Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код Советский патент 1991 года по МПК H03M1/24 H03M1/30 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в преобразователях линейных и угловых перемещений.

Целью изобретения является упрощение и повышение функциональной надежности фотоэлектрического преобразователя перемещения в код.

На фиг 0 1 представлена структур- ная схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 и 3 - диаграммы, поясняющие его работу.

Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код содержит излучате- ли 1.1-1.4 (), кодовый элемент 2, выполненный в виде равномерно квантованной линейки с щелями с шагом t, диафрагму со щелями 3, фотоприемники .4, пороговые формиро ватели 5.1-504, элемент И 6 и счетчик 7.

Преобразователь работает следующи образом.

На фиг. 2а, в, г показаны выход- ные сигналы фотоприемников 4„1-4.4 соответственно при движении кодового элемента 2 в направлении, указанном стрелкой на фиг. 1„

Как видно из этих диаграмм, каж- дый из фотоприемников 4„1-4.4 модулирует световой поток только тогда, когда между ним и соответствующим ему излучателем 1.1-1.4 находится кодовый элемент 2. В остальных случаях йютоприемник 4„1-4.4 максимально освещен и сигнал на его выходе имеет максимальное значение.

На Фиг,. 2 д,е,ж,з показаны выходные сигналы пороговых формирователей 5.1-5„4 при перемещении кодового элемента 2 в направлении, указанном стрелкой на фиг„ 1. На выходе порогового формирователя 5.1-5,4 формируются счетные импульсы только тог- да, когда на выходе соответствующего фотоприемника 4.1-4.4 формируется модулированный сигнал.

Таким образом, каждый пороговый формирователь 5„1-51 4 формирует счетные импульсы только на одном участке всего диапазона перемещения кодового элемента 2„ Эти импульсы суммируются через элемент И 6, на выходе которого образуются счетные импульсы во всем диапазоне перемещения кодового элемента 2 (фиг. 2 и). Счетные импульсы поступают на вход

счетчика 7, на выходе которого формируется код перемещения.

Обычно с целью увеличения мощности сигнала Фотоприемника 4„1-4„4 диафрагма выполняется в виде растровой решетки, содержащей несколько щелей, расположенных на расстоянии друг от друга на величину шага t растра кодового элемента 2. При входе и выходе кодового элемента 2 в зону действия соответствующей оптопа- ры (совокупность одноименных излучателей 1 и фотоприемников 4) растровое сопряжение кодового элемента 2 и диаЛрагмы образуется постепенно и на выходах фотоприемников 4„1-4.4 появляются модулированные от перемещения сигналы с постепенно возрастающей или убывающей амплитудой в зависимости от направления перемещения кодового элемента 2 и местоположения фотопрнемников 4„1-4.4 (фиг. 3 а,б). На фиг. 3 показано формирование растрового сопряжения кодового элемента 2 и двух диафрагм 8.1 и 8.2 при перемещении кодового элемента 2,в направлении, показанном на фиг. 1 стрелкой. Диафрагмы 8„1 и 8.2 содержат по 5 щелей 3 каждая и расположены так, что оптические оси их сг- мых крайних щелей 3 удалены друг от друга на Pt« На фиг. За показан выходной сигнал фотоприемника 4, который оптически сопряжен с диафрагмой 8.2, а на фиг. 3 б - сигнал фотоприемника 4, который оптически сопряжен с диафрагмой 8.1„ При этом на выходах соответствующих пороговых формирователей 5 образуются счетные импульсы, скважность которых в зависимости от направления перемещения, постепенно изменяясь, достигает единицы (фиг. 3 в,г). На фиг. 3 в показан выходной сигнал порогового формирователя 5, который через соот ветствующий фотоприемник 4 соединен с диафрагмой 8.1, а на фиг„ 3 г - выходной сигнал порогового формирователя 5, который через соответствующий фотоприемник 4 соединен с диафрагмой 8.2, Однако скважность счетных импульсов на выходе элемента И 6 не изменяется (фиг. 4), так как изменение ширины нулевого уровня выходного сигнала порогового формирователя 5 происходит только тогда, когда ширина нулевого уровня соседнего

порогового формирователя 5 не изменяется.

Формула изобретения

Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий п излучателей, оптически связанных через равномерно квантованный кодовый элемент, содержащий Р прозрачных участков, расположенных с шагом t, и через диафрагму, содержащую п щелей, с п фотоприемниками, пороговый формирователь, счетчик, выходы которого являются выходами преобразователя,

5

отличающийся тем,Гто, I с целью упрощения и повышения функциональной надежности преобразователя, в него введены (п-1) пороговые формирователей и элемент И, кодовый элемент выполнен длиной (P+0,5)t, причем крайние участки его непрозрачны, щели диафрагмы расположены с шагом T()t, выход каждого из фотоприемников соединен с входом . одноименного порогового формирователя, выходы всех пороговых формирователей соединены с входами элемента И, выход которого соединен с входом счетчика.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в преобразователях линейных и угловых перемещений„ Целью изобретения является упрощение и повышение функциональной надежности фотоэлектрического преобразователя перемещений в код. Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий п излучателей 1, оптически связанных через кодовый элемент 2, имеющий Р щелей с шагом t, и через диафрагму, имеющую п щелей 3, с п фотоприемниками 4, пороговый формирователь, счетчик 7, дополнительно вве- дены п-1 пороговых формирователей и элемент И 6. Кодовый элемент 2 выполнен размером (P+0,5)t, причем крайние участки выполнены непрозрачными. Щели 3 диафрагмы расположены с шагом T(P-1)t. Сигналы с выходов фотоприемников 3, проходя через пороговые формирователи 5, суммируются с помощью элемента И 6 и поступают на вход счетчика 7. 3 ил.

ЬЈ

6 ЧЛЛЛЛЛ/

v w

в

ЛЛЛЛЛЛ У

г V V V V V v

ЛЛЛЛ/УУ

и шлплш

ишлллш

шллпллг

тляшшл/игплял

Фиг.2

ЛЛЛЛ/УУ

(P+0,5

)t

6 Um

NAA

i ШЛЛШ1ЛП1

гпплллллг

шлдлллпллл;

Pt

МЛ

-r

3

- V

Ч

Фиг.З