Преобразователь перемещения в код

4 НОЗМ 1/ ТЕН ИЗО САН ЬСТ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Куйбышевский ордена ТрудовогоКрасного Знамени авиационный институт им. акад. С.П,Королева(56) Авторское свидетельство СССРВ 1005132, кл. С 08 С 9/06, 1983.(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕ)1 ЕЩЕНИЯВ КОД по авт. св. У 1005132, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения функциональной возможности работы преобразователя,в него введены масштабирующий усилитель и дополнительно фотоприемник, расположенный между фотоприемниками, выход дополнительного фотоприемника подключен к входу масштабирующего усилителя, первый выходкоторого соединен с дополнительнымвходом формирователя управляющегосигнала, а второй выход соединенс дополнительным входом преобразователя напряжения в код,1179532 1Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качествепреобразователя механических перемещений в цифровой код. 5Цель изобретения - повышение функциональной надежности работы преобразователя в условиях действиядестабилизирующих Факторов,На фиг. 1 показана функциональная схема преобразователя, на фиг.2 временные диаграммы работы преобразователя,Преобразователь перемещенияв код содержит осветители 1, оптически связанные через отверстияопорной шкалы с шагом а диафрагмы 2, нониусный кодовый элемент 3,отверстия которого расположеныс шагом а= а (к+-), где к - целое 20положительное число, фоконы 4 с фотоприемниками 5, выход верхнегопо схеме фотоприемника 5 соединенс входом формирователя 6 управляю 25щего сигнала, выходы постоянногозапоминающего устройства (ПЗУ) 7 ивыходы преобразователя 8 напряженияв код (ПНК) соединены с соответствующими входами блока 9 вычитания,а в непосредственной близости с фотоприемниками 5 установлен дополнительный Фотоприемник 10, вход которого остается незасвеченным в процессе работы преобразователя, выходФотоприемника 10 соединен с входом 35масштабирующего усилителя 11, выходы которого подключены к дополнительным входам формирователя 6 управляющего сигнала и ПНК 8,Преобразователь перемещения в код 40работает следующим образом,При вращении входного вала с укрепленной на нем диафрагмой 2 оптические сигналы на выходах элемента 3 45 изменяются от нупя до максимума по треугольному закону с периодом а.Пространственный фазовый сдвиг между сигналами составляет четверть периода, т.е. ао/4. Сформированные оптические 50 сигналы передаются при помощи фоконов 4 на входы соответствующих фотоприемников 5, которые вырабатывают пропорциональные электрические сигналы (фиг. 2 а), Сигнал с выхода ниж него по схеме фотоприемника 5 поступает на вход ПНК 8, который работает, например, в двоичном коде. При изменении сигнала на входе ПНК 8 в пределах одного периода ао код на его выходе увеличивается (при изменении сигнала от нуля до максимума) и уменьшается (при изменении сигнала,от максимума до нуля), т.е. однозначное определение перемещения с помощью ПНК 8 происходит только на первой половине шага аь. Для получения однозначного отсчета на всем периоде шкалы а о используется сигнал с выхода верхнего по схеме фотоприемника 5, который поступает в формирователь 6 управляющего сигнала, В нем происходит смещение сигнала относительно нулевойолинии на половину его амплитуды (фиг. 2 б) и формирование из него сигнала прямоугольной формы (фиг. 2 г). Полярность этого сигнала меняется в момент прохождения через экстремумы сигнала с нижнего по схеме фотоприемника 5Сигнал с Формирователя 6 управляющего сигнала управляет работой блока 9 вычитания. При изменении кода 6 ПНК 8 (Фиг. 2 д) от минимального до максимального блок 9 вычитания по сигналу с формирователя 6 управляющего сигнала пропускает на выход без изменения этот код (рис, 2 ж), а при переходе через зону неоднозначности ПНК 8, т,е. через ао/2, происходит вычитание из кода, записанного в ПЗУ 7, кода ПНК 8, В ПЗУ 8 записан код, соответствующий преобразованию полного шага опорной шкалы а , т.е, максимальный код однозначного преобразования на интервале а (фиг. 2 е). На выходе блока 9 вычитания при изменении перемещения от нуля до а происхоо дит возрастание кода от нуля до максимального значения, определяемого )заданной точностью, т.е. наблюдается однозначно определение пространственного положения вала в пределахшага опорной шкалы ар диафрагмы 2. При работе преобразователя в условиях действия дестабилизирующих факторов (например, изменения температуры окружающей среды) вследствие изменения темнового тока фотоприемников 5 происходит смещение вырабатываемых ими сигналов на величину ЬП/2 от исходного положения, как это показано штриховыми линиями на фиг, 2 а и б. Это смеСоставитель Ю, Котов Техред А.Бабинец Корректор И.Муска едактор К.Волощ Тираж 872арственного комитетаизобретений и открытва, Ж, Раушская н аз 5695/6 ПодписиСР НИИПИ Госу по делам3035, Мос 4/5"Патент", г.ужгород,оектная,иал щение приводит к изменению сигнала управления (штриховые линии на фиг. 2 г) с формирователя 6 управляющего сигнала и изменению кода на выходе ПНК 8. В конечном итоге происходят сбои в работе блока 9 вычитания и выходной код на его выходе не будет однозначно определять соответствующее перемещение входного вала.Для устранения действия дестабилизирующих факторов на работу преобразователя перемещения в код в непосредственной близости с фотоприемниками 5 установлен фотоприемник 10 того же типа и с идентичными параметрами. Так как условия, в которых работают все фотоприемники, одинаковы, то и сигналы, отражающие воздействие дестабилизирующих факторов, вырабатываемые фотоприемниками, будут примерно одинаковыми. Для точного выравнивания этих сигналов ток с фотоприемни 1179532 4ка 10 подается на вход масштабирующего усилителя 11, с выхода которого снимается корректирующее напряжение 4 П/2 (фиг2 в), Это напряже 5 ние подается в формирователь 6 управляющего сигнала, Кроме того,это же напряжение подается и вПНК 8 для управления смещением входного компаратора. Введение коррек 10 тирующего напряжения ЬП/2 позволяет привести смещенные входные сигналы с фотоприемников 5 к исходномуположению, а это приводит к однозначному определению пространствен 15 ного положения входного вала.Таким образом, использованиедополнительного фотоприемника 10 имасштабирующего усилителя 11 позволяют скорректировать ошибку в сиг 20 налах основных фотоприемников 5, получаемую в результате воздействиядестабилизирующих факторов, и темсамым повысить надежность работывсего преобразователя в код,