Преобразователь перемещений с цифровым выходом Советский патент 1982 года по МПК G01B11/00 

i .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых или линейных перемещений в цифровых системах управления. .

Известны преобразователи перемещений, имеющие растровые решетки, источник света, фотоприемники,устройство обработки выходных сигналов фотоприемников f1 3 и 2 J.

Недостатком известных преобразователей является невысокая разрешающая способность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь перемещений с цифровым : выходом, содержащий источник света, два фотоприемника, прозрачную, растровую решетку с непрозрачными параллельными полосами, расположенную между источником света и фотоприемниками , и формирователь старших разрядов з.

Недостатком этого преобразователя является недостаточно высокая разрешающая способность.

Цель изобретения -повышение разрешающей способности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь снабжен аналогоцифровым преобразователем младших разрядов, входы которого соединены с соответствующими входами формирователя старших разрядов и подключены к выходам фотоприемников, и реверсивным счетчиком импульсов, первый вход которого соединен с выходом формирователя старших разрядов, а второй - с выходом аналого-цифрового преобразоват;еля младших разрядов,при этом ширина непрозрачных полос растровой решетки равна ширине светочувствительной поверхности фотоприемника, а расстояние между одноименными краями непрозрачных полос растровой решетки равно учетверённой шири 3П не светочувствительной поверхности фотоприемника. На чертеже приведена блок-схема преобразователя перемещений с цифро вым выходом. Преобразователь содержит источни 1 света, растровую решетку 2, фотоприемники 3 и 4, формирователь 5 старших разрядов, подключенный входами к выходам фотоприемников, аналого-цифровой преобразователь 6 мла тиих разрядов, реверсивный счетчик 7 подключенный к формирователю 5 и к аналого-цифровому преобразователю 6 Преобразователь работает следующим образом. Модулированный с помощью растровой решетки 2 световой поток источника 1 преобразуется в фотоприемниках 3 и в сигнал треугольной формы, которые после обработки в форми рователях 5 и 6 записываются в реверсивный счетчик 7. На выходе формирователя 5 в момент перехода напряжения сигнала через ноль образуются импульсы, несущие информацию в перемещениях решетки 2, определяется направление перемещения решетк за счет того, что фотоприемники 3 и Ц сдвинуты относительно фронтов непрозрачных полос решетки на ширину светочувствительной площадки фотоприемника , а в промежутках между переходами через ноль аналоговый сигнал треугольной формы, снимаемый с фотоприемников 3 иЛ преобразуется с помощью аналого-цифрового преобразователя 6 младших разрядов в цифровой код. Треугольная форма сигналов фотоприемников обусловлена тем, что фототек имеет линейную зависимость от освещаемой площади, а при постоянстве светового потока и геометричес ких размеров фотоприемников и растр вой решетки в конечном итоге линейно зависит от относительного смещения решетки и светочувствительных площадок фотоприемников. Преобразование аналогового сигна ла фотоприемников в цифровой код 4 позволяет существенно поднять разрешающую способность преобразователя за счет соотношения размеров растровой решетки и светочувствительных полос фотоприемников, обусловливающего треугольную форму сигнала фотоприемников, который преобразуется в цифровой код. Формула изобретения Преобразователь перемещений с цифровым выходом, содержащий источник света, два фотоприемника,прозрачную растровую решетку с непрозрачными параллельными полосами,расположенную между источником света и фотоприемниками, и формирователь старших разрядов, отличающийс я тем, что, с цепью повышения разрешающей способности датчика, он снабжен аналого-цифровым преобразователем младших разрядов , входы которого соединены с соответствующими входами формирователя старших разрядов и подключены к выходам фотоприемников, и реверсивным счетчиком импульсов , первый вход которого соединен с выходом формирователя старших разрядов, а второй - с выходом аналого-цифрового преобразователя младших разрядов, ширина непрозрачных полос растровой решетки равна ширине светочувствительной поверхности фотоприемника, а расстояние между одноименными краями непрозрачных по лос растровой решетки равно учетверенной ширине светочувствительной поверхности фотоприемника, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 329552, кл. G 01 В 7/00. 2.Авторское свидетельство СССР № 395796,кл. G 01 В 7/00. 3.Испытательные приборы и стенды. - Экспресс-информация ВИНИТИ, 1979, № -, с. 4-7 (прототип).