Преобразователь аналоговой величины в код

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОЛ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ ц 696603 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) ПриоритетГюсудврстввик;4 ивиитет СССР вв д лаи изебрвпвкй и вткритийОпубликовано 05,11.79. Бюллетень Уй 41 Дата опубликования описания 08.11.79(72; Авторы изобретения В. М. Шаповалов и М. Д. Хованских Уральский электротехнический институт инженеров железнопорожного транспорта(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВОЙ ВЕЛИЧИНЫ В КОДИзобретение относится к вычислитель= ной и информационно-измерительной технике, Оно может быть использовано при конструировании цифровых измерительных приборов, устройств ввода измерительной информации в ЭЦВМ, АСУ технологичес кими процессами и аналого-цифровых преобразователей.Известен преобразователь аналоговой величины в код, содержащий осветитель, измерительный механизм с поворотным зеркалом, волоконнооптическое кодирующее устройство с подключенным к его выходу через фотоприемники электронно-логическим блоком, два фотоприемника и двухвходовой элемент И, а волоконнооптическое кодирующее устройство содержит дополнительные световоды, входные торцы которых, имеющие, например, прямоугольное сечение, образуют дополнительные равные зоны входного торца волоконнооптического кодирующего устройства и расположены на нем вплотную друг к другу по прямой, параллельной направлениюВ перемещения светового штриха, а выход .ные торцы, объединенные через один в два общих световода, подключены через два фотоприемника ко входам двухвходо вог.о элемента И, выход которого соединен с управляющим входом электронно- логического блока Ц.Данный преобразовйель аналоговой величины в код имеет сравнительно не высокую надежность работы, обусловленную возможностью появления ложных кодов на выходе преобразователя при обрыве цепи управления электронно погичес кого блока, а также из-за возможной незначительной непараллельности оси светового штриха луча границам сосед- них входных торцов волоконнооптическо го кодирующего устройства.целью изобретения является повыше ние надежности работы преобразователя.Указанная цель достигается тем, что в преобразоватсль анщоговой величины в код, содержащий осветитель, измерительный механизм с поворотным зерка696603 30 35 лом, волоконнооптическое кодируюшееустройство с подключенным к его выходу через фотоприемники электронно логическим блоком, два фотоприемника идвухвходовой элемент И, а волоконнооптическое кодирующее устройство содержит дополнительные световоды, вход-,ные торцы которых, имеющие, например,прямоугольное сечение, образуют дополнительные равные зоны входного торцаволоконнооптического кодирующего. устройства и расположены на немвплотнуюдруг к другу по прямой, параллельнойнаправлению перемещения светового штриха, выходные торцы дополнительных световодов, объединенные через один в дваобших световода, подключены через два,фотоприемника ко входам двухвходовогоэлемента И, выход которого соединен суправляющим входом электронно погичес 20кого блока, продолжения границ соседнихвходных торцов дополнительных световодов делят прилегающие к ним входныеторцы простейших кодирующих элемен 25тов волоконнооптического кодирующегоустройства на две равные части,На чертеже приведена блок-схемапреобразователя.Преобразователь аналоговой величиныв код содержит осветитель 1, формируюший световой штрих 2 на входном торцеволоконнооптического кодирующего устройства (ВОКУ) 3, измерительный механизм 4 с поворотным зеркалом 5,блок фотоприемников с информационными6 и двумя управляющими 7 фотоприемниками, электронно логический блок 8с кодовыми выходами 9 и двухвходовыйэлемент И 10,Входная величинапреобразователяизмерительным механизмом 4 с поворотным зеркалом 5 преобразуется в координаты Х положения светового штриха 2луча осветителя 1. Эти координаты Хквантуются, а соответствующие уровниквантования кодируются с учетом заданной функции преобразования. Квантование координат положения50 светового штриха 2 осуществляется входным торцом ВОКУ 3, образованным входными, например, прямоугольными, расположенными по прямым, параллель-.55 ным направлению перемещения светового штриха 2, торцами 11 и 12, жгутов простейшего кодирующего элемента 13,.световодов 14 и управляющих (дополнительных) световодов 15. При этомпродолжения границ плотиоуложенныхвходных торцов 12 дополнительных световодов 15 делят прилегающие к нимплотно или неплотно уложенные входныеторцы 1 1 ПКЭ 13 на две равные части. Длянормальной работы преобразователя размер Л (ширина светового штриха 2) устанавливается меньшим или равным размеру 3-С+р 3., где В и С - размеры(ширина и высота) указанных частейвходных торцов 11 ПКЭ 13; сс- максимально допустимое значение угла отклонения от параллельности оси светового штриха 2 границам входных торцов11 ПКЭ 13. При соблюдении этого условия ( А В - С 1(ьсС) возможна засветка световым штрихом 2 одного из входных торцов 11 ПКЭ 13 и двух входныхторцов 12 дополнительных световодов15, Размеры Д входных торцов 12 дополнительных световодов 15 могут бытьпостоянными или переменными, но строго фиксированными и определяются шагомквантования перемещения светового штриха 2. Кодирование уровней квантования, соответствующих координатам Х светового штриха 2, осушествляется в ВОКУ 3. При этом образование выходного оптического кода 16 обеспечивается "расщеплением" энергии светового штриха световодами 14 и раскладкой их выходных торцов по выходным информационным торцам 17 ВОКУ 3, которым приписываются разряды позиционного кода. Указанная раскладка выходных торцов световодов 14 ПКЭ 13 производится согласно единицам кодов чисел, равных кодируемым значениям заданной функции преобразования координат светового штриха 2, Преобразование оптического кода 16 в электрический код 18 производится информационными фотоприемниками 6.Для выявления положения светового штриха 2 на входном торце БОКУ 3 относительно геометрического центра входных торцов 11 ПТЭ 13 выходные тоуцы аопопнительных световодов 15 объединены через один в два общих жгута, выходные торцы 19 которых через два управляющих. фотоприемника 7 подключены ко входам 20 двухвходового элемента И 10, Выход элемента И 10 соединен с управляюшим входом 21 электронно-логического блока 8, предназначенного для обработки электричес 696603кого кода 18 с целью исключения неоднозначности кодирования церемопеция светового штриха 2,Электронно-логический блок 8 при наличии сигнала на управляющем входе 21 запоминает с помощью регистра памяти сигналы с информационных фотоприемников 6 и представляет их на выходах 9. При отсутствии сигнала на управляющем входе 21 сигналы с информационных фотоприемников 6 не записываются в регистр памяти электронно погического блока 8 и не оказывают какого либо влияния на состояние сигналов на выходах 9 блока 8.Работает преобразователь следующим образом.При подаче аналоговой величины па вход преобразователя происходит поворот зеркала 5 на угол, соответствующий этой величине. При этом световой штрих 2 перемещается по входному торцу ВОКУ 3 от начального к конечному положению Х соответствующему значению преобразуемого параметра.В процессе указанного движения светового штриха 2 по входному торцу ВОКУ 3 всякий раз, когда оказываются засвеченными один из входных торцов 11 ПКЭ 13 и два смежных входных торца 12 дополнительных световодов 15, появятся истинные оптические 16 и электрические 18 коды заданной функции преобразователя а также два сигнала на выходных торцах 19 двух общих жгутов дополнительных световодов 15 и, следовательно появится сигнал на управляющем входе 21 электронно логического блока 8. Появление этого сигнала осуществит стирание предыдущего кода с электронно-оптического блока 8, куда введется и заполнится истинный код, соответствующий засвеченному входному торцу 11 ПКЭ 13. Когда затем в процессе движения светового штриха 2 окажутся засвеченными два смежных входных торца 11 ПКЭ 13 иодин входной торец 12 дополнительных .световодов 15, а на выходных информационных торцах 17 появится ложный оптический код, исчезнет одновременно и один из управляющих сигналов на торцах 19, что приведет к исчезновению выходного сигнала элемента И 10 на управляющем входе 21 электронно логического 1 О блока 8, Это приведет к сохранению навыходах 9 электронно логического блока 8 предыдущего истинного кода, соответствующего предыдущему засвеченному входному торцу 11 ПКЭ 13. Только достижение световым штрихом 2 геометрического центра последующего входного торца 11 ПКЭ 13 приведет к появлению сигнала па управляющем входе 21, стиранию предыдущего и появлению нового истинного кода на выходах 9.Таким образом при плавном перемеще-,нии светового штриха 2 по входному торцу ВОКУ 3 происходит скачкообразная 25смена истинных кодов значений заданной функции на выходах 9 преобразователя.формула изобретения30Преобразователь аналоговой величиныв код по авторскому свидетельствуМ 462282, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности 35работы, продолжения границ соседнихвходных торцов дополнительных световодов делят прилегающие к ним входныеторцы простейших кодирующих элементовволоконнооптического кодирующего устрой ства на две равные части.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРЛ% 462282, кл. Н 03 К 13/175.,04.11.72.696603 57 Тираж 1 060 ПодписнЦНИИПИ Государственного комитета СССпо дедам изобретений и открытий5, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5 каз 1 1303 илиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель В. Старовероведактор Н. Веселкина Техред Л, Алферова Корректор Е, Папп