Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код

СОЮЗ СОЕЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСОУБ ЛИК 09) (1 03 М 1/24.П.Швед о СССР1977.СССР1977.РАЗОВА ельст 9/06, ьство 9/06,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для применения в системахавтоматического регулирования и управления. Целью изобретения являетсяповышение функциональной надежностипреобразователя. С этой целью в неговведены триггер, второй элемент И ирегистр, Второй диск выполнен подвижным, а вторые дорожки дисков выполнены с (0+1) штрихами, Н - число штрихов первых дорожек, третьи дорожки выполнены с числом штрихов И(Я+1). При вращении дисков свет от излучателя модулируется дорожками дисков, которые вращаются в разные стороны, и поступает на фотоприемники. Сигналы с нх выходов формируются нуль-органами в импульсы, образующими три последовательности сигналов. Первая последовательность импульсов предназначена для управления триггером и регистром. Вторая последовательность - для управления этим же триггером, а третья последовательность - для формирования а информационных сигналов счетчиком. При этом в зависимости от величины сдфига фазы между сигналами первой и второй последовательностей на выходах С, счетчика формируется код, значения которого пропорциональны углу поворо та валов дисков. 3 ил.Изобретение относится к областиавтоматики и может быть применено нсистемах автоматического регулировация и управления,Целью изобретения является повышение Функциональной надежности преобразователя за счет обеспечения позиционного съема информации и расширение динамического диапазона преобразования,Па Фиг.1 представлена Функциональнал схема преобразонателяф на Фиг,2 -растровые дорожки преобразователя,ца фиг.3 - нремецная диаграмма, поясняющая работу преобразонателя.15Преобразователь содержит излучатель 1, подвижные диски 2 и 3 с растровыми дорожками 4-6, фотоприемники7-9, нуль-органы 10-12, триггер 13,элементы И 14 и 15, счетчик 16 и регистр 17.Преобрэзонатель работает следующимобразом,вСветовой поток от излучателя 125проходит через растровое сопряжениеца дисках 2 и 3, Растровое сопряжениевключает две идентичные системы растровых дорожек 4-6. Растровые дорожки4 состоят из Б штрихов, растровые дорожки 5 включают (И+1) штрихов, растровые дорожки 6 - И(И+1) штрихов, Угловые шаги И растров на дорожках 4-6соответственно равны2 П 2 Л 21 ТИ, =И =. - . -- У = -- .35 1 3 ф й В+1 ф з И(И+1)вШаги дорожки 4 (Фиг.2) смещаютсяпоследовательно относительно шаговдорожки 5 на величину угла 6, пропор Оццоцэльную разности их угловых шаговЧ, т. е,2 П А=И, -И йн+1) Этой величине равен шаг И дорож 3 ки б, т, е. 2 11И Ь .=14 (И+1)50Отсюда следует, что на х-м шагедорожки 4 1-й шаг дорожки 5 смещенпо углу ца величину211тИ(И+1) 1 55где := 1, 2, 3, , И, и, следона" тельно, н этом интервале укладываетсяцелых шагов и з растра дорожк б. При 1 = М это смещение равно шагу У, в котором число шагов И уложится И раз, так какЧЯИТаким образом, эквивалентом угла поворота на целое число шагов У до 1 рожки 4 является число целых шагов дорожки б, которое укладывается н интервале й., равном пространственному смещению 1.-х шагов дорожек 4 и б с числом штрихов И и (И+1).При относительном вращении дисков 2 и 3 с угловой скоростьюпроисходит модуляция проходящего через растровое сопряжение потока, которая преобразуется Фотоприемниками 7-9 в электрические сигналы 18-19 ц, Б,:О МЬ я Бр П я 10 и1 ч 1 )11 з = О, +. Ц зт. п И (И+1)1 .С учетом рассмотренного сигналы Б и Б на выходе Фотоприемников 7 и 8, расположенцьгл в зонах сопряжения растровых дорожек 4 и 5, ло мере разворота дисков 2 и 3 смещаются один относительно другого по электрической Фазе, На вторые входы элементов И 14.и 15 по сигналу 20 подаются импульсы 21Сигналы 01 и Б подаются ца входы нуль-органов 10 и 11, в которых Формируются импульсы 22 и 23 в момент перехода сицусоидальцого сигнала через нуль в положительном направлении (Фиг,3). Импульсы 22 и 23 управляют триггером 13, на выходе которого Формируется прямоугольный сигнал 24, длительность которого пропорциональна Фазоному сдвигу между сигналами 0и Ба вСигналы 24 и 26 с триггера 13 подаются на входы элементов И 14 и 15, куда подаются импульсы 21, сформированные нуль-органом 12 по нуль-переходам сигнала Б с дорожки б.Таким образом, с элемента И 14 в счетчик 16 поступают импульсы 25, количество которых в каждом цикле измерения равно числу целых шагов дорожки 4, на которые произведен разворот дисков 2 и 3, Цикл измерения, равный периоду сигнала Б каждый раз завершается в момент появления сигнала с нуль-органа 10, который одновременно дает разрешение на сти з 1259ранне в регистре 17 информации об угле, полученной в предыдущем цикле измерения, и дает разрешение на перезапись в обнуленный регистр 17 текущейинформации об угле из счетчика 16,Счетчик 16 обнуляется первым импульсом 2 с элемента И 15, следующимво времени непосредственно за импульсом с нуль-органа 10, Этим самымсчетчиком 16 подготавливается для 10приема информации об угле в следующем цикле измерения.Информация об измеренном угле хранится в регистре 17 до момента завершения разворота на последующий полный шаг У, дорожки 4,Таким образом, преобразовательобеспечивает позиционное преобразование информации об угле поворота вдиапазоне 0-360, 20При этом информация выдаетсяотносительно единственного нулевого,положения, которым является моментсовпадения границ штрихов дорожек 4и 5 или момент совпадения фаз сигналов Б, иБз,При потере информации от сбоя вцепях питания она полностью восстанавливается в следующем цикле, поскольку фазовый сдвиг между сигналами П и Б в каждом цикле измереният 8несет полную информацию об угле разворота относительно нулевого положения, о котором судят по числу периодов сигнала Б , размещающихся во вре-З 5Я Уменном интервале, пропорциональномфазовому сдвигу между сигналами О и О .Этим самым предлагаемый преобразователь обеспечивает высокую функциональнуюонадежность. 483Формула изобретения Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий излучатель, оптически соединенный через первый подвижный диск с тремя растро" выми дорожками и второй диск с тремя растровыми дорожками с тремя фотоприемниками, выходы которых соединены с входами соответствующих нуль-органов, выход первого нуль-органа соединен с первым входом первого элемента И, второй элемент И, выход которого соединен с первым входом счетчика, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения функциональной надежности, в него введены триггер и регистр, а второй диск выполнен подвижным, вторые растровые дорожки первого и второго подвижных дисков выполнены с (И+1) штрихами, где Н - число штрихов, соответствующих первым растровым дорожкам первого и второго подвижных дисков, третьи растровые дорожки первого и второго подвижных дисков выполнены с И(0+1) штрихами, выход второго нуль-органа соединен с управляющим входом регистра и первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом третьего нуль-органа, первый выход триггера соединен с вторым входом первого элемента И, второй выход триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого нуль-органа, выход первого элемента И соединен с вторым входом счетчика, выходы счетчика соединены с информационными входами регистра.1259483 иЛ ЗШЛг 1Яд ) +рффРб 1 Составитель 10,КотоТехрсд А,Кравчук ктор А.Зимоко едактор Л.Гратил 7 Тираж 816БПИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытии113035, Москва, Ж, Раупская наб аказ 5138/5 одписно Проектн 1 роизводственно-полигралическае предприятие, г, Ужгор