Преобразователь перемещения в код Советский патент 1990 года по МПК H03M1/26 

МоЗ Фиг 1

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике, а именно к устройствам преобразования положения объекта в цифровой код.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя.

На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя перемещения в код; на фиг. 2 - расположение двух- элементных координатно-чувствительных фотоприемников относительно ко дового носителя преобразователя; на фиг, 3 временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь перемещения в код содержит основание 1 , на котором расположены кодовая шкала 2 точного отсчета ,и кодовая шкала 3 грубого |отсчета, фотоприемник ч, фотоприем- ник 5, источники 6-8 излучения, мо- дулятор 9, аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 10, 11, фазовый детектор 12, управляемый инвертор 13, уз 1ч контроля четности, узел 15 вычитания единицы,, дешифратор 16, муль типлексор 17, источники 6-8 излучения образуют блок 18 излучения, каждый из фотоприемников ч, 5 выполнен в виде двухэлементного координатно- чувствительного фотоприемника.

Преобразователь работает следующи образом.

Вырабатываемое модулятором 9 раз- нополярное напряжение прямоугольной Формы поступает на источники 6, 7 Излучения и на фазовый детектор 12. Каждый из источников 6, 7 изпучения срабатывает от напряжения соответствующей полярности (фиг. 3, U1). Исто чники 6, 7 излучения расположены на расстоянии друг от друга, меньшем, чем размер фотоприемника 4, Сигналы с фотоприемника k (фиг. 3, U2) поступает на входы АЦП 10 и фазового детектора 12. Детектор 12 сравнивает по фазе выходное напряжение фотоприемника k .(переменную составляющую) с напряжением модулятора 9 являющимся опорным напряжением (фиг. 3 U4). 8 результате определяется, возрастает или убывает напряжение фотоприемника ч (постоянная составляющая при смене положения основания 1 в пределах шага точного отсчета. АЦП 1 по выходному сигналу фотоприемника k формирует соответствующий двоичный код, поступающий в управляемый ин

0

5 0 ® 5

0

5

вертор 13. Здесь в зависимости от сигнала фазового детектора 12 код может инвертироваться или нет.

При освещении источником излучения 8 через кодовую шкалу 3 фотоприемника 5 с его выхода снимается сигнал (фиг. 3 U3), который поступает в АЦП 11. Двоичный код АЦП 11 подается в узел 1ч контроля четности кода (фиг. 3 U5) и на мультиплексор 1/. Мультиплексор 17 выбирает для кода грубого отсчета либо текущий код с АЦП 11, либо его предыдущее .значение, получаемое с помощью узла 15 вычитания единицы. Мультиплексор 17 выбирает код в соответствии с логическим сигналом дешифратора 16. Дешифратор 16 выдает единицу (фиг. 3, U6) на мультиплексор 17 при несовпадении сигналов с выхо- дов узла 1ч контроля четности и детектора 12.

В результате этого изменение двоичного кода точного отсчета от минимального значения до максимального происходит в течение кванта младшего разряда грубого отсчета,, При этом Б пределах кванта грубого отсчета происходит изменение знака производной, а на выходе инвертора 13 появляется прямой или инверсный код АЦП. А на выходе мультиплексора 17 форми- руется либо текущий код грубого отсчета, либо код, который на единицу меньше текущего, с учетом того, что на выходе инвертора 13 формируется инверсный код. Код преобразователя снимается с выходов управляемого инвертора 13 и мультиплексора 17о

Формула изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий основание, на котором расположены кодовая шкала точного отсчета, размещенная параллельно направлению перемещения объекта, кодовая шкала грубого отсчета, выполненная в виде прозрачной полосы, расположенной под углом к направлению перемещения объекта, блок излучения, расположенный с одной стороны основания против кодовой шкалы точного отсчета и кодовой шкалы грубого отсчета, два фотоприемника, один из которых расположен против кодовой шкалы точного отсчета, а другой - против кодовой шкалы грубого отсчета, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены фазовый детектор, модулятор, два аналого-цифровых преобразователя, управляемый инвертор, узел контроля четности, узел вычитания единицы, дешифратор и мультиплексор, блок излучения выполнен в виде трех источников излучения, два из ко- торых расположены против кодовой шкалы точного отсчета на расстоянии друг от друга, меньшем размера кванта кодовой шкалы точного отсчета, а третий источник излучения расположен против кодовой шкалы грубого отсчета, фотоприемники выполнены в виде двухэлементных координатно-чувствительных фотоприемников, выход модулятора соединен с блоком излучения и первым входом фазового детектора выход первого фотоприемника соединен с вторым входом фазового детектора и входом первого аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с информационными входами управляемого инвертора, выходы которого являются выходами точного отсчета преобразователя, выход фазового детектора соединен с управляющим входом управляемого инвертора и первым входом дешифратора, выход второго фотоприемника соединен с входом второго аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с входами узла контроля четности, перЪой группой информационных входов мультиплексора и входами узла вычитания единицы, выходы которого соединены с второй группой информационных входов мультиплексора, выходы которого являются выходами грубого отсчета преобразователя, выход узла контроля четности соединен с вторым входом дешифратора, выход которого соединен с управляющим входом мультиплексора.

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике, а именно к устройствам преобразования положения объекта в цифровой код. Цель изобретения - повышение точности. Для этого в преобразователь перемещения в код, содержащий основание 1, кодовую шкалу точного отсчета, кодовую шкалу грубого отсчета, блок 18 излучения, фотоприемники 4,5, введены фазовый детектор 12, модулятор 9, аналого-цифровые преобразователи 10,11, управляемый инвертор 13, узел 14 контроля четности, узел 15 вычитания "единицы", дешифратор 16, мультиплексор 17. Поставленная цель достигается за счет того, что аналоговые сигналы фотоприемников 4 и 5 преобразуются в цифровые коды аналого-цифровыми преобразователями 10,11. Полученные коды точного и грубого отсчетов согласуются с помощью узла 14 контроля четности, узла 15 вычитания "единицы", дешифратора 16, мультиплексора 17 и фазового детектора 12. 3 ил.

Фиг. 2

ЛЯПЛЛППЛЛЛР

ач

L

61

Фаг.Ъ

t