Преобразователь перемещения в код

СОКЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 3(5 ПС 08 С 9/О БРЕТЕНИЯЬ ТВУ ОПИСАН АВТОРСКОМ У СВИД(56) 1. Меськин И,В. Фотоэлектрические преобразователи угловой ве личины в цифровой код, Л., Судром гиз, 1962, с8, 43, 72.2, Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств.М., "Энергия", 1970, с. 145, 154, 256-293.3. Фотоэлектрическтели информации. Поднухина, М., "Машиностс. 301 (прототип).(54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕ НИЯ В КОД, содержаций пе в отверстиях которой раз ие преобразоваред. Л.НПрес- роение", 1974,ЛЬ ПЕРЕМЕЩЕ- рвую плату, мецены излуГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ,80,1 558 А чатели, соединенные через последова- тельно расположенные кодовый элемен и целевую диафрагму с приемниками излучения, установленными в отверстиях второй платы, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью его упрощения, в него введены упругие прокладки с отверстиями, элементы для сжатия прокладки в направлении чувствительной оси, третья и четвер тая платы, расположенные по разные стороны от кодового элемента, одна упругая прокладка с отверстиями расположена между первой и третьей платами, а другая - между второй и четвертой, при этом в соответствующих отверстиях второй, четвертой плат и упругих прокладок с отверстиями размещены излучатели,приемники излучения и элементы для сжатия прокладки в направлении чувствительной оси.1 ЮИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в различных системах для автоматизации управленияреальными объектами средствами вычислительной техники, а также вустройствах с цифровым выходом,Известны преобразователи перемещения в код, содержащие подвижныйкодированный. элемент, излучательныйблок с излучателями и приемный блокс щелевой диафрагмой и приемникамиизлучения. Кодовый элемент обычновыполнен в виде кодового диска иликодовой пластины, на разрядных дорожках которых чередуются прозрачные и непрозрачные участки 1 .В известных преобразователяхперемещения в;код обычно используется достаточно большое количествоизлучателей и приемников излучения. Так, в-разрядном преобра-,,зователе при использовании кода Греяькак правило требуется П излучателей и И приемников излучения.При применении логического считывания используется 2 иизлучателей и столько же приемников излучения. Например, при й = 15 в уст-,ройстве с кодом Грея необходимоиметь 15 излучателей и 15 приемников излучения, т.е, всего 30 элементов. При той же разрядностипреобразователя, использующего логическое считывание, требуется 29излучателей и 29 приемников излучения, что составляет 58 элементов 21,В качестве излучателей обычноиспользуют излучающие диоды, например, типа АЛ 107, а приемниками излучения являются Фотодиоды, например, типа КФДИ.В связи с этим при разработкеоптоэлектронных преобразователейперемещения в код, особенно с большим числом разрядов, возникает задача удобного и надежного закрепления большого числа излучателей иприемников излучения в соответствующих блоках.Одним иэ известных вариантов решения этой задачи, обеспечивающимминимизацию габаритов и простотуконструкции, является крепление указанных элементов вклеиванием,Однакопри этом сильно усложняется возможность замены излучателей или приемников излучения при выходе их изстроя.Наиболее близким к предлагаемомуявляется преобразователь перемещенияв код, содержащий подвижный кодовыйэлемент, расположенный между излучательным блоком с излучателями, установленными, в отверстиях платы иэлучательного блока, противолежащих разрядным дорожкам кодового элемента, и приемным блоком со щелевой диафрагмой и приемниками. излучения, установленными в отверстиях платы приемного блока, соосных с отверстиями платы излучательного блока 3 .В известном преобразователе излучатели и приемники излучения крепятся в соосных отверстиях соответствующих блоков через изолирующие втулки стопорными винтами, оси которых перпендикулярны осям излучателей и приемников.Недостатком прототипа является невысокая технологичность, обусловленная наличием большого числа резь"бовых отверстий и винтов. При этомв результате ограниченных габаритовпреобразователя и большого числаприменяемых в нем излучателей и приемников излучения, находящихся на различном расстоянии от оси преобразователя, доступ к винтам, Фиксирующим элементы, противолежащиевнутренним разрядным дорожкам кодо 5 вого элемента, сильно затруднен.Цель изобретения - упрощение преобразователя.Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователь перемещения в код, содержащий первую плату, в отверстиях которой размещены излучатели, соединенные через.последовательно расположенные кодовый элемент и щелевую диафрагму с приемниками излучения, установленными в отверстиях второй платы, введены упругие прокладки с отверстиями, элементы для сжатия прокладки в направлении чувствительной оси, третья и четвертая платы, расположенные по разные стороны от кодового элемента, одна упругая прокладка с отверстиями расположена между первой и третьей платами, а другая ", между второй и четвертой, 45 при этом в соответствующих отверстиях второй, четвертой плат и упругих прокладок с,отверстиями размещены излучатели, приемники излучения и элементы для сжатия прок ладки в направлении чувствительной.оси.На Фиг, 1 показан преобразователь,угла в кодфотоэлектрического типа, общий вид; на Фиг, 2 - упрощенная 55 оптическая схема. преобразователя.Преобразователь перемещения вкод содержит подвижный кодовый элемент 1 (поворотный диск с пятью разрядными дорожками 2 в виде чередую О .щихся прозрачных и непрозрачныхучастков 2 а и 2), установленный на кодовом валу 3 между излучательным блоком 4 и приемным блокбм 5, Корпус каждого из блоков 4 и 5 состоит из. двух плат б, 7 и 8, 9 соответственно, например пластмассовых,и расположенной между ними упругой,например резиновой, прокладки 10 и11 с отверстиями. В каждой из плати в прокладках выполнены отверстия 12 и 13, оси которых параллельны оси кодового вала. В соосных отверстиях плат и прокладки излучательного блока установлены излучатели 14 (светодиоды), а в соосныхотверстиях плат и прокладки приемного блока - приемники 15 излучения (фотодиоды). Все излучатели должны быть подключены к источнику питания (не показан), а приемники излучения через усилители (не показаны) - к входам блока обработки информации. При этом каждой разряднойдорожке на кодовом диске соответствует, по крайней мере, одна оптопара. Поскольку в преобразователеиспользуется разнесенная системасчитывания, не все оси отверстий лежат в одной плоскости,Крепление излучателей и приемников излучения в соосных отверстиях,выполненных в платах, осуществляется с помощью элементов 16 для сжатия упругих прокладок с отверстиямив направлении, параллельном оптическим осям отверстий. В качестве этихэлементов могут быть и=пользованы,например, винты или пружинные скобы. Преобразователь может бытьвыполнен магнитным и др.В приемный блок входит также щелевая диафрагма 17, расположеннаямежду кодовым элементом и плоскостью, в которой лежат входные окна приемников излучения. Число щелей 18 в диафрагме 17 равно числуприемников 15 излучения, ширина 0каждой щели должна быть существенно (примерно на порядок) меньшедиаметра о чувствительной площадкиприемника 15 излучения (фиг.2),Преобразователь работает следующим образом.Каждому положению кодового вала 3 соответствует определенное положение прозрачных и непрозрачных участков 2 р и 2 б разрядных дорожек 2 кодового элемента 1 относительно соответствующих оптопарг излучатель 14 - приемник 15 излучения. В зависимости от положения кодового вала 3 и значения градации данного разряда кодового диска 1 против щелей 18 целевой диафрагмы 17 устанавливаются прозрачные 2 О или непрозрачные 2 о участки диска 1,В первом случае (Фиг.2) излучение от излучателя 14, соответствующего данному разряду, проходит через щель 18 и попадает на чувствительную площадку приемника 15 излучения. На выходе приемника 15 излучения формируется сигнал (логическая единица),поступающий в блок обработки информации. Во втором случае излучениеот излучателя 14 не проходит черезкодовый диск 1 и сигнал на выходеприемника 15 принимается эа логический нуль, Совокупность сигналов отвсех приемников 15 излучения определяет выходной код .преобразователя.Для смены любого иэ излучателей14 или приемников 15 излучениядостаточно ослабить усилие создаваемое элементами 16 для сжатияпрокладок 10 и 11 в направлении, 15 параллельном оптической оси, те.отвернуть винты или снять пружинныескобы. Для фиксации вновь устанавливаемых излучателей 14 (приемников15.) следует вновь затянуть винтыили установить пружинные скобы 16,Характер Фиксации излучателей14 и приемников 15 излучения допускает небольшие смещения этих элементов с оси отверстий 12 и 13, вкоторых они установлены.Как следствие возможны смещения чувствительных площадокприемников 15 излучения относительно осей потоковизлучения соответствуюцих излучателей 14. Допустимое смещение ЬИ(фиг.2) приемника 15 равно 0,5(6-3а допустимое смещение Ьц излуча 1теля 14 составляет С.1 к - -а гдеСг 35 с - расстояние от излучателя 14до щелевой диафрагмы 17, сь - угол,в пределах которого излучение имеетинтенсивность, обеспечивающую достижение заданного уровня сигнала.4 О Для типичного случая использования стеклянного кодового диска 1толщиной 2 мм с суммарным зазороммежду излучателями 14, диском 1 ищелевой диафрагмой 17, равным 1 мм, 45 получаем с = 3 мм. Для приемника15 (фотодиода КФДМ) Ь = 1,4 мм иизлучателя 14 (арсенид-галлиевогосветодиода АЛБ) й = 20 О при ширине щели 18, например,а = 0,1 ммЬц:065 мм, а Ь, =0 43 мм.Таким образом, обеспечение реальных смещений менее указанных пределов не вызывает затруднений. Крометого, хотя фиксация излучателей иприемников .не является абсолютно 55 жесткой, она вполне достаточна длянадежной работы преобразователя вбольшинстве приборов и механизмов.Предлагаемый преобразовательобеспечивает упрощение и повышение 60 технологичности по сравнению с прототипом, при этом он может быть использован .:при кодировании не только углового, но и линейного переме. щения.1059598 Тираж 618 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-,35, Раушская наб., д. 4/5