширины отверстия кодовой шкалы, элементы И вьтолнены трехвходо- выми, формирователи импульсов выполнены с прямым и инверсным выходом, в качестве триггеров применены D-триг геры, инверсный выход первого формирователя импульсов соединен с входом первой дифференцирунщей цепочки, а его прямой выход соединен с первым входом первого элемента И,с информаг он- ным входом первого D-триггера и счетным входом второго D-триггера, инверсный выход второго формирователя импульсов соединен с входом второй дифференцирукщей цепочки, а прямой выход второго формирователя импульсов соединен с первым входом второго элемента И, информационным входом второго и счетным входом первого D- триггеров, выходы первой и второй дифференцирующих цепочек соединены с вторыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с входами установки в О первого и второго ГНтриггеров соответственно и являются выходами преобразователя выходы первого и второго D- триггеров соединены с третьими входами соответственно второго и первого элементов И.

Фиг. 2

Изобретение относится к автоматике и информационно-измерительной технику, а именно к устройствам, преобразующим линейные и угловые перемещения в число-импульсный код.Целью изобретения является упрощение преобразователя. С зтой целью в преобразователь перемещения в код, содержащий источники 1 излучения, кодовую шкалу 3 с отверстиями 2, фотоприемники 4 и 5, формирователи 6 и 7 импульсов, триггеры 12 и 13, злементы И 10 и 11 и дифференцирующую цепь 8, введена дифференцирующая цепь 9, благодаря чему на выходах 19 и 22 формируются счетные импульсы в зависимости от направления перемещения кодовой шкалы 3 и триггеры 12 и 13 сбрасываются после каждого импульса преобразования, из-за чего отсутствуют ложные импульсы на выходах преобразователя . 2 ил. ю (Л