Преобразователь перемещения в код

(19) (11) 504 Н 1/ 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт радиофизики и электроники АН АрмССР(56) Авторское свидетельство СССР У 708386, кл. Н 03 М 1/22, 1977.Патент СНА Р 3310798, кл. 340-347 опублик, 1967(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками, в системах управления телескопами и т.п, Цельюизобретения являетсяповышение точности преобразователя перемещения в код, С этой целью в преобразователь, содержащий источники излучения, измерительный и индикаторныи диски, две пары чувствительных элементов точного отсчета, блок чувстви тельных элементов грубого отсчета,.два дифференциальных усилителя, дваинвертирующих усилителя, два коммутатора и блок формирования кода грубого отсчета, введены два аналогогифровых преобразователя, преобразователь кОда, два нуль-органа и преобразователь кода, а измерительный ииндикаторный диски выполнены с идентичными прозрачными дорожками, против которых установлено по одномуиз пары чувствительных элементовточного отсчета, Цель изобретенияобеспечивается за счет исключениявлияния ухода параметров источниковизлучения и чувствительных элементовблагодаря идентичному изменению ин-.формационных и опорных сигналов,снимаемых с чувствительных элементовточного отсчета, а также за счетраздельного преобразования в кодсинусного и косинусного информационных сигналов точного отсчета споследующим делением кода, соответствующего синусному сигналу, на код, соответствующий косинусному сигналу.1 ил.1 13Изобретение относится к автоматиКе и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками, в системах управления телескопами и т.п.Целью изобретения является повышение точности преобразователя перемещения в код,На чертеже приведена структурная схема преобразователя перемещения в код. Преобразователь перемещения в код содержит измерительный диск ,индикаторный диск 2, источники 3,4 и 5 излучения, чувствительные элементы 6,7 точного отсчета, блок 8 чувствительных элементов грубого отсчета, блок 9 Формирования кода грубого отсчета, чувствительные эле. менты 10,11, дифференциальные усилители 12, 13, .инвертирующие усилители 14,15, коммутаторы 16, 17, нуль-органы 18, 19, преобразователь 20 кода, аналого-цифровые преобразователи АЦП 21, 22 и блок 23 деления кодов. Измерительный дисксодержит. дорожку точного отсчета растровую, прозрачную дорожку и дорожку грубого отсчета.Индикаторный диск содержит дорожку растровую), прозрачную дорожку и дорожки, соответствующие грубому отсчетуПреобразователь работает следующим образом.При перемещении измерительного диска 1 относительно индикаторного диска 2 излучения источников 3,4 и 5 излучения, модулированные дорожками измерительного диска 1 и щелями дорожек индикаторного диска 2, попадают на чувствительные элементы 6,7 и на чувствительные элементы блока 8, на выходах которого образуются сигналы трапецеидальной формы, поступающие на входы блока 9 Формирования кода грубого отсчета, на выходах которого Формиоуются старшие разрядывыходного кода.На выходах чувствительных элементов 6 и 7 образуются синусоидальные и косинусоидальные сигналы точного отсчета.Так как чувствительные элементы 10 и 11 размещены против прозрачных дорожек, то на их выходах будут присутствовать постоянные напряжения величина которых зависит от интен 11023 2 другу. 5 10 15 20 25 сивностей источников 3 и 4 излучения и чувствительностей чувствительных элементов 10 и 11,Так как чувствительные элементы 6,10 и 7,11 размещаются попарно по радиальным направлениям, то каждая пара может облучаться одним источни-. ком 3 или 4 излучения, В качестве пары чувствительных элементов 6,10 и и 7,11 могут быть использованы, например, двухплощадочные фотоприемники, одним иэ основных достоинств которых является идентичность ухода чувствительностей фоточувствительных элементов от различных дестабилизирующих факторов.Выходы чувствительныхэлементов 6,7 поступают на первые входы дифференциальных усилителей 12,13, на вторые входы которых подаются немодулирован. ные сигналы с. выходов чувствительных элементов 10,11, величина которых берется равной постоянным составляющим сигналов. При этом амплитуды синусоидального и косинусоидального сигналов могут быть не равны друг Таким образом, на выходах дифференциальных усилителей 12;13 образуются симметричные относительно нуля синусно-косинусные сигналы, поступающие на первые входы коммутаторов 16, 17, на вторые входы которых поступа-. ют инвертированные сигналы с выходов инвертирующих усилителей 14, 15. Одновременно синусно-косинусные сигналы поступают на входы нуль-органов 18-19, на выходах которых формируются прямоугольные сигналы, поступающие на входы преобразователя 20 хода, на выходах которого Формируются два старших разряда выходного кода точного отсчета, Управление коммутаторами 16,17 происходит таким образом, что на их выходы проходят только сиг-. налы положительной полярности, поступающие на входы АЦП 21,22, на выходы опорных напряжений которых подаются напряжения с вьгодов чувствитель - ных элементов 10,11 соответственно.Цифровые эквиваленты входных напряжений с выходов АЦП 21,22 поступают на входы блока 23 деления кодов, на выходах которого формируется код тангенса.Так как пары чувствительных элементов 6,10 и 7,11 представляют со бой двухплощадочные Фотоприемники3 1311 О и каждая пара облучается одним ис-точником 3 или 4 излучения, то неидентичное изменение интенсивностей излу. чения источников 3,4 и чувствительностей чувствительных элементов 6, 1 О и 7,11 не приводит к изменению кода на выходах АЦП 21, 22, в связи с тем, что с увеличением (уменьшением) сигналов, поступающих на входы АЦП 21,22 одновременно увеличиваются 10 (уменьшаются) напряжения, поступающие на их опорные входы.Для тогр, чтобы во всех четырех квадрантах формировался код тангенса, необходимо, чтобы во втором и 15 четвертом квадрантах код на выходе блока 23 деления кодов инвертировался. Управление блоком 23 происходит выходным разрядом преобразователя 20 кода. Согласование точного и 20 грубого отсчетов происходит по методу "двойной счетки . Преобразование в код синусногокосинусного сигналов с помощьюотдельных АЦП 21 и 22, позволяетисключить влияние неидентичности па.раметров этих сигналов на точность,формирования младших разрядов кодаточного отсчета. Формула изобретения Преобразователь перемещения в код, содержащий источники излучения, оптически соединенные через дорожки точно го и грубого отсчетов измерительного диска и соответствующие дорожки индикаторного диска с первым и вторым чувствительными элементами точного 40 отсчета и блоком чувствительных элементов грубого отсчета соответственно, третий и четвертый чувствительные элементы точного отсчета, установлен-. ные попарно соответственно с первым 45 и вторым чувствительными элементами точного отсчета, выходы первого и второго чувствительных элементов точного отсчета соединены с первыми входа 23 4ми соответственно первого и второгодифференциальных усилителей, выходыкоторых непосредственно соединены спервыми входами и через соответствующие инвертирующие усилители - с вторыми входами одноименных коммутаторови блок формирования кода грубого отсчета, информационные входы которогоподключены к выходам блока чувствительных элементов грубого отсчета, авыходы являются выходами грубого отсчета преобразователя перемещения вкод, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены два аналого-цифровых преобразователя, блокделения кодов, два нуль-органа ипреобразователь кода, а индикаторныйи измерительный диски выполнены сидентичными прозрачными дорожками,концентричными дорожке точного отсчета измерительного диска, третий ичетвертый чувствительные элементыточного отсчета установлены противпрозрачной дорожки измерительного диска, выходы первого и второго чувствительных элементов точного отсчета соединены с входами одноименных нуль.органов, выходы которых соединены свхбдами преобразователя кодов стретьими входами соответственно первого и второго коммутаторов, ввходыкоторых соединены с информационнымивходами одноименных аналого-циФровыхпреобразователей, выходы третьего ичетвертого считывающих элементовточного отсчета соединены с опорнымивходами первого и второго аналогоцифровых преобразователей, выходыкоторых соединены с информационнымивходами блока деления кодов, управляющий вход которого подключен к первому выходу преобразователя кода,второй выход которого соединен суправляющим входом блока формирования кодагрубого отсчета, выходы бло-,ка деления кодов и преобразователякода являются выходами точного отсчетапреобразователя перемещения в код,1311023 Составитель Е.Будариедактор М.Бандура Техред М.Ходанич ектор М.Демьян Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,каз 190255 Тираж 902 ВНИИПИ Государст по делам изобре 113035, Москва, ЯПодписноенного комитета СССРений и открытийРаушскан наб., д.45