Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код Советский патент 1980 года по МПК G08C9/06 

Изобретение ОТНОСИТСЕ к системам автоматического преобрааоЕания неэлектрйческйх велички в дискретный злактрй- ческнг сигнал, а именно, к преобразова теля1л керемсдений в код,.

Изгзастеи преобразователь леремеще- ния в код, содержащий подвижный и не подвижный диски с растровой и дополнительной дорожками на каждо д па них, источники и фотоприемники, находящиеся на каждой дорожке по разные стороны дисков, блок регистрации, соединенный входами с выходами фотоприемников. Для считьшания импульса начала отсчета в . устройстве на подвижном растровом диске на дополнительной нанесен растровый штрих, его грань совпадает с гранью одного из основных штрихов этого диска, а ширина равна ширине бис- сектора на дополнительной дорожке не- подБижиого диска, имеющего общую ось симметрии со штрихом основной дорожки UJ.

Нецостатком данного преобразователя является то, что считываемый импульс начала отсчета не обладает достаточной точностью и стабильностью пространственного расположения. Кроме того, особенно при высокой разрешающей способности преобразователя уменьшается надежность считывания-импульса начала отсчета за счет уменьшения величины сч1ггьгеаемого фотоприемииком сигнала.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий последовательно расположенные источники излучения, подвижный и неподвижный растровые диски с вспомогательной дорожкой, выполненной в виде чередующихся прозрачных и непрозрачных участков, и фотоприемники, соединенные через усилители с пороговыми гщементамк, формирователь импульсов, инвертор, элемешы И и счетчик .

37

Недостаток этого известного устройства состоит в его меаостаточно высокой точности.

Цель изобретения - повыше}1не точности фотоэлектрического преобразователя перемещения в код.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе выход первого порогового элемента через формирователь импульсов соединен с одними входами первого и второго элементов И, выходы второго и третьего пороговгзгх элементов соединены с соответств тощими входами третьего элемента И, выход которого co едлнен с другим входом второго элемента И и через инвертор - с другим первого элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены с вхО дами счетчика, а на подвих-сном и неподвижном дисках выполнены стробир;утощие дорожки с одним прозрачным участком, ширина которого равна ширине непрозрачного участка вспомогательной дорож- 1Ш, а центр прозрач:-юго участка строб рующей дорожки совпадает с центрэмк одник из прозрачных участков вс/шмога--тельной доро :ски и растровой дорожки одного диска и с краем одного ис прозрачных участков растровой дорожки дру гого диска.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого преобразователя неремещения; на фиг, 2 приведены виды разверток дисков и диаграмм, поясняЮ- щие работу устройства.

Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код содержит кодируемый вал 1, перемвидающийся в подшипнике 2, с жестко закре1тенным подви}К1-1Ы1л 3, на котором имеются растровая 4, дополнительная 5 и стробирующая 6 дорожки, неподвижный диск 7 с растровой 8, дополнительной 9 и стробирующей 1О дорожкамир истошики излучения 11, фотоприемники 12 усилители 13 пороговые элементы 14, формирователь 15 импульсов, инвертор 16, первый гшемеит И 17, второй элемент И 18, третий эле мегг И 19, счетчик 20, шину 21 импульса начапа отсчета,

На фиг, 2 показаны считываюидие сиг налы 22, прямоугольные импульсы 23, счетные импульсы 24, сигнал 25 с дополнительных дорожек, прямоугольные сигналы 26 на выходе порогового элемента 14j сигнал 27 на выходе IJXJTO- приемника 12, прямоугольный сигнчл

4584

28 выходе nopor oRoi o элемент 14, импульс 29 начала отсчета.

Весь ряд градаций дополнительной дорожки 9 ориентиг-юван на чуЕствитель- 5 ную поверхность соответствующего фо топриемника.

Преобразователь работает следующим образом;.

При повороте код руемсго сала 1 Б 0 подшипнике 2 подвижный 3 пере мещаетсн относительно непоцвкжногп диска 7, При этом с растровых р.оро жек 4 и 8 с помощью соответствующих источника иааучения 11 и ((Югопркеглни - KQ 12 считываются сигналы 22. которые усилителем 13 и пороговым элэмсч...том 14 преобразуютс Б ; Пямоуго;1ЬнглЕ сигналы 23. Формирователь 15 грорШ рует из этих ciuEiuJiOB по пероципм п задЕгим счетные импульсы 24. которые при наличии уярачияющего 1;г«нала с инверто;.1а 16 П1: оходят чере. E-ICрой элемент И 18 н подсчитываются двоичным счетчиком 20.

При соотглвтствующих пйюжения : подвижного диска 3 относителыю неиодвиж ноге 7 с дополнительных дорожек 5 и 9 посредством источника излучения 11 на (ротоприемник 12 дополнительных до рояоэк начнет поступать сигнал 25, ко--торый при определенном положогии диска будет иметь максимальное з ачеиие в результате суммарного воздействия на фотоприемник лучистого потока от сопря- жения всех градаций дорожек 5 и 9. Сигналь 25 усялнваются усилителем 13 и прео раауются пороговым а.шмек- том 14 в прямоугольные: сигпал-л 26.

В определяипом подвижного диска а разультите сопгшжония -ра--. цацнй стробнрую:м 1к порожек С vf 10 но- средством источника иалучо 1ия 11 iui

фотоприемнике 12 стробируюилих дорожек , появится сигпа.и 27;, который после yci-bления преобр)азуется )Оговым элемен™ том 14 в прямоугольный сигнал 28.

ГТри наличии на входах третьего эле.,манта И 19 обоих сигналов 26 и 28, 5„ на его выводе появится сиг-нал, тюдаваемый на управляющий вход второго элемента И 18, благодаря чему счетный импульс 24 пройдет через элемент И 1.8 на luwty 21 в виде имиульсй 29 на-юля отсчета и обнулит счетчик 2О. с элемента И 19 подается иь гашертор 16, сигнал с; ог- вь;хода, благодаря чему блоккруе-ей пхоп первого элемента М 17 и имГ1;,;ьс. МРИ- нимаомый затем оа начало отсчета, пе проходит на вход счегчика 20, При изменении направления вращения кодируемого вала преобразователь работает аналогично. В предлагаемом преобразозателе повьшение точности формирования начала отсчета по сравнению с известными достигается за счет указанных конфигураций и взаиморасположения градаций дорожек и построения блока регистрации, при которых реализуется аыцеление одно го из счетных импульсов, принимаемого за импульс начала отсчета. Повьпиепие надежности считывания, особенно при узких градациях растровых: дорожек, осуществляется за счет бопьшта сигналов с фотоприемника. Для этого ШИ рина грацации на стробирующей дорожке выбирается такой,, чтобы сигнал с фото- приемника был Д1эсгаточно высокого уров ня. Исходя из величины этой градациИр реализуется по указанному ранее соотношению дополннтелькая дорожка. Несмотря на то, что шнсчна градаций дополнительной дорожки не больше ширины градаций растровой доромски, высокий уровень сигнала обеспечивается тем, что на фото приемник этой дорожки при формировании импульса начала отсчета попадает суммар ная лучистая эиерг;ш через весь ряд щелей. Формула изобретения Фотоэлектрический преобразоЕзтель перемещения в код, содержащий последовательно расположоиные }тсточники {злу-

;5,А4 UJ ., , . .. , . ff ,

t-T I:

Ii .;i чения, подвижный и яеподвяжиый дискп с вспомогательной дорожкой, выполненной в виде чередую .цнхся прозрачных и не прозрачных участков, ь: фотоприемники, соединенные через усилители с пороговыми элементами, (юрм фователь импульсов, инвертор, элементы И и счетчик, отличаю Л и и с я тем, что, с целью повышения гочности преобразователя, в нем выход первого порогового элемента через формирователь импульсов соединен с одинм; входами первого и вто рого элементов И, выходы второго н третьего порогх вых элементов соединены с соответствующим входами третьего элемента И, выход которого соединен с други;у: входом, второго элемеЕ та И и через инвертор с spyidKi яходом первого аяемента И, выхоцы гюрвого и второго ачеменгов И соед;а;екь5 с входами счет- чика, а на подвижком rf неподвижном дисках выполнены CTpc-6 fpy mffe дорожки с одн;1м прс-зрачкыгл участком, ширина которого равна ширине непрозрачного участка вспомогательной дорожки, центр прозрачного участка стробир тощей дорожки совпадеет с центрами одних из проарач ньгх. участков ьсгтомогатс-лыюй дорожки и расгровой дорожки одного диска и с кpse одного чз прозрачных участков растровой дорожки другого, диска. Источ йха икформааиг, пркнйтые зс впимаике прл экспертизе 1„ Авгорску: сз.цзгельство СССР №466381, кп. Q О8 С 9/04, 1075. 2, Авторское с:г.-щательство QCCP 492903, тел. G ОЗ С 9/Ов, 1973 прототип).

L Hi J

H Г /

1 , i- ;.//л у//,у/л л..Х Z yZ/////// y////////7ZZZZA 6 у ////////////А

У7///7//////Л

У77///////7/. ., X//////////77//Z V. YZZZZZZZZZZZZz,

/

22

ЧИ

Jd

L...™™A..i™™..A.d

, 25 ..

fiai,iAiih:4 fta a Ur.

9

rUtf, &