Оптоэлектронный преобразователь перемещения в код

ЕНИ ВЖ Скотииков О союз советскнхСОЦИАЛИСТНЧЕСККХ РЕС госьлюственное нАтентноеВщомство сссР (ГоснАтент ссОПИСАНИЕК ЙАП",НХУ(7) Белотелов ВП; Зимзрим еЩ в) ааи.ЬЮ.Я 2.Черкасов ЫШихалев Г.С.РЗ) Московское приборостроительное КБ "Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике и может бцть использовано в системах контроля исполнительных органов летательных аппаратов.В основном изобретении по авт,св. М925195 описан оптоэлектронный преобразователь перемещения в код; содержащий двоичную кодовую шкалу, Ч-расположенные излучатели и фотоприемники и блок преобразования Ч-кода, при этом катоды и аноды фотоприемников соотаетСтвенно обьединенц и подключены к информационным входам блока преобразования Ч-кода, управляющие выходы которого соединены с катодами излучателей, причем катоду излучателей в каждом разряде, начиная с второ"го, соединены между собой, аноды ф" излучателей объединены в секции опережающих и отстающих подразрядов и подклю-" чены к соответствующим входам блока преобразования, В описанном преобразователе перемещения в код блок преобразования Ч-кода содержит генератор, формирователь, сдвиговый регистр, блок ключевых элементов, ключевые элементы, триггер, инвертор и компаратор, входы которого соединены с информационными входами блока преобразования Ч-кода, а выход компаратора соединен с прямым и через инвертор - с инверсными входами триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с управляющими входами соответственно первого и второго ключевых элементов, выходы ключевых элементов соединены с соответствующими входами блока преобразования Ч-кода, выход генератора соединен с входом формирователя, установочный выход которого соединен с установочными входами триггера и сдвигового регистра, выходы которого подключены к входам блока ключевых элементов, "выходы блока ключевых элементов соединены с управляющими входами блока преобразования Ч-кода, тактовый выход формирователя соединен с синхронизирующими входами сдвигового регистра и триггера, управляющий выход, формирователя соединен с информационным входом сдвигового регистра.Указанный преобразователь перемещения в код обеспечивает преобразование углового или линейного перемещения в нормальный двоичный код с минимальным потреблением электрической энергии, необходимой для засветки Ч-расположенных излучателей, и объемом электронных схем, необходим для преобразования кода маски, считываемого Ч-расположенными фотоприемниками в нормальный двоичный код,Недостатком данного оптоэлектронного преобразователя перемещения в код яв. ляется пониженное быстродействие,вызванное параллельным включением боль 5 шого числа фотоприемников, и соответственно увеличение емкости, включенной навходе компараторов, что увеличивает времянарастания и спада напряжения на входекомпаратора, Для сохранения высокого бц 10 стродействия при увеличении числа фотоприемников требуется соответственноеуменьшение входного сопротивления компаратора. При этом падает уровень сигнала,снимаемого с фотоприемников, который15 при увеличении разрядности оптоэлектронного преобразователя перемещения в кодстановится соизмерим с уровнем помех, чтоделает такой преобразователь практическинеработоспособным при работе на повы 20 шенных частотах съема информации,Цель изобретения - повышение быстродействия и помехоустойчивости за счет увеличения отношения полезный сигнал - шум,Поставленная цель достигается тем, что25 в оптоэлектронный преобразователь перемещения в код по авт.св. М,925195 введеныдополнительные триггер, ключевой элемент, излучатель и фотоприемник, подключенный в противоположной полярности30 основных фотоприемников к информационным входам блока преобразования Ч-кода,установочный выход которого соединен синформационным входом дополнительноготриггера, выход дополнительного триггера35 соединен с входом дополнительного ключевого элемента, подключенного параллельнок дополнительному излучателю, оптическисоединенному с дополнительным фотоприемником; синхронизирующий выход. блока40 преобразования Ч-кода соединен с синхронизирующим входом дополнительного триггера,На чертеже изображена функциональная схема оптоэлектронного преобразова 45 теля перемещения в код,Преобразователь перемещения в кодсодержит двоичную кодовую шкалу 1 с Чрасположеннцми излучателями 2 и фотоприемниками 3, блок 4 преобразования50 Ч-кода, включающий в себя блок 5 ключевыхэлементов, входы которого соединены сосдвиговым регистром 6, а выход - с минусомисточника 7 питания, формирователь 8, генератор 9, компаратора 10, триггер 11, клю 55 чевые элементы 12 и 13, линииопережающих 14 и отстающих 15 подразрядов, Кроме того, преобразователь содержитдополнительный фотолриемник 16, ключевой элемент 17 триггер 18 и дополнительный излучатель 19.Ю 66355 645онным входам блока преобразования Ч- кода, установочный вход которого соединен с инфОрмационным входом дополнительного триггера, выход дополнительного 50 триггера соединен с входом дополнительного ключевого элемента, подключенного параллельно к дополнительному иэлучате лю, ойяиески соединенному с дополнительнымфотоприемником, 55 синхрониэирующий выход блока преобразования Ч.- ода соединен с синхронизирующйм входой дополнительного триггера. Формула изобретения.ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ 8 КОД но авт. св. й 925195, отличающийся.тем, что, с целью повышения быстродействия и помехоустойчивости путем увеличения отноше. ния полезный сигнал-щум, в него введены дополнительные триггер, ключевой элемент, излучатель и фотоприемиик, подключенный в противоположной полярнестй основных Фотоприемников к информацмВ исходном состоянии ключевой эле- Одновременно появление "О" на устаномент 17 открыт; а излучатель 19 не светится вочном Н-входе триггера 18 возвращает егоПреобразователь перемещения в код;в исходное состояние, и ключевой элемент работает следующим образом. 17 открывается. прекращая свечение излуПри включении напряжения питания 5 чателя 19, что, в свою очередь, приводит к Формирователь 8 вырабатывает импульс исчезновению компенсирующего напряже"Установка 0", поступающий на Р-входы . ния наэлектродахфотоприемника 16.сдвигового регистра 6 и триггера 11, кото- При поступлении на вход первого такторый устанавливается в исходное состояние вого импульса. триггер 11 включит ключевой и открывает ключевой элемент 12, через ко элемент 13, подключающий плюс источника торый плюс источника 7 питания подключа питания к излучателям 2 отстающих подется к опережающей линии 14 разрядоВ. Каждый последующий такт гене- Ч-расположенных излучателей 2, ратора 9 сдвигает "1 в.сдвиговом регистреОдновременно в первый разряд сдвиго в следующий разряд и, в зависимости от вого регистра 6 записывается "1" и открыва значения сигнала на входе компаратора 10, ется один из ключевых элементов блока 5, перебрасывает триггер 11, который пере- подключающий минус источника 7 питания ключает ключевые элементы 12, 13 вышек излучателю первого разряда, который при указанным образом.этом включается., При этом с выхода компаратора 10 двоВ зависимости от положенйя двоичной 20 ичный последовательный код поступает к кодовой шкалы 1 фотоприемник первого потребителю,Черезчислотактов,обеспечиразряда будет засвечен или затемнен, и на вающих опрос всех разрядов, формировавходе компаратора 10 вслучае засветки по- тель вырабатывает новый импульс явится напряжение. которое вызовет его "Установка 0", и рабочий цикл повторяется, срабатывание и появаЕние "1" на выходе и 25 Таким образом, введение схемы "гашена входах триггера 11, а также на установоч- ния" напряжения на дополнительных оптином й-входе триггера 18; При этом поэадне- чески связанных излучателе и му фронту считывающего тактового . Фотоприемнике в оптоэлектронный преобимпульса, поступающегосформироватедя 8 .разователь перемещения в код позволяет на информационный вход триггера 18; он.30. повысить егобыстродействие без уменьшеустанавливается в положение,при котором ния входною .сопротивления компаретора его выход, соединенный с входом ключевого и следовательно; сохранить высокий уроэлемента 17, закрывает его, и через излуча- вень напряжения, снимаемого с фототель 2 начинает протекать ток, что вызывает и ри ем ни к о в., что . пов ыш ает его егосвечение,инавыходеоптическисвязан помехоустойчивость эа счет увеличеного с. ним Фотоприемника 16 появляется нмя отношения полезный сигнал - напряжение, противоположное по знаку на- шум.пряжению, снимаемому с фотоприемника. Экономический эффект от использова-го разрядаНапряжение на входе компа- ния предлагаемого преобразователя ратора 10 начинает быстро падать до нуля. 40 определяется его механическими преПри достижении уровня компарирования имуществами.компаратор возвращается в исходное со- (56)Авторское.свидетельство СССР стояние, и на его выходе устанавливается М 925195. кл,608 С 9706, 1980,1066355 дактор М. Лен акаэ 333 одписное 113035, Моск л,Гагарина. 101 го роиэводст Составитель В. БелотелоТехред М,Моргентал Тираж НПО "Поиск" Роспатента35, Рауаская наб., 4/5 но-издательский комбинат "Патент", г. РектоР С, Патрушев