ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ - КОД Советский патент 1970 года по МПК H03M1/26 

Настоящее изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, к устройствам преобразующим угловор перемещение в электрические сигналы кода.

Известен преобразователь угол - код, содержащий оптический кодовый диск, систему оптических линз и зеркал, источник света, фотоприемник, генератор тактовых илтпульсов и устройство развертки оптического изображения кода для последовательной записи его в сдвигающий регистр.

Недостатком указанного устройства является наличие ошибок считывания при неравномерности скорости развертки в результате несовпадения сдвигающих импульсов тактового генератора с кодовыми импульсами фотоприемника.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем установлена неподвижная оптическая линейка с равномерно нанесенными непрозрачными щтрихами, разверткт изображения которой через систему оптических линз и зеркал накладывается на развертку изображения кода и служит для формирования сдвигающих импульсов.

Это нозволяет устранить ошибки считывания при неравномерностл скорости развертки изображения кода.

потоков и электрических сигналов р преобразователе и разделительном приемном устройстве.

Преобразователь содержит оптический кодовый диск /, укрепленный на вялу 2, источник света 3, щель 4, цилиндрическую линзу 5, в фокусе которой на якоре электромагнитного реле укреплено зеркало б, цилиндрическое вогнутое зеркало 7, оптическую штриховую линейку 8, цилиндрическую линзу 9, плоское зеркало 10, фотоприемнлк //, щель 12, устройство питания 13, источник света ч устройство 14 для формирования импульсов возбуждения обмотки 15 электромагнитного реле.

По команде на выдачу кода, отображающего угловое положение вала в данный момент, опрашивающий импульс возбуждает устройства 13 и 14. При этом лампа 3 начинает испускать свет. Одновр л еняо устройство 14 возбуждает обмотку 15 реле развертки и зеркало 6 начинает поворачиваться.

Свет лампы 3 проходит сквозь щель 4 и кодовый диск /, причем световая полоса, проходящая сквозь кодовый диск, расположена по

его радиусу. Промодулирснанный по интенсивности световой поток, несущий в себе определенную кодовую комбинацию, проектируется через цилиндрическую линзу 5 на зеркало 6. Отразивщись от зерхала, лучи вновь расхомерное оптическое изображение зчастка кодовой шкалы, который в данный момент выделен с помощью щели 4.

Оптическое -изображение кода быстро перемещается в плоскости щели 12, благодаря чему на фотоэлемент 11 попадают поочередно светлые и темные участки этого изображения, которые превращаются в электрические импульсы, составляющие последовательный код.

Одновременно свет от лампы 3 направляется зеркалом 7 на штрнхо гую линейку 8, содержащую изображение paBJiOMepHO хередующихся непрозрачных штрихов, щирина которых соответствует ширине кодовых колец на диске. Оптическое изображение этих щгрихов снимается с помощью цилиндрической линзы 9, а зеркало 10 отражает световые лучи, идущие от штриховой линейки на зеркало 6. Отразившись от зеркала, лучи расходятся и образуют в плоскости щели 12 дьумерное оптическое изображение штриховой линейки 8, которое при повороте зеркала перемещается так же, как изображение кода.

Таким образом, в приборе происходит оптическое наложение двух различных изображений, т. е. их суммирование.

Если в определенный момент времени на щель 12, т. е. на фотолриемник попадает «единица кода, изображаемая светлым участком, и светлый участок от штриховой линейки 8, световые потоки этих сигналов складываются по интенсивности, в результате чего с нагрузочного сопротивления фотоприемника получают максимально возможный по амплитуде электрический импулос. В случае, когда на фотоприемник попадает «нуль кода, изображаемый темным участком, на фотоприемник также попадает светлый участок изображения штриховой линейки 8, однако амплитуда этого импульса вдвое меньше, чем в приводимом выше случае с «единицей кода.

В процессе развертки на нагрузочном сопротивлении фотоэлемента получают серию распределенных во времени импульсов двух различных амплитуд, отличающуюся кроме того неравномерным периодом между импульсами из-за непостоянной скорости оптической развертки.

Серия амплитудно-модулированных импульсов передается по кабелю и одновременно поступает на входы двух триггеров Шмитта (на чертеже не показаны), которые играют роль формирователей и разделителей серий импульсов .различного назначения.

Триггер Шмитта ТШ-1 настроен на более

высокий уровень срабатывания (см. фиг. 2,6),

а ТШ-2 - на более низкий уровень срабаты-вания (см. фиг. 2,6).

В результате ТШ-} имеет на выходе серию

прямоугольных импульсов, отмечающих все «единицы кода, а интервалы между этими импзльсами отображают все «нули кода. В то же время ТШ-2 имеет на выходе серию прямоугольных импульсов, соответствующих

«единицам и «нулям- передаваемого кода. Фазовая модуляция этих двух серий импульсов одинакова.

После разделения импульсов они дифференцируются, а результирующие короткие импульсы формируются по длительности -и амплитуде в соответствии с электрическими и временными характеристикал1и триггеров, используемых в приемном регистре. При этом по переднему фронту прямоугольных импульсов с

ТШ-2 (см. фиг. 2,г) формируются сдвигающие импульсы (см. фиг. 2,е), а по заднему фронту прямоугольных импульсов с ТШ-} (см. фиг. 2,б) формируются кодовые импульсы (см. фиг. 2,д).

Такой асинхронный метод записи последовательных кодов в регистр полностью исключает ошибки считывания кода из-за неравномерности скорости развертки, так как запись и сдвиг производятся по переднему и заднему

фронту одного и того же импульса.

Предмет изобретения

Преобразователь угол - код, содержащий оптический кодовый диск, источник света, фотоприемник, систему оптических линз и зеркал, устройство развертки изображения кода для последовательной записи значения кода в сдвигающий регистр, отличающийся тем, что, с целью устранения ошибок считывания при

неравномерной скорости развертки в нем установлена неподвижная оптическая линейка с равномерно нанесенными непрозрачными штрихами, сфокусированная развертка изображения которой наход.чтся в одной плоскости с разверткой изображения кода.