Преобразователь перемещения в код Советский патент 1989 года по МПК H03M1/30 

Фиа.1

10

15

20

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых позиционных регуляторах, информационных системах, системах управления положением механизмов.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя.

На фиг,1 представлена функциональная схема преобразователя; на фиг,2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Преобразователь перемещения в код содержит кодовую дорожку , чувствительные элементы 2 и 3, четыре D- триггера 4-7, генератор 8 импульсов, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 и 10, два элемента НЕ 11 и 12, два элемента И-НЕ 13 и 14, реверсивный счетчик 15,

Преобразователь перемещения в код работает следующим образом,

При перемещении кодовой дорожки 1 на выходе чувствительных элементов 2 и 3 появляются прямоугольные импульсы, сдвинутые на 1/4 периода друг относительно друга. При перемещении кодовой дорожки 1 в прямом направлении импульсная последовательность на выходе чувствительного эле- 30 приведет к появлению на выходе элемента 2 опережает импульсную после-мента И-НЕ 14 еще одного импульса, довательность на выходе чувствительного элемента 3 на 1/4 периода, а при перемешивании в обратном направлении - отстает на 1/4 периода,

Для обеспечения надежной работы преобразователя частота тактовых импульсов, вырабатываемых генератором 8 импульсов, должна по крайней мере в четыре раза превышать максимальную частоту импульсов на выходе чувствительных элементов 2 и 3 (фиг,2а).

Рассмотрим случай, когда при петриггера 4 установит в состояние 1 р-триггер 6 (фиг,2г). Состояние 0м D-триггера 7 сохраняется (фиг.2д).

Далее на выходах элементов ИСККЮ ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, 10 устанавливается 1 ( фиг,2 е, ж), на элементе ИСКЛЮЧАЮ ЩЕЕ ИЛИ 10 по фронту сигнала с D- триггера 4, а на элементе ИСКЛЮЧАЮЩ ИЛИ 9 - по фронту сигнала с D-тригг ра 6, Сравнение на элементе И-НЕ 14 прямого сигнала с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 и инвертированног элементом НЕ 12 сигнала с выхода эл мента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 (фиг,2з) приведет к установке состояния 1 на выходе элемента И-НЕ 14 (фиг,2л) а сравнение на элементе И-НЕ 13 пря мого сигнала с выхода элемента ИСКЛ ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 и инвертированного эле ментом НЕ 1 1 с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 (фиг,2и) приведет к формированию на выходе элемента И-НЕ 13 импульса, по длительности равного периоду частоты генератора 8 им- 2 пульсов (фиг,2к). При дальнейшем пе ремещении на выходе чувствительного элемента 2 сохраняется 1, а на выходе чувствительного элемента 3 установится состояние 1, которое

При дальнейшем перемещении на каждо изменение со стояния на выходах чувствительных элементов 2 и 3 будут 35 формироваться импульсы. Эти импульсы поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 15,

40

При смене направления перемещения кодовой дорожки 1 на выходе чувст

м 1 и

вительного элемента 3 состояние 1 установится раньше, чем на выходе чувствительного элемента 2 (фиг.2в) Это приведет к тому, что на выходе

ремещении в прямом направлении на вывительного элемента 3 состояние установится раньше, чем на выходе чувствительного элемента 2 (фиг.2 Это приведет к тому, что на выход

ходе чувствительного элемента 3 сиг- 45 элемента И-НЕ 13 установится 1

(фиг,2к), а на выходе элемента И14 сформируется импульс (фиг.2л), дальнейшем перемещении в том же н равлении на каждое изменение сост ния на выходах чувствительных эле ментов 2 и 3 будут формироваться пульсы, которые поступают на вычи ющий вход, реверсивного счетчика

нал О , а на выходе чувствительного элемента 2 появляется сигнал 1м,

При этом все D-триггеры 4-7 находятся в состоянии О (фиг, 2 б - д), По переднему фронту тактового им- 50 пульса с выхода генератора 8 импульсов (фиг,2а) D.-триггер 4 устанавливается в состояние 1 (фиг,2б), a D- триггер 5 - в состояние О (фиг.2в). Состояние О D-триггеров б и 7 в55

этом периоде тактового сигнала сохраняется (фиг,2г, д), В следующем периоде по переднему фронту тактового импульса состояние 1 с выхода D0

5

0

0 приведет к появлению на выходе элемента И-НЕ 14 еще одного импульса,

триггера 4 установит в состояние 1 р-триггер 6 (фиг,2г). Состояние 0м D-триггера 7 сохраняется (фиг.2д).

Далее на выходах элементов ИСККЮ- ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, 10 устанавливается 1 ( фиг,2 е, ж), на элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 по фронту сигнала с D- триггера 4, а на элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 - по фронту сигнала с D-триггера 6, Сравнение на элементе И-НЕ 14 прямого сигнала с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 и инвертированного элементом НЕ 12 сигнала с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 (фиг,2з) приведет к установке состояния 1 на выходе элемента И-НЕ 14 (фиг,2л), а сравнение на элементе И-НЕ 13 прямого сигнала с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 и инвертированного элементом НЕ 1 1 с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 (фиг,2и) приведет к формированию на выходе элемента И-НЕ 13 импульса, по длительности равного периоду частоты генератора 8 им- пульсов (фиг,2к). При дальнейшем перемещении на выходе чувствительного элемента 2 сохраняется 1, а на выходе чувствительного элемента 3 установится состояние 1, которое

приведет к появлению на выходе элемента И-НЕ 14 еще одного импульса,

При дальнейшем перемещении на каждое изменение со стояния на выходах чувствительных элементов 2 и 3 будут формироваться импульсы. Эти импульсы поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 15,

При смене направления перемещения кодовой дорожки 1 на выходе чувстм 1 и

вительного элемента 3 состояние 1 установится раньше, чем на выходе чувствительного элемента 2 (фиг.2в). Это приведет к тому, что на выходе

элемента И-НЕ 13 установится 1

(фиг,2к), а на выходе элемента ИНЕ 14 сформируется импульс (фиг.2л), При дальнейшем перемещении в том же направлении на каждое изменение состояния на выходах чувствительных элементов 2 и 3 будут формироваться импульсы, которые поступают на вычитающий вход, реверсивного счетчика 15.

Формула изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий кодовую дорожку, первый и второй чувствительные элементы,

расположенные вдоль кодовой дорожки и сдвинутые друг относительно друга на четверть шага квантования, выходы которых соединены с информацией- ными входами соответственно первого и второго D-триггеров, выход первог D-триггера соединен с информационным входом третьего D-триггера и с первым входом первого элемента ИСК- ЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход второго D-триггера соединен с информационным входом четвертого D-триггера, генератор импульсов, выход которого соединен с синхровходами, первого и второго D- триггеров, первый и второй элементы НЕ,отличающийся тем, что с целью повышения точности преобразователя, в него введены второй элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и

второй элементы Л-НЕ, реверсивный счетчик, выходы которого являются выходом преобразователя, первый вход

второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к выходу второго D-триггера, выходы третьего и четвертого D-триггеров соединены с вторыми входами соответственно второго и первого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ ГПРПИКР.Н с первым входом первого элемента И-НЕ и с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом реверсивного счет-шка, выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ и с входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика, синхровходы третьего и четвертого D-триггеров подключены к выходу генератора импульсов.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых позиционных регуляторах, информационных системах, системах управления положением механизмов. Целью изобретения является повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь перемещения в код, содержащий кодовую шкалу 1, чувствительные элементы 2 и 3, выходы которых подключены к информационным входам D-триггеров 4 и 5, выходы которых соединены с информационными входами соответственно D-триггеров 6 и 7, генератор 8 импульсов, выход которого соединен с синхровходами D-триггеров 4 и 5, элемент исключающее ИЛИ 10, два элемента НЕ 11, 12, дополнительно введены элемент исключающее ИЛИ 9, два элемента И-НЕ 13 и 14, реверсивный счетчик 15. Выход генератора 8 импульсов соединен с синхровходами D-триггеров 6 и 7. При перемещении в одном направлении смена логических уровней на выходах чувствительных элементов 2 и 3 вызывает появление импульсов на суммирующем входе реверсивного счетчика 15, а при перемещении в обратном направлении - на вычитающем входе. Длительность импульсов, поступающих на входы реверсивного счетчика 15, определяется частотой генератора 8 импульсов. 2 ил.

Движение Упрямом направлении йбихение бодратном направлении