Преобразователь аналоговой величины в код Советский патент 1979 года по МПК H03K13/175 

Изобретение относится к вычислитель ной и информационно-измерительной технике. Оно может быть использовано при конструировании цифровых измерительных приборов, устройств ввода измерительной информации в ЭЦВМ, АСУ технологическими процессами и аналого- и ровых преобразователей. Известен преобразователь аналоговой величины в код, содержащий осветитель, измерительный механизм с поворотным зеркалом, волоконнооитическое кодирующее устройство с подключенным к его выходу через фотоприемники электронно-логическим блоком, два фотоприемника и двухвходовой элемент И, а волоконнооптичес- кое кодирующее устройство содержит дополнительные световоды, входные торцы которых, имеющие, например, прямоуголь ное сечение, образуют дополнительные равные зоны входного торца волоконнооптического кодирующего устройства и расположены на нем вплотную друг к дру гу по прямой, параллельной направлению перемещения светового штриха, а выход вые торцы, объединенные lepea один в два общих световода, подключены через два фотоприемннка ко входам двухвходовопо элемента И, выход которого соединен с управляющим входом электроннологического блока fij. Данный преобразовй рель ешалоговой величины в код имеет сравнительно невысокую надежность работы, обусловленную возможностью появления ложных кодов на выходе преобразователя при обрыве цепи управления электронно югнчес- кого блока, а также вз-за возможной незначительной непаралледьности оси светового штриха луча границам соседгних входных торцов вопоконнооптическо- го кодирующего устройства. Целью i изобретения является повышение надехсности работы преобразователя. Указанная цель достигается тем, что в преобразователь аналоговой величины в код, содержащий осветитель, измерительный механизм с поворотным зерка- 6 лом, волоконнооптическое кодирующее устройство с подключенным к его выходу через фотоприемники электронно-логи ческим блоком, два фотоприемника и двухвходовой элемент И, а волоконнооптическое кодирующее устройство содержит дополнительные световоды, входные торцы которых, имеющие, например, прямоугольное сечение, образуют дополнительные равные зоны входного торца волоконнооптического кодирующего устро ства и расположены на неМ вплотную друг к другу по прямой, параллельной направлению перемещения светового штр ха, выходные торцы дополнительных световодов, объединенные через один в два общих световода, подключены через два .фотоприемника ко входам двухвходового элемента И, выход которого соединен с управляющим входом электронно-логического блока, продолжения границ соседних ВХОДНЫХ торцов дополнительных световодов делят прилегающие к ним входные торцы простейших кодирующих элементов волоконнооптического кодирующего устройства на две равные части. На чертеже приведена блок- ;хема преобразователя. Преобразователь аналоговой величины в код содержит осветитель 1, формирующий свеговой щтрих 2 на входном торце волоконнооптического кодирующего устройства (ВОКУ) 3, измерительный механизм 4 с поворотным зеркалом 5, блок фотоприемников с информационными 6 и двумя управляющими 7 фотоприем- никами, электронно-логический блок 8 с кодовыми выходами 9 и двухвходовый элемент И 10. Входная величина 2. преобразователя измерительным механизмом 4 с поворотным зеркалом 5 преобразуется в координаты X положения светового штриха 2 луча осветителя 1 Эти координаты X квантуются, а соответствующие уровни квантования кодируются с учетом заданной функции преобразования. Квантование координат положения светового штриха 2 осуществляется входным торцом ВОКУ 3, образованным входными, например, прямоугольными, расположенными по прямым, параллельным направлению перемещения светового штриха 2., торцами 11 и-12, жгутов простейшего кодирующего элемента 13;. световодов 14 и управляющих (допол34нительных) снетоводов 15. llpn эток продолжения границ плотноуложепных входных торцов 12 дополн1 тельных све товодов 15 делят прилегающие к ним плотно или неплотно уложенные входные торцы 11 ПКЭ 13 на две равные части. Для нормальной работы преобразователя размер А (ширина светового штриха 2) устанавливается меньшим или равным раз- меру B-C-tg-oC, где В и С - размеры {ширина и высота) указанных частей входных торцов 11 ПКЭ 13; oL- максимально допустимое значение угла отклонения от параллельности оси светового штриха 2 границам входных торцов 11 ПКЭ 13. При соблюдении этого условия ( А- В - C-tgoC) возможна засветка световым штрихом 2 одного из входных торцов 11 ПКЭ 13 и двух входных торцов 12 дополнительных световодов 15. Размеры Д входных торцов 12 дополнительных световодов 15 могут быть постоянными или переменными, но стро- го фиксированными и определяются шагом квантования перемещения светового штриха 2. Кодирование уровней квантования, соответствующих координатам X светово- го штриха 2, осуществляется в ВОКУ 3. При этом образование выходного оптического кода 16 обеспечивается расщеплением энергии светового штриха световодами 14 и раскладкой их выход- ных торцов по выходным информационным торцам 17 ВОКУ 3, которым приписываются разряды позиционного кода. Указанная раскладка выходных торцов световодов 14 ПКЭ 13 производится согласно единицам кодов чисел, равных кодируемым значениям заданной функции преобразования координат светового штриха 2. Преобразование оптического кода 16 в электрический код 18 производится информационными фотоприемниками 6. Для выявления положения светового штриха 2 на входном торце ВОКУ 3 относительно ге.ометрического центра входных торцов 11 ПТЭ 13 выходные торцы дополнительных световодов 15 объединеньь через один в два общих жгута, выходные торцы 19 которых через два управляющих фотоприемника 7 подключены ко входам 20 двухвходового элемента И 10. Выход элемента И 10 соединен с управляющим входс м 21 электронно-логического блока 8, предназначенного для обработки электричес- 56 кого кода 18 с целью исключения неодно кодирования перемещения светового штриха 2. Электронно-логический блок 8 при наличии сигнала на управляющем входе 21 запоминает с помощью регистра памя ти сигналы с информационных фотоприем- НИКОВ 6 и представляет их на выходах 9 При отсутствии сигнала на управляющем входе 21 сигналы с информационных фо- топриемников 6 не записываются в регистр памяти электронно-логического бло ка 8 и не оказывают какого-либо влияния на состояние сигналов на выходах 9 блока 8. Работает преобразователь следующим образом. При подаче аналоговой величины Z па вход преобразователя происходит поворот зеркала 5 на угол, соответствующий этой величине. При этом v BeTOBOfi штрих 2 перемещается по входному торцу ВОКУ 3 от начального к конечному положению X, соответствующему значению преобразуемого параметра. 1В процессе указанного движения светового штриха 2 по входному торцу ВОКУ 3 всякий раз, когда оказываются засвеченными один из входных торцов 11 ПКЭ 13 и два смежных входных торца 12 дополнительных световодов 15, появятся истинные оптические 16 и электрические 18 коды заданной функции преобразователя, а также два сигнала на выходных торцах 19 двух общих жгутов дополнительных световодов 15 и, следовательноу появится сигнал на управляющем входе 21 электронно-логического блока 8, Появление этого сигнала осуществит стирание предыдущего кода с электронно-оптического блока 8, куда введется и заполнится истинный код, соответствующий засвеченному входному торцу 11 ПКЭ 13. Когда затем в процессе движения светового штриха 2 окажутся засвеченными два 36 смежных входных торцп 11 ПКЭ 13 и один входной торец 12 дополнительных световодов 15, а на выходных информационных торцах 17 появится ложный оптический код, исчезнет одновременно и один из управляющих сигналов на торцах 19, что приведет к исчезновению выходного сигнала элемента И 10 на управляющем входе 21 электронно-логического блока 8, Это приведет к сохраненгю на выходах, 9 электронно-логического блока 8 предыдущего истинного кода, соответствующего предыдущему засвеченному входному торцу 11 ПКЭ 13. Только достижение световым штрихом 2 геометрического центра последующего входного торца 11 ПКЭ 13 приведет к появлению сигнала па управляющем входе 21, стиранию предыдущего и появлению нового истинного кода на выходах 9. Таким образом при плавном перемещении светового штриха 2 по входному торцу ВОКУ 3 происходит скачкообразная смена истинных кодов значений заданной функции на выходах 9 преобразователя. Формула изобретения Преобразователь аналоговой величины в код по авторскому свидетельству № 462282, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности рабсуты, продолжения границ соседних входных торцов дополнительных световодов делят прилегающие к ним входные торцы простейших кодирующих элементов волоконнооптического кодирующего устройства на две равные части. Источники информации, принятые во вниктание при экспертизе 1. Авторское сввдетельство СССР № 462282, -кл. И 03 К 13/175.. О4.11.72.

10

/

/

«