Отсчетное устройство кодовоготеодолита

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 802782(51)М К 3 6 01 С 1/Об Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытиИ(53) УДК 528.52"(088 8) Дата опубликования описания 07. 02. 81 Ю.Б. Парвулюсов и В.А. Столяров(54) ОТСЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО КОДОВОГО ТЕОДОЛИТА Изобретение относится к областигеодезического приборостроения ипредназначено для декодирования результатов измерения кодовых теодолитов.5Известно устройство для декодирования результатов измерений кодовыхтеодолитов с неподвижными фотоэлектрическими регистраторами оптическихкодовых сигналов 1и устройства,содержащие сканирующий блок фотоэлектрических регистраторов, которыйпозволяет производить измерение углов с точностью до долей шага штрихов кодовой дорожки младшего разряда.Недостатком таких устройств являются относительно невысокие точность и быстродействие, а также конструктивная сложность.20Известно устройство, содержащеелимб со штрихами радиального кодового растра, оптическую систему дляформирования изображений диаметрально противоположных участков растрав плоскости сканирования, сканирующий блок, подключенный к счетнымсхемам грубого и точного отсчетаи блок управления; соединенный сосчетными схемами 2,Недостатком этого устройства является ограничение по точности и быстродействию. Ограничение по точности вызвано технологическими труд-. ностями квантования младшего разряда кодовой дорожки растра . Кроме того, при снятии информации с кодового растра необходимо иметь в поле зрения отсчетной диафрагмы не менее трех фотоэлектрических регистраторов, Последнее обстоятельство усложняет конструкцию устройства и ухудшает его быстродействие.Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства.Это достигается тем, что в отсчетное устройство введены штриховая решетка, пороговое устройство, электронный коммутатор, элемент задержки и генератор квантующих импульсов.На фиг. 1 изображена функциональная схема отсчетного устройства; на фиг.2 а т штриховая решетка с образованными на ней картинами растрового сопряжения участков 1 и 11 и кривые пропускания по строке на этих участках С 1 и Г,-, соответственно; на фиг. 2 б - последовательностьформирования электрических сигналов, поступающих на счетные схемы грубо го и точного отсчетов; на фиг. 2 вформирование счетных импульсов в схе мв грубого отсчета; на фиг. 2 г формирование счетных импульсов в схеме точного отсчета.Отсчетное устройство (фиг. 1) содержит лимб 1 со штрихами радиального растра, оптическую систему 2, штриховую решетку 3, расположенную в плоскости сканирования, сканирующий блок 4, выполненный в виде передающей телевизионной трубки с блоком разверток, пороговое устройство 5, электронный коммутатор б, эле- мент задержки 7, счетную схему 8 грубого отсчета, счетную схему 9 точного отсчета, генератор 10 квантующих импульсов 1 и блок управле 11Работает отсчетное устройство следующим образом.Изображения диаметрально противоположных участков растра, нанесенного на лимбе 1, формируются оптической системой 2 на штриховой решетке 3, в результате чего образуются комбинационные полосы растрового сопряжения (фиг. 2 а), т.е. картины участков 1 и 11 с переменным пропусканием светового потока по строке. Эти картины растрового сопряжения сканируются передающей телевизионной трубкой сканирующего блока 4. Телевизионные сигналы О и О, соответствующие участкам 1 и 11 штриховой решетки 3, подаются на пороговое устройство 5, которое Формируетпрямоугольные импульсы О и 02, причем период этих импульсов по строке пропорционален шагу комбинационных полос растрового сопряжения(см. фиг. 2 а и 2 б), Выход порогового устройства 5 подключен к входуэлектронного коммутатора б, которыйразделяет сигналы О и О 1 от участков 1 и 11 шриховой решетки 3 на1два канала. Электронный коммутаторб управляется синхроимпульсами сблока раэверток сканирующего блока4. После электронного коммутатораб в канал, который сканируется первьв 4, включен элемент задержки 7 сзрвмеием задержки, равным периодустрочной развертки. Задержка необходима для приведения сигналов О к О (Фиг. 26) к общему началу отсчета по времени. Далее сигналы ОА и Ц поступают на счетные схемы гру 1бого 8 и точного 9 отсчетов.При вращении лимба 1 комбинационные участки Х .и 11 (Фиг. 2 а)дввкутся навстречу друг другу, врезультате чего сигналы ОА и О 1будут менять взаимную разность фаз(Ищ чаг)при зтомЯЬМФЯ . Задача счетной схемы 8 грубого отсчетазаключается в формировании и подсче те импульсов совпадения фаз сигналов О и 02 , т.е. при д г= О. Этазадача решается следующим образом.Входами счетной схемы 8 грубого отсчета служат входы фазового дискриминатора импульсов (ФДИ), на входекоторого выделяется сигнал 03, пропорциональный разности фаз а 9 сигналов О( и 01 (фиг. 2 в). Далее сигнал О поступает на преобразовательпоследовательно преобразующийего в сигналы 04. и О и формирующийна двух выходах суммирующие 06 и вычитающие 07 импульсы, которые соответствуют значению 0 =0 (т.е,ь 9 =О)и различаются только знаком. СигналО также поступает на дифференцирующйй операционный усилитель (ДОУ),где выделяется сигнал 08, пропорциональный производной сигнала 03.Сигнал О поступает на вход йорого 820 вого устройства ПУ 2, на выходе которого формируются прямоугольные импульсы О той или иной полярности(О и Ч йа фиг. 2 в) в зависимости отзначений производной сигнала Оз (кри вые И или 1 У сигнала 08).Суммирующие импульсы О поступают на одну схему совпадения, а вычитающие импульсы 07 - на другую,при этом на обе схемы совпаденияпоступают импульсы знака О, а ихвыходы подключены к суммирующему ивычитающему входам реверсивногосчетчика (РСИ) соответственно. В зависимости от полярности сигнала 09будут проходить или суммирующие 04или вычитающие О импульсы совпадения7фаз. Полярность сигнала 09 зависитот направления изменения разностиФаз й 9, что определяется направлением вращения лимба 1.40 Счетная схема 9 точного отсчетаопределяет значение разности фаз ЬТмежду сигналами О и О в данныймомент времени в долях периода этихимпульсов. Квантование периода осу ществляется генератором 10 квантующих импульсов. Как видно из фиг. 1входами счетной схемы 9 точного отсчета являются входы преобразователей Г и Е , которые вырабатывают 5 О импульсы 4 р и О малой длительности с периодом импульсов Ц и О иих взаимной фазой ьг . Далее импульсы Оо и О поступают на входыК-триггера, который формирует прямоугольные импульсы 0,1, пропорциональные разности фаз йУ сигналовО и О.Импульсы 04 , проходя через схему совпадения совместно с квантующими импульсами 05 с генератора 10, Ьо образуют на выходе схемы совпадения пачки счетных импульсов О,которые поступают в счетчик (СЧ).Счетчиком СЧ счетной схемы 9точного отсчета и реверсивным счет чиком (РСИ ) счетной схемы 8 грубо(Рие. ( го отсчета управляет блок управления 11.Введение штриховой решетки для ,излучения картины растрового сопряжения позволяет увеличить точность за счет высокой чувствительности растрового сопряжения и улучшает энергетические соотношения в системе вследствие увеличения шага штриховой решетки.Применение в качестве фотоэлектрических регистров передающей телевизионной трубки существенно повышает быстродействие отсчетного устройства. формула изобретения Отсчетное устройство кодового теодолита, содаржащее лимб со штрихами радиального растра, оптическую систему для формирования изображений диаметрально противоположных участков растра в плоскости сканирования, сканирующий блок, подключенный к счетным схемам грубого и точного отсчетов, и блок управления,соединенный со счетными схемами,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности быстродействия и упрощения конструкции,в него введены штриховая решетка,пороговое устройство, электронныйкоммутатор, элемент задержки и генератор квантующих импульсов, причем штриховая решетка установленав плоскости сканирования, выходсканирующего блока, выполненногов виде передающей телевизионнойтрубки с блоком разверток, подключен к пороговому устройству, соединенному с входом электронного коммутатора, который связан цепью уп-15 равления с блоком разверток, приэтом одна из связей его со счетными схемами выполнена через элемент задержки, а к счетной схеметочного отсчета подключен генера 20 тор квантующих импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 315918, кл. С 01 С 1/02, 1974,2 Авторское свидетельство СССРР 387209, кл. 6 01 С 1/06, 1973.802782 У-Щ УУ гЖо Фиг. Г СостЗаг ебельная Тех едакт Заказ 10600/53 Тир ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035 Москва Ж, РИШИ 3 1 ПВ авитель Н.ед А. Ач аж 653комитета С и открытий ушская наб КристичКорректор С. ШекмарПодписноеСР