Устройство для изготовления кодированных элементов аналогоцифровых преобразователей Советский патент 1979 года по МПК G08C9/00 

1

Изобретение относится к области аналого-цифрового преобразования информации.

Известно устройство для автоматического изготовления кодированных элементов аналого-цифровых преобразователей, содержащее высокоточные делительные машины с системами, воздействующими в зависимости от метода обработки па заготовку диска по определенной программе 1.

Недостаток его заключается в низкой точности изготовления элементов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для изготовления кодированных элементов, содержащее блок нулевого положения поворотного механизма заготовки, проекционный блок, блок единичных угловых перемещений, выходом подключенный через счетчик единичных углов к первому входу блока сравнения аппроксимирующих и единичных углов, выход которого соединен с входами сброса счетчика единичных углов и регистра апнроксимирующих углов, блок считывания программ, входы и выходы которого связаны соответственно с выходами и входами блока программ и блока проверки кода на четность, а один из выходов блока считывания программ подключен к входу регистра аннроксимирующих углов 2.

При работе известного устройства появляются систематические погрешности поворотного механизма, которые приводят к возникновению ошибок изготовленных кодовых масок, т. е. уменьшается точность их изготовления. В известном устройстве эти ошибки не учитываются, что является его сушественным недостатком. Также не учитывается и ряд погрешностей, возникающих

на других технологических этапах получения кодированных элементов, таких как проявление, перепечатка и др.

Цель изобретения - увеличение точности изготовления кодированных элементов, например кодовых масок, путем учета их систематических погрешностей, зчета не только механических погрешностей поворотного механизма, но и погрешностей, сопутствующих получению кодированного элемента на

всех этапах технологического цикла. Могут также учитываться систематические ногрешности, появляющиеся со временем эксплуатации оборудования. ГТоставленная цель достигается тем, что в

устройство введены блок памяти поправок, регистр суммарных аппроксимирующих углов, накапливающий сумматор адреса поправок, комбинационный сумматор поправок, комбинационный сумматор программных и поправочных аппроксимирующих углов, блок выборки поправок, два блока согласования, счетпый триггер, две линии задержки, блок ввода поправок и носитель информации о поправках. Выход регистра аппроксимирующих углов соединен со входом накапливающего сумматора адреса поправок, вход сброса которого подключен к выходу блока нулевого положения поворотного механизма заготовки, и через первую линию задерл ки с первым входом комбинационного сумматора программных и поправочных аппроксимирующих углов. Второй вход последнего соединен с выходом комбинационного сумматора поправок, а выход через регистр суммарных аппроксимирующих углов подключен к второму входу блока сравнения аппроксимирующих и единичных углов, выход которого соединен с входом счетного триггера и входом сброса регистра суммарных аппроксимирующих углов н через вторую линию задержки подключен ко входу блока считывания программ. Выход носителя информации о поправках подключен через блок ввода поправок к первому входу блока памяти поправок, второй вход которого через блок выборки поправок соединен с выходом накапливающего сумматора адреса поправок, выходы блока памяти поправок через соответствующие блоки согласования - к входам комбинационного сумматора ноправок, а выходы счетного триггера - к входам проекционного блока.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для изготовления кодированных элементов содержит регистр 1 аппроксимирующих углов и счетчик 2 единичных углов, выход которого подключен к первому входу блока 3 сравнения аппроксимирующих и единичных углов. Выход регистра 1 подключен через последовательно соединенные накапливающий сумматор 4 адреса поправок и блок 5 выборки поправок к входу блока 6 памяти поправок, выходы которого через блоки 7 и 8 согласования соединены е входами комбинационного с; мматора 9 поправок. Выход сумматора 9 подключеп к первому входу комбинациоппого сумматора 10 программных и поправочных аппроксимирующих углов, второй вход которого через первую линию 11 задержки соединен с выходом регистра 1, а выход через регистр 12 суммарных анпроксимирующих углов - к второму входу блока 3. Выход блока 3 подключен к входам сброса регистра 1, счетчика 2 и входа счетного триггера 13 и через вторую линию 14 задержки к входу блока 15 считывания программ, входы и выходы которого соединены соответственно с выходами и входами блока 16 проверки кода на четность, имеющего выход 17 аварийного останова.

Вход блока 18 ввода поправок, имеющего управляющий вход 19 для сигпала съема поправок, соединен с выходом носителя 20 информации о поправках, а выход блока ввода поправок - с входом блока 6 памяти поправок. Выходы счетного триггера 13 подключены к входам проекционного блока 21, выход блока 22 единичных угловых перемещений - к входу счетчика 2 единичных углов. Выходы и входы блока 23 программ соединены с соответствующими входами и выходами блока 15 считывания программ, а вход сброса накапливающего сум.матора 4 адреса поправок подключен к выходу блока 24 пулевого положения поворотного механизма заготовки.

Устройство работает следующим образом.

До начала работы устройства сигналом съема поправок р носителя 20 информации о поправках посредством бло-ка 18 ввода поправок в блок 6 памяти вводят поправки. Последние представляют собой последовательпый набор чисел, величины которых для определенных угловых значений обратны (по знаку) погрешностям изготовления кодированного элемента и представлены в виде чисел, выраженных в единичных угловых приращениях. Величины поправок, привязанные к абсолютным зглам кодированного элемента, получают путем анализа изготовленных ранее образцов кодированных элементов.

Таким образом, блок 6 памяти поправок содержит для значений углов поворотного механизма (начиная с нуля) при определенном выбранном угловом интервале требуемые поправки для сведения к нулевым значениям ошибки изготовления кодированных элементов.

В начале работы устройства соответствующим импульсом зстапавливаются в нулевое состояние регистр 1, счетчик 2, регистр 12 и счетный триггер 13, блок 24 устанавливает в нз левое состояние накапливающий сумматор 4 адреса поправок.

Блок 15 считывания программ из блока 23 программы считывает первое аппроксимирующее число, контролирует его на четность в блоке 16 и фиксирует его в регистре 1 аппроксимирующих углов. (Если контролируемое число пе удовлетворяет требованиям четности, на выходе блока 16 появляется сигпал аварийного останова). С выхода регистра 1 число подается на накапливающий сумматор 4 адреса поправок, выход которого является адресом поправки. Блок 5 по этому адрееу определяет в блоке 6 памяти требуемые поправки и формирует сигпал па их считывание. Через блоки 7 и 8 согласования поправки, имеющие зпаки и величины, выраженные в количествах единичных угловых приращений, поступают на вход комбинационного сумматора 9 поправок. Суммарная величина поправок подается па вход сумматора 10, на другой вход

которого с задержкой во времени на линии И поступает первое аппроксимирующее число. Алгебраически сложенные в сумматоре 10 числа дают скорректированное число аппроксимирующих единичных импульсов в данной (первой) градации с учетом поправки. Это скорректированное число посылается в регистр 12 суммарных аппроксимирующих углов.

Блок 22 вырабатывает импульсы, соответствующие единичным угловым перемещениям поворотного механизма, число которых фиксируется счетчиком 2 единичных углов и выдается на вход блока 3 сравнения аппроксимирующих и единичных углов в виде цифрового кода. В связи с тем, что на другом входе блока 3 имеется число с регистра 12 в момент, когда изменяющаяся информация на первом входе блока 3 сравняется с информацией па втором его входе, блок 3 выдает импульс сравнения. Этим импульсом перебрасывается счетный триггер 13, причем сигнал с единичного выхода последнего изменяет состояние проекционного блока устройства, обнуляются регистр 1, счетчик 2, регистр 12, а также с задержкой во времени на второй линии 14 подается сигнал па блок 15 считывания программ для считывания из блока 23 второго аппроксимирующего числа.

Рассмотренный процесс далее повторяется аналогично, за исключением того, что на выходе накапливающего сумматора 4 адреса поправок формируется число, представляющее следующий адрес поправки, по которому из блока 6 памяти считывается информация о величине второй поправки и т. д.

В связи с тем, что в блоке 6 памяти записаны поправки, привязанные к углам в пределах 360°, после поворота поворотного механизма на полный оборот, блок 24 сбрасывает сумматор 4 в нулевое состояние и для следующего оборота сумматор 4 может формировать новые адреса поправок, соответствующие величинам градаций второго разряда кодированного элемента.

Если с течением времени появятся погрешности в изготавливаемых кодированных элементах, то после анализа их величин для определенных углов формируется новый носитель 20 информации о поправках и эти данные переписываются в блок 6 памяти поправок.

Использование рассматриваемого устройства позволяет повысить точность изготовления кодированных элементов аналогоцифровых преобразователей, таких как кодовых масок, щелевых диафрагм и других круговых лимбов путем учета суммарных ощибок их изготовления, т. е. дает возможность учесть механические систематические погрешности устройства нанесения масок, а также систематически вносимые погрешности в процессе обработки полученных заготовок (проявление, перепечатка и пр.). При

использовании рассматриваемого устройства для получения высокоточных кольцевых масок не обязательно назначать жесткие точностные требования на оборудование и технологические процессы изготовления, где имеют место выявляемые систематические погрещности.

Формула изобретения

Устройство для изготовления кодированных элементов аналого-цифровых преобразователей, содержащее блок нулевого положения поворотного механизма заготовки,

проекционный блок, блок единичных угловых перемещений, выход которого соединен через счетчик единичных углов с первым входом блока сравнения аппроксимирующих и единичных тлов, выход которого

соединен с входами сброса счетчика единичных углов и регистра аппроксимирующих углов, блока считывания программ, входы и выходы которого соединены соответственно с выходами и входами блока программ

и блока проверки кода на четность, а один из выходов блока считывания программ подключен к входу регистра аппроксимирующих углов, отличающееся тем, что, е целью повышения точности устройства, в

него введены блок памяти поправок, регистр суммарных аппроксимирующих углов, накапливающий сумматор адреса поправок, комбинационный сумматор поправок, ком бинационный сумматор программных и поправочных аппроксимирующих углов, блок выборки поправок, два блока согласования, счетный триггер, две линии задержки, блок ввода поправок и носитель информации о поправках, выход регистра аппроксимируюЩих углов соединен с входом накапливающего сумматора адреса поправок, вход сброса которого подключен к выходу блока нулевого положения поворотного механизма заготовки, и через первую линию задержки

с первым входом комбинационного сумматора программных и поправочных аппроксимирующих углов, второй вход которого соединен с выходом комбинационного сумматора поправок, а выход через регистр

суммарных аппроксимирующих углов подключен к второму входу блока сравнения аппроксимирующих и единичных углов, выход которого соединен с входом счетного триггера и входом сброса регистра суммарных аппроксимирующих углов и через вторую линию задержки подключен к входу блока считывания программ, выход носителя информации о поправках соединен через блок ввода поправок с первым входом блока памяти поправок, второй вход которого через блок выборки поправок соединен с выходом накапливающего сумматора адреса поправок, выходы блока памяти попра- вок подключены через соответствующие

блоки согласования к входам комбинацпонного сумматора поправок, выходы счетпого триггера подключены к входам проекционного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Гитис Э. И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М.-Л., Госэнергоиздат, 1961.

2. Фотоэлектрические преобразователи информации. Под ред. Л. Н. Преснухина. М., «Машиностроение, 1974, с. 336-339.