Устройство для преобразования сигналов фотоэлектрического датчика перемещений в код

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН СЪ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВУ Ъа .щФ+7 л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт(56) Авторское свидетельство СССР У 591899, кл. С 08 С 9(00, 1975.Авторское свидетельство СССР У 480103, кл. С 08 С 9/Об, 1974, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДАТЧИКА ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повышения точности устройства путем компенсации погрешностей от изменения амплитуды выходных сигналов датчика на фотоприемниках 1 и 2 формируются сигналы переменного тока,.ЯО, ) 223367 Аа) 4 Н 03 М /18 в функции перемещения, сдвинутые относительно друг друга на Н /2, В блоке 9 формируются опорные напряжений, соответствующие максимальному и минимальному значениям усиленных сигналов одного из фотоприемников 1 или 2На информационные входы аналого-цифровых преобразователей (АЦП) 5 и 6 поступают усиленные сигналы Фотопри-. емников 1 и 2 соответственно, а на опорные входы - опорные напряжения с выхода блока 9. В АЦП 5 и 6 формируются однопеременные коды в соответствии с изменением выходных сигна.-., лов фотоприемников 1 и 2, В цешифра-. торе 7 формируется последователь- З ность счетных импульсов на одном из двух выходов в зависимости от направления перемещения или фазовых сдвигов выходных сигналов фотоприемников 1 и 2. В реверсивном счетчике ф 8 формируется код, пропорциональный величине перемещения с момента на- ффффф чала измерений, с соответствующим ЬФ знаком, 1 з.п.ф-лы, 1 ил. ЬРМИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано для связи аналого"вых источников информации с цифровымвычислительным устройством.Целью изобретения является повышение точности устройства путем компенсации погрешностей от изменения амплитуды выходных сигналов датчика.На чертеже представлена структурная схема устройства..Устройство содержит первый 1 ивторой 2 фотоприемники, выходы которых через первый 3 и второй 4 усилители подключены к информационнымвходам соответственно первого 5 ивторого 6 аналого-цифровых преобразователей (АЦП), выходы которых подключены к дешифратору 7, выходы дешифратора 7 подключены к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика 8, блок 9 формирования опорныхнагреваний, вход которого соединенс выходом усилителя 3, а первый ивторой выходы блока 9 подключенысоответственно к первому и второмуопорным входам АЦП 5 и 6.Блок 9 формирования опорных напряжений содержит компаратор 10, генератор 11 импульсов, первый 12, второй 13,третий 14 элементы выборкихранения и дифференцирующий элемент 15, один вход компаратора 10является входом блока 9 и подключенк информационному входу элемента 12,синхронизирующий вход которого соединен с выходом генератора 11 импульсов, а выход подключен к информационным входам элементов 13 и 14 и кдругому входу компаратора 10, выходкомпаратора 10 подключен к входу дифференцирующего элемента 15, первыйи второй выходы которого подключенык синхронизирующим входам элементов13 и 14 соответственно, выходы которых являются первым и вторым выходами блока 9 формирования опорныхнапряжений.Устройство работает следующим образом,На фотоприемниках 1 и 2 формируются сигналы переменного тока вфункции перемещения, сдвинутые относительно друг друга на И /2. По сигналам генератора 11 на элементе 12запоминаются мгновенные значения выходного напряжения усилителя 3. Выходные сигналы усилителя 3 и элемента 12поступают на входы компаратора 10, который переключается при изменении знака производной выходного напряжения усилителя 3. Дифференцирующий элемент 15 вырабатывает управляющие импульсы в моменты переключения компаратора 10, при этом управляющий импульс вырабатывается на первом выходе, если происходит смена знака производной сигнала усилителя 3 с "+" на "-", или управляющий импульс на втором выходе, если знак производной меняется с "-" йа "+". По сигналам с первого выхода дифференцирующего элемента 15 производится перезапись сигнала с выхода элемента 12 в элемент 13, в котором запоминаются максимумы переменного сигнала усилителя 3, По сигналам с второго вы-. хода элемента 15 производится пере" запись сигнала с выхода элемента 12 в элемент 14, в котором записываются минимумы переменного сигнала усилителя 3. Значения очередных максимума, и минимума переменных сигналов поступают соответственно на первые и вто 30 35 40 45 50 55 рые входы опорных напряжений первого и второго 6 АЦП, Таким образом,постоянно происходит подстройка обоих опорных напряжений первого 5 и второго 6 АЦП под медленно меняющееся изза дрейфа постоянной составляющей или изменения размаха переменных сигналов, значения максимумов и минимумов переменного сигнала, чем исключается влияние дрейфа постоянной составляющей и изменение амплитуды переменных сигналов на точность устройства, При этом амплитуда переменных сигналов фотоприемников 1 и 2 и их постоянные составляющие должны совпадать с большой точностью.АЦП 5 и 6 могут быть выполнены в виде многопороговых аналого-цифровых преобразователей, формирующих однопеременный код. Импульсы, сформированные АЦП 5 и 6 в моменты изменения выходных кодов, а также часть потенциальных уровней АЦП 5.и 6 поступают на входы дешифратора 7, в котором формируется последовательность счетных импульсов на одном из двух выходов в зависимости от направления перемещения или фазовых сдвигов выходных сигналов фотоприемников 1 и 2,В реверсивном счетчике 8 форми" руется код, пропорциональный величине перемещения с момента начала изме1223367 Формула из об ре те ни я Составитель Д, Смирнов Редактор В. Иванова Техред Н.Бонкало Корректор М. СамборскаяЗаказ 1723/58 Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Раушская наб д, 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 рений, с соответствующим знаком, Перед началом измерений вал датчикадолжен бытьповернут на ф 180 эл,град.во включенном состоянии преобразователя. 5 1, Устройство для преобразования сигналов фотоэлектрического датчика перемещений в код, содержащее первый и второй фотоприемники, выходы которых через первый и второй усилители подключены к информационным входам соответственно первого и второго аналого-цифровых преобразователей, выходы которых подключены к дешифратору, выходы дешифратора подключены к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введен блок формирования опорных напряжений, вход которого соединен с выходом одного из усилителей, а первый и второй выходы подключены соответственно к первому и второму опорным входам аналого-цифровых преобразователей,2, Устройство по п. 1, о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что,блок формирования опорных напряжений содержит компаратор, генератор импульсов, первый, второй, третий элементы выборки - хранения и дифференцирующий элемент, один вход компаратора является входом блока формирования опорных напряжений и подключен к информационному входу первого элемента выборки - хранения, синхронизирующий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а вы-, ход подключен к .информационным вхо. - дам второго и третьего элементов выборки - хранения и к другому входу компаратера,выход компаратора подключен к входу дифференцирующего элемента, первый и второй выходы которого подключены ксинхронизирующим входамсоответственно второгои третьего элементов выборки -хранения, выходы которыхявляются первыми вторымвыходами блокаформирования опорных напряжений.