Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код Советский патент 1978 года по МПК G08C9/06 

(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБР АЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД а входы двух формирователей соединены с выходами суммирукяце-вычитающего бло- кл з. На выходе дифференциальных уснлителэй получают сигналы U.co сдвигом относительно друг друга на 9О эл. град. Су.ч .мируюше-вычитающий блок формирует С1 гналы и J -ir., и Пц t Uj - tjj,, соответстве}{1;о сдвинутые относительно сиг налов XTj.XJ .а±45 эл. град. Так образуется скстема IT,, IL.U,, U, сдвинутых относительно друг друга на 45 эл. град. Далее, после предварительного усиления, сигналы Ц,, U2, Uj.tl, поступают на четыре фop silpoвaтэ.я, каждый из которых формирует два противофазных сигнала прямоу- гольной формы. Система из четырех пар иря -«оуголькых противофазных сигналов подается на 6JJOK формирования импульсов при рашенкй, KOTOfJbift формирует последовательность из BocbNSH импульсов при перемещени подвижного растрового элемента преобразователя на один шаг и определяет направление углового перемещения . Точность этого преобразователя прак тически полностью определяется тем, насколько точно обеспечен фазовый сдвиг в 9О эл. град, между сигналамиU и вы ходе дифференциальных усилителей. Однако известно, что наличие инструментальных до пусков при выставке фотоприемников относительно друг друга со сдвигом на 1/4 ша га муаровой полосы, наличие ошибок изготовления растровых элементов и их установ ки, а также в результате влияния угловой опертуры и непараллельности светового потока осветительных систем и многих других факторов в реальных конструкциях фотоэлектрических преобразователей всегда будут иметь место фазовые погрешности, которые приводят к тому, что фазовый сдвиг между сигналами U- к будет равен 90 эл. гра и, как следствие, фазовые между сигналами U и Uj, IJj, U и Пц не будут равны 45 эл. град. Это обстоятельство приводит к неравномерной интерполяции щага растра на 8 частей, т.е. к ошибке преобразования :. Целью изобретения является повышение точности преобразования путем устранения вли5шия фазовых погрешностей входных сигналов. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь введен дополнительный суммирующе-вычнтающий блок, входы ко--: торого подключены к выходам основного сум миру юще-вычитающего блока, а выходы к входам третьего и четвертого формирователей. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого преобразователя. Преобразователь содержит источник 1 света, коллимационную линзу 2, подвижный 3 и неподвижный 4 растровые элементы, четыре фотоприемника 5 8, два диффере циальных усилителя 9 и 10, суммирующе-вычитающий блок 11, дополнительный суммирующе-вычитающий блок 12, четыре формирователя 13 - 16, блок 17 формирования импульсов приращений. При угловых перемещениях подвижного растрового 3 относительно неподвижного 4 на фотоприемники 5-8 поступает промодулированный растровым сопряжением световой поток от источника 1 через коллимационную линзу 2. Выходы фотоприекьников 5, 7 и 6, 8, сигналы с которых находятся в противофазе, попарно подключены к входам дифференциальных усилителей 9 и 1О. На выходах дифференциальных усилителей 9 и 10 формируются сигналы U и UJ CKнусоидальной формы без тостоянной составляющей, при этом фазовый сдвиг f этих сипналов из-за различных погрешностей может значительно отличаться от 90 эл. град. Сигналы Ц подаются на вход сумми- рующе-вычитающего блока 11, в котором производятся операции сложения и вычита ния этих сигналов и выравнивание по а плитуде полученных в результате этих операций, сигналов. Таким образом, на выходе блока 11 формируются два синусоидальных сигнала Uj, иtj одинаковой амплитуды и сдвинутые по фазе на угол, равный 90 эл. градусам. Сигналы tij и lit, с выхода суммирующе-вы читающего блока 11 одновременно по двум каналам поступают на входы формирователей 14, 16 и на входы суммирующе-вы читающего блока 12. После выполнения операции сложения и вычитания сигналов Т) и U ц, на выходах блока 12 получают также два сш- нал а TJ 5 и TJg синусоидальной формы и равной амплитуды, фазовый сдвиг между которыми, как и в первом случае, равен 9О эл. град. Сигналы UgHlIg с двинуты по фазе относительно сигналовUjииц соответственно на угол 45 эл. град. Сигналы с выхода суммирующе-вычитающего блока 12 поступают на входы формирователей 13 и 15. Каждый из-формирователей 13 и 16 формирует по два противофазных сигнала пряк моугольной формы. Таким образом с выходов формирователей 13 - 16 снимается система из четырех пар прямоугольных противофазных сигналов, сдвинутых, по пространственной фазе ровно на 45 эп. град. Эти сигналы поступают на вход блока 17, в котором формируется последовательность из восьми счетных импульсов при перемещении подвижного растра на одик шаг и определяется направление перемещения. В результате в таком преобразователе устраняется влияние погрешностей фазировки входных сигналов на равномерность интерполяции шага растра, чем достигается более высокая точность преобразования по сравнению с прототипом. При этом для получения высокой точности не требуется прецизионной выставки фотоприемников со сдвигом относительно друг друга в 1/4 шага муаровой полосы, прецизионной взаимной выставки растров, сложной оптической системы в осветителе для ф6ок:ирования параллельного потока излучени через растровое сопряжение и ее регулировки. Все это дает возможность создавать более простые конструкции преобразователя, значительно сокращает время на его регулировку, а следовательно, стоимость преобразователя. Экономический эффект преобразователя определяется его техническими преимущестормула изобретения Фотоэлектрический преобразователь пер мепшния код, содержащий источник света оптически связанный через коллимационную линзу, подвижный и неподвижный растровые элементы с четырьма фотоприемниками, выходы которых попарно объединены и через соответствующие дифференциальные усилители подключены к входам суммирующе-вычитающего блока, четыре формирователя, выходы которых подключены к блоку формирования импульсов приращений, входы двух формирователей соединены с выходами суммирующе-вычитающего блока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введен дополнительный суммирующе-вычитающий блок, входь которог-о подключены к выходам основного суммирующе-вычитающего блока, а выходы - к входам третьего и четвертого формирователей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: s/oo,; - 2.Патент США № 3371335, кл , 27.02.68. 3.Патент Великобритании № 108716S л. G-4 Н, 15.10. 1967.