Преобразователь перемещения в код Советский патент 1976 года по МПК G08C9/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной техники и может быть использовано в системах числового программного управления станками, лифтами и другими исполнительными механизмами.

Известен преобразователь перемещения в код, содержаш,ий датчик положения, входы которого подключены через делитель частоты к блоку питания, нуль-органы, триггер, вентиль и счетчик импульсов 1. Однако это устройство не обеспечивает достаточной точности работы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь перемещения в код, содержащий датчик положения и блок точного отсчета, соединенные между собой и подключенные к блоку питания, блок грубого отсчета, селектор направления перемещения и реверсивный счетчик импульсов грубого отсчета 2.

Цель изобретения - повыщение точности преобразователя путем предотвращения потерь информации в младщих разрядах блока точного отсчета.

Это достигается тем, что в предлагаемый преобразователь введены элементы И, инвертор и элемент задержки, причем прямой выход старшего разряда блока точного отсчета соединен с входом элемента задержки и одним входом первого элемента И, к другому входу

которого через инвертор подключен выход элемента задержки, соединенный с одним входом второго элемента И, другой вход которого подключен к инверсному выходу CTapniero разряда блока точного отсчета, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к одним входам третьего и четвертого элементов И, другие входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами младшего разряда блока точного отсчета, а выходы третьего и четвертого элементов И подключены к управляющим входам реверсивного счетчика импульсов. На фиг. 1 представлена функциональная

схема предлагаемого преобразователя перемещения в код; на фиг. 2 - диаграмма, поясняющая работу преобразователя.

Преобразователь перемещения в код содержит блок питания 1, датчик положения 2,

блок точного отсчета 3, элемент 4 задержки, элементы И 5-8, инвертор 9 и реверсивный счетчик 10 импульсов грубого отсчета. Выходы блока питания подключены к входам датчика положения 2 и блока точного отсчета 3.

Прямой выход старшего разряда блока точного отсчета соединен с входом элемента задержки и первого элемента И 5, а инверсный выход старшего разряда блока точного отсчета - с входом второго элемента И 6, к другому входу которого подключен выход элемента 4 задержки и вход инвертора 9, выход которого соединен с другим входом элемента И 5. Прямой и инверсивный выходы младшего разряда блока точного отсчета 3 соединены соответственно с одними входами элементов И 7 и 8, к другим входам которых подключены выходы элементов И 5 и 6. Выходы элементов И 7 и 8 подключены к управляющим -входам реверсивного счетчика импульсов 10. Датчик положения 2 может быть выполнен на любом принципе выдачи информации в блоки грубого и точного отсчетов с электрической, и другими видами редукции. Количество разрядов п в блоке точного отсчета 3 определяется в соответствии с выражением п log, ,(1) где Лмакс - максимальное значение перемещения, преобразуемое в точном отсчете; qi - шаг квантования в точном отсчете. Количество разрядов т в грубом отсчете .может быть определено по формуле ni ogA L J где Вмакс - максимальное значение перемещения. Предлагаемый преобразователь работает следующим образом. При перемещении Э подвижной части датчика перемещения в блоке точного отсчета вырабатывается код точного отсчета Ы-ю (см. фиг. 2). При перемещении в одну сторону (например, в сторону возрастания) в .младшем разряде в прямом коде точного отсчета должен появиться сигнал «о, а в инверсном коде- «1. При перемещении в другую сторону (в сторону у.меныцеиия 0) все происходит в обратном порядке. Элемент 4 задержки смещает начало отсчета на промежуток времени Д/, необходимый для переброски триггеров в младшем разряде точного отсчета и окончания переходных процессов в триггере старшего разряда точного отсчета, в том числе связанных с переходом линии считывания. Сигналы с выходов соответствующих эле.ментов обозначены на диаграмме (фиг. 2) буквой U с индексом, соответствующим номеру элемента. Сигналы с выхода элемента 4 задержки и инверсные сигналы с выхода инвертора 9 появляются раньше или позже переднего или заднего фронов выходных сигналов с триггера старшего разряда блока точного отсчета. При этом на выходах элементов И 5 и 6 ноявляются сигналы, которые совпадают по времени либо с прямым, либо с инверсны.м кодом младщего разряда точного отсчета в зависимости от направления перемещения, которое определяется характером приращения кода младшего разряда точного отсчета. Таким образом, на реверсивный счетчик импульсов с элементов И 7 и 8 поступают сигналы, которые складываются либо вычитаются (в случае обратного движения) с кодом реверсивного датчика импульсов грубого отсчета, в которые запрещается съем показаний грубого отсчета (схема запрета не показана). Так как на выходе блока точного отсчета и на выходе реверсивного счетчика 10 импульсов вид информации один и тот же, то для дальнейшей передачи инфор.мационным усттройствам никакого согласования кодов не требуется. При применении другого кода (например, циклического) требуется перевод его в двоичный только для передачи потребителям, а не в самом преобразователе, что также повышает функциональные возможности предлагаемого преобразователя по сравнению с прототипом. Формула изобретения Преобразователь перемещения в код, содержащий датчик положения и блок точного отсчета, соединенные между собой, и реверсивный счетчик импульсов грубого отсчета, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности путем предотвращения потерь информации в младших разрядах блока точного отсчета, в него введены элементы И, инвертор и элемент задержки, причем прямой выход блока точного отсчета соединен с входом эле.мента задержки и одним входом первого элемента И, к другому входу которого через инвертор подключен выход элемента задержки, соединенный с одним входом второго эле.мента И, другой вход которого подключен к инверсному выходу старщего разряда блока точного отсчета, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к одним входам третьего и четвертого элементов И, другие входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выхода.ми младшего разряда блока точного отсчета, а выходы третьего и четвертого элементов И подключены к управляющим входам реверсивного счетчика импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1.Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л., «Энергия, 1974, с. 154. 2.Авт. св. № 415689, кл. G 08С 9/00, 1972 (прототип).