Б Советский патент 1973 года по МПК H03M1/26 

1

Изобретение относится к устройствам преобразования угла поворота в код, применяемы:-,1 в различных отраслях промышленности в системах программного управления станками, в устройствах автоматического взвешивания, в системах телеуправления и контроля и др.

Для преобразования угла поворота в код, наряду с другими устройствами, используются преобразователи угол-код, работаюшие ло принципу считывания. Основной частью таких преобразователей является враш,ающийся диск (Л:ибо барабан) с нанесенными на него кодовыми дорожками. Количество кодовых дорожек определяется задаваемой величиной ошибки преобразования, возникаюш,ей из-за дискретности отсчета. Чем большую точность преобразования необходимо обеспечить, тем из большего числа дорожек должна состоять кодовая шкала преобразователя. Это в свою очередь усложняет конструкцию диска и вызывает удорожание его производства.

Цель изобретения - упрош;ение конструкции диска преобразователя и тем самым удешевление его изготовления.

Это достигается путем выполнения кодовой шкалы, обеспечиваюш,ей любую требуемую точность отсчета угла поворота, в виде диска с одной кодовой дорожкой, на которой кодовые значения угла -поворота представлены

всеми различными кодовыми комбинациями из п разрядов каждая, организованными в циклическую последовательность таким образом, что каждая 1кодовая комбинация получается из соседней смещением разрядов на один цифровой разряд влево (или вправо)., опуская первый разряд и вводя последний разряд.

На фиг. 1 показана кодовая шкала устройства.

Восемь различных трехразрядных комбинаций расположены в циклической последовательности на одной кодовой дорожке. При считывании по часовой стрелке, начиная с сектора, помеченного цифрой «О, трехразрядных кодовых комбинаций последовательно получаются следующие кодовые комбинации: 000 001 010 101 011 111 110 100 или пр,и переводе в десятичные числа О, 1, 2, 5, 3, 7, 6, 4.

На фиг. 2 показана принципиальная схема предлагаемого устройства.

Назначение дешифратора / и матрично схемы 2 - преобразование полученной последовательности кодовых комбинаций с диска 3

с помощью чувствительных элементов 4 в последовательность обычного двоичного «ода, что необходимо для работы вычислительных устройств, подключаемых к выходу устройства преобразования. В качестве дешифратора

показана наиболее простая матричная схема,

которая на практике, с целью экономии диодов, может быть заменена другой (нанример, многоступенчатой схемой прямоугольного типа).

При подаче на входы дешифратора любой комбинации сигналов, на его выходе получается сигнал только на одной определенной ширине. Входные сигналы являются двоичными переменными, т. е. число комбинаций из входных сигналов равно 2. Поэтому при п входах число выходных шин должно составлять 2. В дешифраторе принята следуюш.ая логика работы: выходной сигнал, равный единице, возникает на той шине, номер которой равен двоичному числу, нодаваемому на вход дешифратора. Нанример, если на вход поступает двоичная комбинация 101, выходной сигнал, равный единице, появляется на шине, помеченной индексом ASВыходные шины дешифратора являются входными для матричной схемы преобразования (матрицы). Число строк матрицы, таким образом, равно 2, а число столбцов-разрядности кода. Для формирования кода на выходе матрицы с каждой из выходных шин дешифратора соединяются те столбцы, которые обеспечивают требуемое преобразование последовательности кодовых комбинаций, нанесенной на предлагаемую шкалу диска, в обычную двоичную последовательность.

Устройство работает следуюшим образом.

Считываемая в момент измерения угла поворота кодовая комбинация (цусть это будет, нанример, 101) поступает на вход дешифратора. Одновременно с этим происходит включение источника напряжения (). Считанная комбинация переводит триггеры Г и Гз в единичное положение, оставляя триггер Гд в нулевом. Под воздействием поступаюших напряжений с триггеров диоды, подключенные к вертикальным шинам а, d, и е, оказываются запертыми и высокий уровень напряжения (код 1) проходит на выходную шину Лд. На всех остальных выходных шинах при рассматриваемой. комбинации входных сигналов по крайней мере один из диодов открыт. Вследствие этого за счет ладения напряжения на сопротивлениях R шины AQ-Лу находятся под низким потенциалом (.код 0). 0000001010100101 1 101 100100001 10001

Такая шкала обеспечивает точность та угла поворота

360 360

5°3730.

64

2

Предмет изобретения

Преобразователь угла поворота в код, содержащий диск с кодовой нжалой и чувстпиАналогичным образом при установке на триггерах входного регистра комбинации 000 выбирается шина А, комбинации 001 - шина Л и т. д.

С шиной Лз соединены столбцы В и 5з матрицы, на выходе которой появляется кодовая комбинация 011.

Для удобства размешения шеток съема кода с диска кодовая шкала может быть нанесена на его торцовую часть.

В реальных устройствах требуется довольно высокая точность измерения угла поворота, что достигается увеличением числа разрядов считываемых с кодовой шкалы комбинаций. Построение кодовой шкалы в виде диска с одной разрядной дорожкой для больших п (шесть и более) методом подбора не представляется возмо кным.

Для создания такой шкалы рекомендуется следуюшая последовательность действий: занесение в начало шкалы п нулей; запись полученного двоичного числа (или его десятичного эквивалента) в «накопитель чисел шкалы (например, отдельный чистый лист бумаги); занесение в шкалу следуюшего двоичного знака, отличаюшегося от предыдушего; проверка условия: число знаков в шкале меньше, чем величина (). Если это число равно

(), единицы заносят в оставшиеся п разрядов шкалы (шкала составлена полностью). Если указанное условие соблюдено, выделяют последние двоичные знаки (т. е. очередное число). Далее проверяют наличие очередного числа в накопителе. В случае его отсутствия, возврашаются к записи полученного двоичного числа в накопитель чисел шкалы. Если же оно есть, то заменяют последний двоичный знак создаваемой шкалы на противоположный, и возврашаются к выделению п последних двоичных знаков шкалы.

Этот алгоритм позволяет образовать кольцевую носледовательность, состояшую из 2 различных п-разрядных кодовых комбинаций для любых ft. Так, например, шкала, составленная по данному правилу, для л 6 имеет следующую последовательность нулей в единицу:

тельные элементы, подключенные к входам дешифратора, выходы которого соединены с входами матричной схемы, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, кодовая шкала содержит разрядную дорожку с кодовыми комбинациями, образующими циклическую цоследовательность, а чувствительные элементы расноложены вдоль разрядной дорожки с расстоянием между ними, равным 1/8 ее длины. 01011 1010001001 11001 1 110111 11 1

иг г