Преобразователь перемещения вкод

Союэ Сюввтскнк Соцнаинстнческнк Ресублни(53)М. Кл. с присоединением заявки йо(23) Приоритет -С 08 С 9/06 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытийОпубликовано 2802.81, Бюллетень й 9 8 Дата опубликования описания 28.0281 1В.М.Гречишников, Н.Е.Конюхов и А.С.Капуст нд "" "(72) Авторы изобретения Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамениавиационный институт им. акад. С. П. Королева . ""-. 3(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве канала точного отсчета преобразователей механических перемещений в цифровой код.Известный преобразователь перемещения в .код содержит осветитель, диафрагму, оптико-волоконный кодирующий блок, фотоприемники и логические схемы, причем осветитель оптически сое-. динен через диафрагму, которая жестко связана с подвижным штоком канала преобразования целой части координаты, со входами кодирующего блока, 15 выходы которого оптически соединены с фотоприемниками, выходы которых подключены ко входам логической схемы 111,Недостатком такого устройства 20 является низкая точность.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразователь перемещения в код, содержащий осветитель, оптически свя- занный через дифрагму со входами нониусного кодирующего элемента, выходы которого оптически связаны с фотоприемниками, подключенными .через компараторы к блоку преобраэо вания кодов, выходы которого подключены к выходному регистру 1.21Недостатком известного устройстваявляется низкая точность, ограниченная количеством фотоприемников.Цель изобретения - повышение точности преобразователя,Поставленная цель достигается тем,что в преобразователь перемещения вкод, содержащий осветитель, оптичес-ки связанный через диафрагму со входами нониусного кодирующего элемента, выходы которого оптически связаны с фотоприемниками, подключеннымичерез компараторы к блоку преобразования кодов, выходы которого подключены к выходному регистру, введеныэлемент, НЕ, элемент. ИЛИ, элементИЛИ-НЕ, а компараторы выполнены многоуровневыми, первый выход одного компаратора через элемент НЕ подключенк одному входу элемента ИЛИ-НЕ, другие входы которого соединены с остальными выходами компараторов, а выходэлемента ИЛИ-НЕ подключен к одномувходу элемента ИЛИ, другие входыкоторого соединены с выходами блокапреобразования кодов, а выход подключен к управляющему входу выходногорегистра, информационные входы кото 80928640 рого соединены с выходами блока преобразования кодов.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого преобразователя.Преобразователь содержит осветитель 1, укрепленную на входном валу диафрагму 2 с опорной шкалой отверстий, расположенных по дуге окружности с угловым шагом а.Отверстия опорной шкалы диафрагмы 2 оптически сопряжены со входами нониусного кодирующего элемента 3 (например, двухвходового), представляющего собой кольцевую диафрагму с прорезями, выполненными с угловым шагом а = а, (к + ), где 1 и иЛ.целые положительные числа (и2). Угловые размеры элементов опорной шкалы диафрагмы 2 и входов кодирую- щего элемента 3 равны половине шага аа,Выходы. кодирующего элемента 3 оптйчески связаны с входными торцами 4 ф оптико-волоконных фокусирующих конусов (фоконов) 4, выходы которых присоединены к оптическим входам фотоприемников 5. Выходы фотоприемников 5 подключены к многоуровневым ком параторам б, выходы которых присоединены к блоку 7 преобраэования кодов, первый выход одного компаратора б через элемент НЕ 8 подключен к одному входу элемента ИЛИ-НЕ 9, другие рр входы которого соединены с другими входами обоих компараторов, а выход элемента ИЛИ-НЕ 9 подключен к одному входу элемента ИЛИ 10, другие входы которого соединены с выходами блока 7, а выход подключен к управляющему входу выходного регистра 11, информационные входы которого соединены с выходами блока 7.Преобразователь перемещения в код работает следующим образом.При вращении входного вала с диафрагмой 2 оптические сигналы на обоих выходах кодирующего элемента 3 изменяются от нуля до максимального значения по треугодьноьЮ закону с 45 периодом ао. Пространственный фазовый сдвиг между сигналами составляет - . Сформированные таким образом оптические сигналы передаются при помощи фоконов 4 на входы соответствующих О фотоприемников 5, вырабатывающих пропорциональные электрические сигналы. Из этих сигналов на многоуровневых компараторах б вырабатывается кольцевой однопеременный код. Число уровней квантования компараторов выбирается в соответствии с требуемым числом разрядов выходного кода.Благодаря фаэовому сдвигу сигналов с Фотоприемников 5, совокупность выходных кодов компараторов б (проме ФО жуточный код) однозначно характеризует положение диафрагма 2 в пределах шага опорной шкалы. Выходные коды компараторов 6 сдвинутые относительно друг друга йа одно дискретное эначение угла поворота, преобразуютсяв блоке 7 в арифметический код, который передается в регистр 11,Если расстояние между входами кодирующего элемента 3 равно а =ао(к),преобразователь теряет работоспособность, поскольку в данном случае однозначность промежуточного кода вположение входного вала имеет местолишь в пределах половины шага ачто недопустимо.Из-за технологических погрешностей изготовления кодирующего устройства и погрешностей электронныхблоков в нормальных и особых условиях имеют место смещения уровней квантования компараторов б, что приводитк появлению неоднозначности отсчетов. При появлении неоднозначностина выходе блока 7 появляется ложныйкод, т.е. на всех выходных шинахимеет место нулевой потенциал (коднуля), Для устранения указанных погрешностей регистр 11 управляется потактовому входу элементами 8-10защиты от ложных кодов.Защита от ложных кодов работаетследующим образом. Пусть на выходекомпараторов б формируется код,соответствующий нулевому положениюкодирующего элемента 3. Тогда навыходе элемента 9 присутствует единичный потенциал, так как потенциалодного из выходов компараторов бинвертируется элементом 8 Выходнойпотенциал элемента 9, пройдя черезэлемент 10, разрешает запись нулевого кода в регистр 11. Если выходныевходы компараторов б отличаются другот.друга на один квант (однозначностьне нарушена) и на выходе блока 7формируется не нулевой код, то навыходе элемента 10 будет "1 ф, чтосоответствует разрешению записи информации в регистр 11.Если вследствие погрешностейвозникает неоднозначность на выходахкомпараторов 6, т.е. выходные кодыкомпараторов б стали равными, то ниодна из таких комбинаций в блоке 7не предусмотрена. Поэтому на еговыходе имеет место нулевой код. Навыходе элемента 9 - тоже "0". На выходе элемента 10 появляется сигнал"0", запрещающий запись информациив регистр 11. Сигнал запрета действует до тех пор, пока не устранитсянеоднозначность на выходах компараторов 6. С выхода регистра 11 в этовремя снимается код, соответствующийпредыдущему положению кодирующегоэлемента 3.Предлагаемый преобразователь перемещений в код позволяет упростить конструкцию его оптического.кодирующегоузла и сократить число используемыхоптико-волоконных элементов и фотоприемников. Использование многоуровневых компараторов и элементов защиты809286 Формула изобретения Составитель А. СмирнТехред М.федорнак ошк едактор А. Лежнин орректо одписно Заказ 432/64 Тираж 702 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д.ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 от ложных кодов увеличивает разрешающую способность преобразователя,уменьшая тем самым погрешность дискретности,Преобразователь перемещения в код, содержащий осветитель, оптически связанный через диафрагму со входами но- . ниусного кодирующего элемента, выходы оторого оптически связаны с фотопримниками, подключенными через компараторы к блоку преобразования кодов, выходы которого подключены к выходному регистру, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точ-. 15 ности преобразователя, в него введены элемент НЕ, элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, а компараторы выполнены многоуровневыми, первый выход одного компаратора через элемент НЕ подключенк одному входу элемента ИЛИ-НЕ, другие входы которого соединены с остальными выходами компараторов, а выходэлемента ИЛИ-НЕ подключен к одномувходу элемента ИЛИ, другие входыкоторого соединены с выходами блокапреобразования кодов, а выход подключен к управляющему входу выходного регистра, информационные входыкоторого соединены с выходами блокапреобразования кодов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 438035, кл. 6 08 С 9/06, 1974.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2323376/24,кл, С 08 С 9/06, 1976.