Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 5830 Н 03 М 113 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВЕОБРАЗОВА вто ое имоемах ками уменьше чности я цель ктричесия в г юг.1(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИИ ПРТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В. КОД(57) Изобретение относитсятике и вычислительной технижет быть использовано в сиспрограммного управления стаЦелью изобретения являетсяние габаритов и повышение тпреобразователя. Поставленндостигается тем,что в фотоэкий преобразователь перемещ1425830 код, содержащий подвижный элемент 1, состоящий из измерительной дорожки 3 и непрозрачных участков 4, источник излучения 5, неподвижный элемент 11, Фотоприемники 1415 16, суммирующий усилитель 17 формирователь импульсов 18 и счетчик 21, введены источники излучения 6 и 7, неподвиж, ные элементы 12 и 13, отражающие элементы 8, 9 и 10, Подвижный элемент 1 содержит отражающую поверхность 2, которая длиннее измерительной дорож ки 3, Неподвижные элементы 11, 12 и 13 расположены с шагом, равным длине измерительной дорожки 3, и выполнены в виде короткого отрезка дорожки, Соответствующее расположение источников излучения 5, 6,Изобретение относится к сбласти автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в система;- програкчного управления станками.Целью изобретения является умень-. шеьие габаритов и повышение точности преобразователя.На Фиг. 1 приведена Функциональная схема. преобразователя для случая, когда количество излучателей, неподвижных элементов и Фотоприемни:. ков равно трем; на фиг, 2 - диаграм" мы, поясняющие принцип работы,Преобразователь перемещения в код содержит подвижный элемент 1, содер жащий отражающую поверхность 2, измерительную дорожку 3 длиной 1, не.- прозрачные участки 4 длиной 1, источники 5-.7 излучения, отражающие элементы 8-10, неподвижные элементы 11-13 с дорожками длиной 1 э, Фотоприемники 14-16, суммирующий усилитель 17, формирователь 18 импульсон, состоящий из порогового, Формирователя 19 и Формирователя 20 фронта, и счетчик 21.1Преобразователь работает следующим образом.В исходном состоянии подвижный элемент 1 находится в крайнем левом положении. Источник 5 излучения размещается под углом напротив отражаю.щей поверхности 2 подвижного элеменотражающих элементов 8, 9, 10, неподвижных элементов 11, 12, 13 и фотоприемников 14, 15, 16 позволяет получать на всем измеряемом участкена выходе суммирующего усилителя 17не изменяющиеся по амплитуде треугольные импульсы. Формирователь 18импульсов, выполненный на пороговомФормирователе 19 и формирователе 20фронта, вырабатывает счетные импульсы, поступающие на счетчик 21. На"личие отражающей поверхности 2 позволило сократить габариты подвижногоэлемента 1 и преобразователя в целом, а выполнение Формирователя 18импульсов - повысить точность преоб"разонателя за счет квантования.1 з.п. Ф-лы,.2 ил. та 1. Отражаясь от поверхности 2,излучение попадает на отражающийэлемент 8, размещенный таким образом,чтобы отраженное от его поверхностиизлучение попадало бы на неподвижныйэлемент 11, установленный напротивизмерительной дорожки 3. 1 ак какподвижный элемент 1 не отражает излучения источников 6 и 7, тс оно не попадает на фотоприемники 15 н 16 и,следовательно, на чх выходах будетнулевое напряжение,При перемещении подвижного элемента 1 в направлении, указанном стрелкой, излучение излучателя 5, модулированное сопряжением дорожек подвижного 1 и неподвижного 11 элементов,попадает на фотоприемник 14, на выходе которого генерируются сигналытреугольной Формы (фиг. 2 а), При пе-; ремещении подвижного элемента 1 навеличину больше, чем 1 -1 -1 з, излучение источника б попадает на отражающую поверхность 2. Отражаясь от этой поверхности, излучение попадает на отражающий элемент 9 и через неподвижный элемент 12 на непрозрачныйучасток 4 подвижного элемента, Поэтому излучение источника 6 не попадает на Фотоприемник 15.Когда длина перемещения становится больше, чем 1,-1,непрозрачный участок 4 перемещается вправо и излу 425830/1, Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий подвижный элемент, выполненный из 45 чение источника 6 попадает на фотоприемник 5. При этом амплитуда сигнала на выходе фотоприемника 14 будет ступенчато убывать до нуля5(фиг. 2 а), в то время как амплитудасигнала на выходе Фотоприемника 15 -ступенчато возрастать, (фиг, 26) .Это обусловлено убыванием числа прозрачных участков измерительной дорожки 3 перед дорожкой неподвижногоэлемента 11 и увеличением их числаперед дорожкой неподвижного элемента 12,Так как сумма прозрачных участковизмерительной дорожки 3 перед неподвижными элементами 11 и 12 всегдаостается постоянной и равна количеству прозрачных участков одного неподвижного элемента (для рассматриваемого преобразователя равно 4), тоамплитуда сигнала на выходе суммирующего усилителя 17 не изменится(фиг. 2 в).Аналогичным образом формируютсясигналы треугольной Формы на выходефотоприемника 16. Таким образом,при перемешении подвижного элемента1 на величину 31, -1 э на выходе суммирующего усилителя 17 образуютсянепрерывные сигналы, поступающие навход Формирователя 18 импульсов,который состоит из последовательносоединенных порогового формирователя 19 и формирователя 20 фронта. Навыходе порогового формирователя 19формируются прямоугольные сигналытипа меандр (фиг. 2 г), поступающиена формирователь 20 фронта, формирующий счетные импульсы (фиг, 2 д), поступающие на вход счетчика 21, Навыходе счетчика 21 формируется цифровой код, эквивалентный перемещению. измерительной дорожки длиной 1 в виде чередующихся прозрачных и непро-рачных участков и двух непрозрачнь.; участков длиной 1 , расположенны;: по обе стороны измерительнойдорожки неподвижный элемент, источник излучения, и Фотоприемников, установленных вдоль направления перемещения подвижного элемента противизмерительной дорожки подвижногоэлемента по одну сторону от него, вы"ходы Фотоприемников соединены с входамн суммирующего усил теля, выходкоторого соединен с вхсдом Формирователя иьпульсов, выход которого соединен с входом счетчика, о т л и .:ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения габаритов преобразователя,в него введены и отражающих элементов (и - 1) неподвижньх элементов,(и) источников излучения, подвижчый элемент выполнен с отражающейповерхностью, длина которой больше1, неподвижные элементы выполненыв виде дорожек длиной 1; из чередующихся прозрачных и непрозрачныхучастков и расположены с шагом 1,отражающие элементы установленывдоль направления .перемещения по другую сторону подвижного элемента свозможностью оптической связи черезотражающую поверхность подвижногоэлемента с одноименньпл источникамиизлучения, каждый из отражающих элементов оптически связан через одноименный неподвижный элемент с одноименным фотоприемником,2. Фотоэлектрический преобразователь по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияточности преобразователя, Формирователь импульсов содержит Формировательфронта и пороговый Формирователь,вход которого является входом формирователя импульсов, а выход соединенс входом Формирователя Фронта, выходкоторого является выходом Формирователя импульсов,