Фотоэлектрический преобразователь перемещений с переменной скоростью в цифровой код Советский патент 1982 года по МПК G08C9/06 

1

Изобретение относится к преобразованию аналоговых величин в цифровой код и может быть использовано для преобразования перемещений с переменной скоростью в цифровой код.

Для преобразования перемещений в цифровой код находят применение преоб-, разователи различного принципа действия, в том числе и фотоэлектрические, которые осуществляют преобразование измеряемых перемещений в серию импульсов Cl.

Недостатком таких преобразователей является то, что характер изменения перемещений во времени, т.е. изменение скорости не определяется.

Известен преобразователь перемещений с переменной скоростью в цифровой код, содержащий осветитель, соединенный Ч1Эрез кодовый диск с фотоприемником, который соединен через усилитель с одиим, из входов ключа, выход которого подключен к входу счетчика, генератор тактовых импульсов, соединенный с нулевым, входом счетчика, выходы которого через

.преобразователь код-напряжение подключё ны ко входу регистрирующего прибора, и блок задержки С ЗЭтот преобразователь определяет характер изменения перемещений во времени, но схема его сложна.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому .результату к изобретению является фотоэлектрический пре,0 , образователь перемещений с переменной скоростью в цифровой код, содержащий осветитель, соединенный через кодовый диск с фотоприемником, который соединен через формирователь импульсов с одним J5 из входов элементов И, выход которого подключен к блоку задержки, триггеру и счетчику, выход которого через преобразователь код-нагфяжеШ1ёподключены к .входу ретистрирующего прибора, причем выход блока задержки соединен через тригч г с другим входом элемента С 3J.

Однако этот преобразователь не обладает достаточной степенью точности определения изменения перемсяцений во вреMetffl, особенно при высоких скоростях вращения кодового диска, кроме того, схема его сложна. Это происходит иэ-аа гого, что для определения изменения перемещений во времени с высокой точностью необходимо увеличивегь частоту следовадая импульсов генератора, т.е. уменьшает период, который при данном техническом исполнении схемы преобразователя не может быть меньше ч&л время, затрачиваемое на перемацение, очередной прорези кодового диска до осветителя с фотоприемником.

Цель изобретения - упрощенние и повы точности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектрический преобразователь перемещений с переменной скоростью в цифровой код, содержащий осветитель, соединенный через кодовый диск с фотоприемником, соединенным с формирователем импульсов, генератор импульсов, ключевой элемент, выход которого подключен к сче ному входу счетчика, выходы которого со единены со входами блока преобразования код-напряжение соединенного с регистрирющим прибором, введен элемент НЕ выход формирователя импульсов соединен с , нулевым входом счетчика и через элемент НЕ - с первым входом ключевого элемента, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов.

На чертеже представлена схема преобразователя перемещений с переменной скоростью в цифровой код.

Преобразователь состоит из вращающе гося кодового диска I с прорезями, равномерно расположенными по окружности. С одной стороны кодового диска I расположен осветитель 2, с другой - фото приемник 3, выход которого подключен к входу формирователя 4 импульсов, выход которого соединен с входом элемента НЕ 5, выход которого подключен к входу ключевого элемента 6, другой вход которого соединен с выходом генератора 7 импульсов, выход ключевого элемента 6 подключен к входу счетчика 8, другой вход которого соединен с выходом формирователя 4 импульсов, а выходы через блок 9 преобразова{шя код-напряжение подключены к входу регистрирующего прибора Ю.

Преобразователь работает следующим образом..

При вращении кодового диска I запускается генератор 7 импульсов стабильной частоты, импульсы которого поступают на второй вход ключевого элемента 6. С вращением кодового диска I свет от осветителя 2 через прорезь попадает на фотоприемник 3. Импульс с фотоприемника 3 поступает на формирователь 4 импульсов. Сформированный и усиленный импульс с выхода формирователя 4 поступает на второй вход счетчика 8 и сбрасывает его в исходное состояние. В то же время импульс с выхода формирователя 4 поступает на вход элемента НЕ 5, на выходе которого снимается нулевой потенциал, поступающий на первы вход ключевого элемента 6, запрещая про.хождение импульсов с. генератора 7 че1рез ключевой элемент 6 на первый вход счетчика 8. При выходе прорези кодового диска I из зоны осветителя 2 на выходе фотоприемника 3 и формирователя 4 импульс отсутствует, а с выхода элемента НЕ 5 снимается высоклй потенциал, который подготавливает первый вход ключевого элемента 6. Импульсы с генератора 7 проходят через ключевой элемент 6 и поступакхт на вход счетчика 8. Подсчитывание импульсов счетчиком 8 продолжается до момента засветки осветителем 2 фотоприемника 3 через очередную, сосед{пою прорезь кодового диска I. С выхода форм1фователя 4 снимается импульс, который сбрасывает счетчик 8 в исходное состояние, и снимает высокий потенциал с выхода элемента НЕ 5, который запрещает прохождение импульсов с генератора 7 через ключевой элемент 6 на вход счетчика 8, При выходе второй прорези кодового диска I из зоны осветителя 2 работа схемы повторяется. Требуемая точность работы преобразователя задается частотой импульсов, снимаемых с генератора 7. Показания счетчика 8 будут характеризовать угол поворота диска в цифровом коде. ЕСЛИ показания счетчика 8 одинаковы, это означает,, что диск 1 вращается с постоянной скоростью, в противном случае диск вращается с переменной Скоростью. В каждом цикле преобразований цифровой код в счетчике 8 эквивалентен скорости перетлещения, а характер изменения перемещений определяет регистрирующий прибор Ю.

Таким образом, предлагаемый преобразователь позволяет обеспечить повыщеннукз точность определения изменения скорости перемещения при одновременном упрощении устройства. Формула изобретени я

Фотоэлектрический преобразователь перемшдений с переменной скоростью а цифровой код, содержащий осветитель, соединенный через кодовый диск с фотоприемником, соединенным с формировагелем импульсов, генератор импульсов, ключевой эПемент, выход которого подключен к счетному входу счетчика, выходы которого соединены со входами .блока преобразования код-напряжение, со единенного с регистрирующим прибором отличающийся тем, что, с целью повышения точности при упрощении преобразования, в него введен элемент НЕ, выход формирователя импульсов соединен с нулевым входом счетчика и 9 87 через элемент НЕ - с первым входом ключевого элемента, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов. Источники иа}юрмашш, принятые во внимание при экспертизе 1,Лигвак В. И. Фотоэлектрические приборы и р уляторы в мащиностроении. М., Энергия, 1962, с. 96. 2.Авторское свидетельство СССР N 51169О, кл. Н ОЗ К 13/02, 1974. 3. Авторское свидетельство СССР № 547904, кл. S 08 С 9/О6, 1975 (прототип).

л