Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИН 09) (11) СЮ 4 Н 03 М 1/24 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(56) Авторское свиР 720458, кл. С 08Авторское свидеУ 1259483, кл. С 0 У 5 етельство СССРС 9/06, 1977.ельство СССРС 9/06, 1984.Ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД(57) Изобретение относится к областавтоматики и вычислительной техники и предназначено для использования в преобразователях угловых перемещений в код. Целью изобретения является по вьппение точности преобразователя. Для этого в преобразователь, содержащий излучатель, кодовые диски с кодовыми дорожками, фотоприемник, три нуль-органа, триггер, элементы И, счетчик и регистр, введены блок умножения, формирователь импульсов, делитель частоты и инвертор, а кодовые дорожки дисков имеют по И=2 +1и штрихов, При относительном перемещении дисков световой поток излучателя модулируется дисками и поступает на фотоприемник. С его выхода через нуль-орган сигналы поступают на триггер, Сигналы с фотоприемника одновременно поступают в блок умножения, где осуществляется их умножение на число 2". Эти сигналы через формирователь импульсов, инвертор и нуль- орган поступают на входы элементов И, управление работой которых осуществляет триггер. С выхода формирователя импульсов сигналы одновременно поступают на вход делителя частоты, где они делятся на число (2 +1). С его выхода сигналы прохоидят нуль-орган и управляют работой триггера и регистра. С выходов элементов И сигналы управляют работой счетчика. При этом с выхода элемента И они каждый раз сбрасывают счетчик в исходное состояние, а с выхода другого элемента И формируют информационное число в счетчике. Каждый раз при обновлении кода регистр и счетчик обнуляется. Это позволяет повысить точность преобразователя при позиционном съеме информации.2 ил.На фиг.1 приведена структурная схема преобразователя; на фиг.2временные диаграммы его работы.Преобразователь содержит излучатель 1, в который входят осветитель и фокусирующая линза, диски 2 и 3 с кодовыми дорожками 4, фотоприемник 5, блок 6 умножения, формирователь 7 импульсов, делитель 8 частоты, инвертор 9, нуль-органы 10-12, триггер 13, элементы И 14 и 15, счетчик 16 и регистр 17,Преобразователь работает следующим образом.При перемещении диска 2 относительно диска 3 световой поток от излучателя 1 модулируется кодовыми дорожками 4 и поступает на фотоприем ник 5. На его выходе формируется сигнал 18 (фиг.2): О, = Б з 1 п (2 +1)ит,и 30 период которого равен Т, = 1/(2 +1)и,где и = 1,2, - любое целое число; И - угловая скорость перемещения диска 2 относительно диска 3. Сигнал 18 в блоке 6 умножается на число 2" и преобразуется в сигнал 9(фиг.2) с амплитудой П Ц, = П з 1 п 2 (2 +1)и 1, 35 40 и периодом следованияТ = 1/2 (2 "+1)и,После преобразования в формирователе 7 сигнал 9 преобразуется в пос ледовательность импульсов (20 на фиг.2) и поступает на вход делителя 8 частоты, где осуществляется его деление на число (2"+1). На выходе делителя 8 формируется сигнал 21 с пе риодом Т Т = 1/2 ю.5Таким образом, в преобразователе формируются три последовательности сигналов 18, 20 и 21, при этом сигнал 21 при перемещении диска 2 смещается по фазе относительно сигнала с выхода фотоприемника 5. Так как 1 12889Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для систем преобразования линейных или угловых перемещений в код.Целью изобретения является повы шение точности преобразователя. 1 2период сигнала 21 является эквивалентом перемещения диска 2 на величину в -, то очевидно, что в преоб-разователе перемещению на величину27ставится в соответствие такое2 иже число 1 периодов сигнала 18, которое размещается во временном интервале дТ 1, равном фазовому сдвигу между сигналами 18 и 21.В преобразователе начало отсчета соответствует нулевому сдвигу фазыо при 1 = О. Перемещению на 180 соответствует условие, при котором фазовый сдвиг между сигналами 18 и 21 равен половине периода сигнала 18.Угловому смещению диска 2 на 2 соответствует условие, при котором фазовый сдвиг между сигналами 18 и 21 равен периоду сигнала 18, в котором укладывается 2 периодов сигналов 19.При позиционном съеме информации о перемещении диска 2 сигналы 18, 20 и 21 подаются на входы нуль-органов 10-12 соответственно. На выходах нуль-органов 1 О и 1 формируются управляющие сигналы 22 и 23 в моменты перехода сигналов 18 и 20 через нуль. Они управляют работой триггера 13, на прямом выходе которого формируются сигналы 25 длительностью, равной фазовому сдвигу между сигналами 18 и 21. Сигналы 24 с Формирователя 7 инвертируются инвертором 9 и после нуль-органа 12 поступают на входы элементов И 14 и 15. С элемента И 14 сигналы 26 с числом в каждом цикле измерения, равным смещению относительно начала отсчета на величину2 й- поступают на счетный вход счетчика 6.Цикл измерения, равный периоду сигнала 21, каждый раз завершается в момент появления сигнала 23, который одновременно дает разрешение на стирание информации в регистре 17, записанной в предыдущем цикле. Он дает разрешение на перезапись в обнуленный регистр 17 текущей информации о величине перемещения из счетчика 16, который сбрасывается в нуль первым сигналом с выхода элемента И 15 (27 на фиг.2). Информация в регистре1288911 ставитель Ю хред Л.Сердю КотововаКор Редактор А.Пет Г Решетн аказ 7823/5 ираж 922сударствеам изобре Подписноеа СССР ВН И ного коми ений и от 5, Раушск по д/5 сква, Жаб. Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго роектная, 4 7 хранится до момента завершения цикла, равного периоду сигнала 21. Ф о р м у л а изобретенияФотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий оптически соединенные излучатель, линзу, первый диск с кодовой дорожкой, второй диск с кодовой дорожкой и фото- приемник, выход которого соединен с входом первого нуль-органа, выход которого соединен с первым входом триггера, второй нуль-орган, выход которого соединен с вторым входом триггера и входом управления регистра, третий нуль-орган, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элемента И, первый выход триггера соединен с вторым входом первого элемента И, второй выход триггера соединен с вторым входом второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены с информационным входом и входом управления счетчика соответственно, выходы счетчика соединены с соответствующими входами регистра, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены блок умножения, формирователь импульсов, делитель частоты и 10 инвертор, а кодовые дорожки первогои второго дисков выполнены с числом штрихов И = 2" +1, где и - натуральное число, выход фотоприемника соединен с входом блока умножения, вы ход которого соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с входами инвертора и делителя частоты, выход которого соединен с входом второго нуль-органа, 20 выход инвертора соединен с входомтретьего нуль-органа.