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

Устройство относится к системам автоматического контроля и регулирования 9 дискретным выходом в вше число-импульсного кода.

Известны фотоэлектрические преобразователи перемещений в код, содержащие осветитель, поворотное зеркало, связанное через передаточный механизм с измерительным штоком, блок фоторезисторов, соединенный с выходными щинами коммутатора и через диоды с одним входом нульоргана, выход которого соединен через триггер управления с одним входом схемы совпадений, ко второму входу схемы совпадений подключен генератор импульсов.

Недостатком известных устройств является низкая разрешающая способность при квантовании аналоговой величины, ограниченная шириной рабочей поверхности фоторезисторов.

Предложенное устройство отличается тем, что, с иелью повышения разрешающей способности, в него введены блок образцовых резисторов и дополнительный коммутатор, причем образцовые резисторы одним концом соединены с шино-й питания фоторезисторов, а другим концом соединены с выходами дополнительного коммутатора и через диоды со вторым входом нуль-органа, вход дополнительного коммутатора подключен к выходу схемы совпадения, а выход соедю1ен с входами коммутатора фоторюзисторов.

На чертеже пр1тедена блок-схема предлагаемого устройства.

Фотоэлектрический преобразователь перемещений в код содержит измерительный шток 1, пружинный передаточный механизм 2, поворотное зеркальие 3, осветитель 4, блок фоторезисторов 5, коммутатор 6 фоторезисторов, нуль-орган 7 с двумя входами, генератор импульсов 8, триггер управления 9, схему совпадения Ю, блок образцовых резисторов 11, коммутатор 12 образцовых резисторов, состоящий из матричного дешифратора 13 и счетчика на триггерах 14. Преобразователь также содержит диоды схемы сборки блока образцовых резисторов 15 и диоды схемы .сборки фоторезисторов 16. Действие измерительного фотоэлектрического преобразователя с дискретным вы ходом осуществляется следующим образом Перемещение измерительного штока 1, пропорциональное контролируемому линейному размеру, вызывает поворот зеркальца 3 на определенный угол. При этом сфо кусированное световое пятно зантлает со- ответствующее положение, при котором засвечивается, например, к-ый фоторезис- тор,При подаче сигнала Пуск управляющий триггер 9 снимает запрет и через схему соппадения 10 от генератора прямоугольных йМпульсов 8 поступают импульсы опроса на счетный вход первого триггера счетчика 14 и одновременно на вход всего устройства. Пока не заполнится триггерный счетчик 14, к первому входу нуль-органа 7 остается подключенным первый фоторезистор блока фоторезис оров а ко второму, входу нуль-органа 7 через матричный диодный дешифратор 13 коммутатора образцовых резисторов 12 и диоды схемы сборки 15 последовательно подключаются резисторы блока образцовых резис торов 11, число которых равно двум. Номиналы образцовых резисторов выбираются таким образом, что величины токов, протекающих через них, соответствуют токам фоторезисторов, имеющих определенную площадь засвеченного участка рабочей поверхности, например, засвеченные на 1/4, 1/2... и т. п. рабочей площади поверхности. Подключение образцовых резисторов осуществляется в последовательности от резистора с наибольшим весовым коэффициентом проводимости к наименьшему, так что на втором входе нупь органа 7 по ме ре переключения резисторов набирается компенсирующее напряжение, изменяющееся во времени по ступенчатому закону. Поскольку ток через резистор с наименьщим коэффициентом проводимости больше тока неосвещенного фоторезистора, срабатывание нупь органа 7 не происходит, и после заполнения триггерного счетчика 14 с него на вход коммутатора 6 фоторезисторов 6 подается импульс, в результате чего к нуль-органу 7 подключается следующий фоторезистор. Цикл сравнения повторяется. При подключении к-го фоторезистора (определенная часть поверхности в данный момент засвечена) к первому входу нульоргана 7 и резистора с соответствующим весовым коэффициентом - ко второму на выходе нуль-органа 7 формируется им пульс, перебрасывающий триггер управления 9 в исходное состояние, при котором на схему совпадения 10 поступает запрет, и дальнейшая подача импульсов на триг- герный счетчик 14 и выход устройства прекращается. Одновременно осуществляется установка в исходное состояние триггерного .счетчика 14 и коммутатора б фоторезисторов. Таким образом, на выходе устройства формируется пачка измерительных импульсов, число которых пропорционально не только, порядковому номеру фоторезистора, на котором в данный момент находится световое пятно, но и площади его засвеченного участка. Кратность повышения разрешающей способности равна коэффициенту пересчета триггерного счетчика. Формула изобретения Фотоэлектрический преобразователь перемещений в код, содержащий осветитель, поворотное зеркало, связанное через передаточный механизм с измерительным штоком, блок фоторезисторов, соединенный с выходными шинами коммутатора и через диоды с одним входом нуль-органа, выход которого соединен черюз триггер управления с одним входом схемы совпадений, ко второму входу схемы совпадений подключен генератор импульсов, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности устройства, в него введены блок образцовых резисторов и дополнительный коммутатор, причем образцовые резисторы одним концом соединены с шиной питания фоторезисторов, а другим концом соединены с выходами дополнительного коммутатора и через диоды со вторым входом нуль-органа, вход дополнительного коммутатора подключен к выходу схемы совпадения, а выход соединен с входами коммутатора фоторезисторов.