Оптоэлектронный преобразовательугла поворота вала b код

изобретени 71) Заявитель льский электромеханический инс инженеро лезнодорожног спорт ТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГ ПОВОРОТА ВАЛА В КОД фор(с осниидоро- число Изобретение относится к измеритель ной информационной технике и может быть использовано в системах автоматического управления и телемеханики.Известен фотоэлектрический преобразователь, работающий по Методу Ч-считывания,с многодорожечной кодовой маской, двумя источниками света на каждый разряд, кроме младшего, световодами и одним фотоприемником 1).К недостаткам преобразователя относятся: сложность кодовой шкалы, большое число источников света, сложность электронной схемы управления ими. Кроме этого, по данной схеме нельзя строить преобразователи мирующие многопозиционные коды нованием в2), при использова которых можно уменьшить число жек кодовой шкалы, а значит и источников света.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является аналого-цифровой преобразоВатель, в котором квантование перемешения светового луча осуществляется входным дуговым торцом волоконнооптического устройства, образованным полированными торцами жгутов гибких светопроводящих волокон, кодирование угловых координат светового луча производится благодаря соответствующей раскладке выходных торцов волокон, а устранение неоднозначности кодирования при одновременной засветке двух смежных торцов волокон производится с помощью двух волоконно-оптических элементов ИЛИ, входы которых образованы частью входных торцов кодирующих элементов волоконно-оптического устройства с четными и нечетными номерами, и электронно-логической схемы 21.Недостатками такого преобразоваявляются сложность волоконноческого устройства (она возрасс увеличением объема кода),шое число фотоприемников (поу разрядов кода - и), невозможь применения многопозиционных кодов (й 2) .Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что в оптоэлектронный преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фотоприемники, оптически соединенные с фоконами, соединенными с однимиконцами световодов, вторые концы которых расположены по окружности, образуя кодовую маску, источник светаи вал, введены барабан, якорь, возвратная пружина, и электромагнит сподпружиненным якорем, который жестко соединен с валом, якорь жесткооединен с барабаномв котором выполнены отверстия на равном угловомрасстоянии друг от друга и которыесмещены друг относительно друга вдольобразующей барабана, барабан расположен между источником света и кодовой маской.На фиг. 1 показана конструкцияпреобразователя; на фиг. 2 - развертка барабана преобразователя со 15считывающими отверстиями; на фиг.Зкодовая маска, образования соответствующей укладкой световодов; нафиг, 4 - графики, иллюстрирующие циклработы преобразователя по сигналу 20опрос; на фиг, 5 - логическаясхема дпя устранения неоднозначности считывания.Преобразователь содержит волоконнооптическое устройство 1 (Фиг. 1) свходным торцом, образованным световодами, уложенными в обойму 2 вплотную друг к другу. Входной торец разделен на участки в соответствии скодовой маской (фиг.З). На кодовоймаске участки, соответствующие символу 0 кода - светлые, символу1 - зачернены, символу в 2заштрихованы, Световоды, торцы которых обрузуют участки одного качества(например О), объединены в жгути соединены с одним из фоконов 3,оптически связанным с одним из фотоприемников 4 - б. На входном валу 7преобразователя закреплен барабан 8с четырьмя отверстиями, смешенными в 40осевом направлении так, чтобы они неперекрывали друг друга (фиг.2) .Радиальный угол между смежными отверстиями барабана равен углу между соседними считывающими элементами 45кольцевого кодирующего устройства(фиг. 3). Отверстиям условно присвоены номера 9-12 соответствующих считывающих элементов. Благодаря наличиюскользящей шпонки барабан 8 может пе Оремещаться по валу 7 в осевом направлении. На барабане закреплен якорь 13электромагнита 14. При подаче сигнала на электромагнит барабан с якоремперемещается вправо, при отключенииэлектромагнита - возвращается обратно с помощью пружины 15, Источникомсвета и преобразователем может служить, например, кольцевая люминесцентная лампа .б.Преобразователь работает следующим образом,При подаче сигнала опроса (считывание) включается источник света 16и электромагнит 14, Барабан 8 смещается вправо, при этом свет от лам пы 16 к торцам световодов сначала ,проходит через отверстия 9, затем через 10, 11 и, наконец, через 12, В зависимости от того, на какой участок световодов попал свет, выдает сигнал тот или иной фотоприемник. После прекращения сигнала опроса лампа 16 включается, а барабан 8 возвращается пружиной 15 в исходное положение, На фиг, 4 приведены графики: сигнала опроса (0)работы источника света 16 (Е) и эпекторомагнита 14 (Р), сигналов фотоприемников4 - б (С) при формировании кодовойкомбинации 0010 (на фиг. 3 показан момент начала формирования этой комбинации в кольцевом кодирующем устройстве при указанном направлениивращения шкалы).,Неоднозначность считывания, которая может возникнуть при расположениидвух ипи более отверстий барабана вмомент считывания против границ участков кодовой маски устраняется применением такого кольцевого кодирующего устройства, которое формируеттрехпозиционный однопеременный код(и = 3, и = 4, число комбинаций И=72),При вращении считывающих элементоввокруг шкалы в направлении стрелкипоследовательно формируются комбинации 0010, 0210, 0200, 1200, поэтому в любой момент считывания противграницы двух участков кодовой маскиможет оказаться только одно отверстие.Для устранения неоднозначности считывания при одновременной засветке одним отверстием двух соседних световодов,между которыми расположена граница участков кодовой маски, используется логическая схема (фиг. 5).Пусть,например, свет через одно из отверстий барабана 8 и световоды 1, принадлежащие участкам О и 11кодовой маски, попал на фотоприемники 4 и 5. При этом сигнал с фотоприемника 4 свободно проходит на выходсхемы и параллельно - на вход элемента И. Сигнал с фотоприемника 5 поступает на вход логической схемысложение по модулю два и параллельно - на второй вход схемы И. Сигнал с выхода схемы И поступает навторой вход схемы сложение по модулю два. На выходе этой схемысигнала не будет, следовательно получен однозначный сигнал 0. Аналогично работает схема при одновременной засветке фотоприемников 4и 6,5 и б. Для устранения ложных цепей в схему введены два диода.Э предлагаемом преобразователеиспользуется 3 фотоприемника (щ=З) . С помощью, известных преобразователейможно формировать только двоичныйкод (в=2), причем число фотоприемников равно длине комбинаций кода и.Следовательно, для формирования кодас 3=72 потребуется 7 фотоприемников(2" ( 72 ( 2 ) и связанных с ними электронных схем усиления и формирования сигнала.Формула изобретенияОптоэлектронный преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фотоприемники, оптически соединенные с фоконами, соединенными с одними концами световодов, вторые концы которых расположены по окружности, образуя кодовую маску, источник света, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения преобразователя и повышения его надежности,в него введены барабан, возвратная пружина и электромагнит с подпружиненным якорем, который жестко соединен с валом, якорь жестко соединен с барабаном, в котором выполнены отверстия на равном угловом расстоянии друг от друга и ксторые смещены друг относительно друга вдоль образующей барабана, барабан расположен между источником света и кодовой маской.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 444233, кл, С 08 С 9/06, 01.02.73.. Авторское свидетельство СССР 9 462282, кл, Н 03 К 13/175, 04.1 1.72 (прототип).832570 фиг. Составитель И. НазаркинаРедактор С. Патрушева Техред С. Мигунова Корректор С. Цомак Заказ 3334/38 Тираж 691 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5