Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код Советский патент 1990 года по МПК H03M1/22 

И Т

л .д ,9 р .

i

. J

01

со со со

ел

Изобретение относится к аналого- цифровому преобразованию информации и может быть использовано в системах автоматического управления для пре- образования как линейных, так и угловых перемещений.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности преобразования.

На фиг. i представлена блок-схема преобразователя перемещения в код; на фиг. 2 - часть кодового элемента с кодовой дорожкой, диафрагма с пять щелями и диаграммы, описывающие работу преобразователя.

Преобразователь перемещения в код содержит источник 1 излучения, кодовый элемент 2 с равномерно квантованной кодовой шкалой с периодом квантования Т, диафрагму 3, счетчик 4, фотоприемник 5, многозфовневый пороговый формирователь 6. Диафрагма 3 содержит 2п+1 щелей 7-11 (фиг. 2) для п 2, которые расположены в предела периода Т квантования кодовой шкалы. Ширина, каждой щели 7-11 равна десятой части периода Т

-)

) где t - ширина одной щели

7-11. Центры щелей 7-11 смещены друг относительно друга на величину, равную пятой части периода Т (1

), где 1 - расстояние

Т (2п+Т)

между центрами соседних щелей 7-11.

Преобразователь перемещения в код работает следующим образом.

При любом, положении кодового элемента 2 относительно диафрагмы 3 часть щелей 7-11 находится в открыто состоянии, часть - в закрытом, только одна из щелей 7-11 в зависимости от направления перемещения может находиться в полуоткрытом или полузакрытом состоянии. При перемещении кодового элемента 2 относительно диафрагмы 3 интенсивность светового потока на выходе каждой щели 7-11 изменяется с периодом, равным периоду Т кодовой шкалы. На диаграммах фиг. 2а, б, в, г, д показаны изменения интенсивностей световых потоко на выходах щелей 7-11 соответственно при перемещении кодового элемента 2 по направлению стрелки на фиг. 2. При закрытой щели 7-10 или 11 интен

Сивность светового потока имеет нулевой уровень, а при открытой - уровень и . Световые потоки на выходах соседних щелей 7-11 смещены друг относительно друга на величину, равную пяТтой части периода Т

/ 2п+Г

п

2).

5

5

0

0

5

40

45

50

Световые потоки суммируются на светочувствительной поверхности фотоприемника 5, на выходе которого формируется электрический сигнал с постоянной и переменной составляющими (фиг. 2е) . . Величина постоянной составляющей определяется числом открытых щелей 7-11, которое в данном примере равно двум, а в общем случае - п. Амплитуда переменной составляющей определяется интенсивностью светового потока на выходе одной щели 7-10 или 11, так как переменную составляющую формирует только одна из щелей 7-11. На фиг. 2 показано положение кодового элемента 2 относительно диафрагмы 3, при котором щели 7-9 открыты, а щели 10 и 11 закрыты. При перемещении кодового элемента 2 относительно диафрагмы 3 по направлению стрелки щель 9 начинает закрываться и модулирует световой поток от перемещения (фиг. 2 в). При перемещении кодового элемента 2 на величину, равную десятой части периода Т (или равную ширине щели 9), щель 9 полностью закрывается. При дальнейшем перемещении световой поток модулируется щелью 11. (фиг. 2д), далее щелью 8 (фиг. 2 б), щелью 10 (фиг. 2 г), щелью 7 (фиг. 2а) , а потом цикл повторяется. Таким образом, модулированные от перемещения световые потоки суммируются на входе фотоприемника 5, на выходе которого формируется сигнал, период повторения которого в пять раз, а в общем случае в 2п+1 раз меньше, чем период повторения интенсивности светового потока на выходе каждой щели 7-11 в отдельности (фиг. 2. е) . Этот сигнал поступает на вход многоуровневого порогового формирователя 6, на выходе которого формируются счетные импульсы перемещения, которые поступают на вход счетчика А, на выходах которого формируется код перемещения. Таким образом, при перемещении кодового элемента 2 относительно диафрагмы 3 на выходе фотоприемника 5 формируются сигналы, период повторения которых составляет 1/10 часть (в общем случае на о) часть) периода Т квантования кодовой шкалы. Формула изобретения

Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий источник излучения, оптически связанный через кодовый элемент с нанесенной на него равномерно квантованной кодовой шкалой с периодом квантования.

Uc

1599915

равным Т, и диафрагму с фотоприемником, выход которого соединен с входом многоуровневого порогового формирователя, выход которого соединен с входом счетчика, отличающий- с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности преобразователя, в нем диафрагма выполнена в виде 0 2п+1 равных щелей, где п - целое число, щели расположены с шагом, равным Т/(2п+1), а размер каждой щели не превышает величины Т/2(2п+1).

у/

Изобретение относится к аналого-цифровым преобразованиям информации и может быть использовано в системах автоматического управления для преобразования как линейных, так и угловых перемещений. Целью изобретения является повышение разрешающей способности преобразователя. Фотоэлектрический преобразователь содержит источник 1 излучения, кодовый элемент 2 с равномерно квантованной кодовой шкалой, диафрагму 3, установленную на одной оптической оси с источником 1 излучения и фотоприемником 5. Выход последнего соединен с входом многоуровнего порогового формирователя 6, выход которого подключен к входу счетчика 4, диафрагма 3 выполнена в виде 2N+1 равных щелей, где N - целое число, центры щелей смещены относительно друг друга на величину T/(2N+1), где T - период квантования шкалы, а ширина одной щели не превышает величины T/2(2N+1), что приводит к формированию на выходе фотоприемника 5 сигнала, период повторения которого в 2N+1 раз меньше периода T квантования кодовой шкалы. 2 ил.

/

г и

if . 2