Способ формирования сигнала начала отсчета при измерении перемещений с помощью растрового датчика перемещений Советский патент 1982 года по МПК G01B11/02 G01B11/26 

Изобретение относится к измери- тельной технике и может быть использовано в измерительных преобразователях линейных и угловых перемещений , Известен способ формирования сиг нала начала отсчета при измерении перемещений с помощью растрового датчика перемещений, заключающийся в том, что формируют импульсный сиг нал при пространственном совмещении подвижного и неподвижного элементов растрового датчика перемещений. Импульсный сигнал является сигналом начала отсчета l. Недостатком способа является малая точность формирования сигнала начала отсчета. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является сп соб формирования сигнала начала отсчета при измерении перемещений с п мощью растрового датчика перемещений, заключающийся в том, что форми руют импульсный сигнал при пространственном совмещении подвижного и неподвижного элементов растрового датчика перемещений, преобразуют импульсный, сигнал в прямоугольный импульс ный сигнал, формируют сигнал начала отсчета при временном совпадении высокого или низкого уровня информационного периодически изменяющегося сигнала, снимаемого с растрового датчика перемещений, с одним из фронтов прямоугольного импульсного сигналаС23. Недостатком способа является малая помехозащищенность (|юрмирования сигнала начала отсчета, вызываемая малыми амплитудами импульсного си1- нала, (|юрмируемого при малых световых потоках. Цель изобретения - повышение по- , мехозащищенности формирования сигнала начала отсчета. Указанная цель достигается тем, что согласно способу формирования сигнала начала отсчета при измереНИИ перемещений с помощью растрового датчика перемещений, заключающемуся 8 том, что формируют импульсный сигнал при пространственном совмещении подвижного и неподвижного элементов растрового датчика перемещений, преобразуют импульсный сигнал в прямоугольный импульсный сигнал, формируют сигнал начала отсчета при временном совпадении высокого или низкого уровня информационного периодически изменяющегося сигнала, снимаемого с растрового датчика перемещений, с одним из фронтов прямоугольного импульсного сигнала, импульсный сигнал формируют асимметричным, а преобразование импульсного сигнала в прямоугольный импульсный сигнал осуществляют путем дискриминации на уровне, при котором передний и задний фронть прямоугольного импульсного сигнала совмещаются с разными уровнями информационного периодически изменяющегося сигнала.

На . 1 представлена функциональная схема устройства для осуществг ления способа; на фиг. 2 - временные диаграммы работы.

Устройство содержит источники 1 и 2 света, конденсаторы 3 и i, подвижную и неподвижную растровые меры 5 и 6, фотоприемники 7 и 8 с встроенными компараторами, инвертор 9, блок 10 задержки, инвертор 11, элементы 12 и 13 И, элементы И ИЛИ.

Способ осуществляется следующим образом.

Источники 1 и 2 света с помощью конденсоров 3 и 4 создают коллимированный световой поток, освещающий подвижную и неподвижную растровые меры 5 и 6, на которых нанесены штриховые решетки и штрихи начала отсчета.

При взаимном перемещении растровь мер 5 и 6 на выходе фотоприемника 7 формируется информационный периодически изменяющийся сигнал с высоким и низким уровнем (фиг. 2).

При пространственном совмещении растровых мер 5 и 6 происходит совмещение штрихов начала отсчета, в результате чего световой поток, попадающий на фотоприемник 8, изменит свою величину по асимметричному закону, что позволяет путем установки уровня срабатываниякомпаратора, совмещенного с фотоприемником 7, сформировать прямоугольный импульсный сигнал Ug, у которого один из фронтов совмещен, например, с высоким уровнем информационного периодически изменяющегося сигнала U, а

другой фронт - с низким уровнем информационного периодически изменяющегося сигнала U.

При перемещении растровых мер в одном из направлений сигнал, снимаемый с фотоприемника 8, инвертируется инвертором 9 задерживается блоком10 задержки, инвертируется инвертором 11 и поступает на элемент 12 И. При совмещений переднего фронта прямоугольного импульсногосигнала, снимаемого с инвертора 9, с высоким . уровнем информационного периодически изменяющегося сигнала, снимаемого с фотоприемника 7, с сигналом, снимаемым с инвертора 11, на выходе элемента 12 И формируется сигнал начала отсчета, который через элемент И ИЛИ поступает на выход- устройства. При перемещении растровых мер в

другом направлении сигнал, снимаемый с фотоприемника 8, инвертируется инвертором 9, задерживается блоком 10 задержки и поступает на элемент 13 И. При совмещении заднего фронта прямоугольного импульсного сигнала, снимаемого с фотоприемника 8, с высоким уровнем информационного периодически изменяющегося сигнала, снимаемого с фотоприемника 7, и сигналом, снимаемым с блока 10 задержки, на выходе элемента 13 И формируется сигнал начала отсчета, который через элемент 1 ИЛИ поступает на выход устройства.

Изменение величины светового потока, попадающего на фотоприемник 8 по асимметричному закону, может быть, например, реализован путем формирования светового потока, у которого уровень освещенности вдоль штрихов начала отсчета не является постоянной величиной.,

Таким образом, точность и чувствительность измерений повышается за счет использования импульсного си1- нала отсчета с неограниченной длительностью и примененного совмещения его фронтов с импульсной после, довательностью информационного сиг- : нала.

5 Формула изобретения

Способ формирования сигнала начала отсчета при изме|эении перемещений с помощью растрового датчика перемещений, заключающийся в том, что формируют импульсный сигнал при пространственном совмещении подвижного и неподвижного элементов растрового датчика перемещений, преобразуют импульсный сигнал в прямоугольный Импульсный сигнал, формируют сигнал начала ртсчета при временном совпадении высокого или низкого уровня информационного периодически изменяющегося сигнала, снимаемого с растрового датчика перемещений, с одним из фронтов прямоугольного импульсног си гнала, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности формирования сигнала начала отсчета, импульсный сигнал форJ

S 6

.---.

б

I

мирования сигнала начала отсчета, импусльный сигнал формируют асимметричным, а преобразование импульсного сигнала в прямоугольный импульсный сигнал осуществляют путем дискриминации на уровне, при котором передний и задний фронты прямоугольного I импульсного сигнала совмещаются с разными уровнями информационного пе зиодически изменяющегося сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР ff if6638l, кл. G 01 В 19/00, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке If 2828573/18-28,

кл. G 01 В 11/00, 1979 (прототип)/