Преобразователь перемещений в код

. В. Раптовский детельство ССС 9/06, 1978, тельство СССР п кл. О 08 С 9/О ного ржки топр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙВ КОД, содержащий последовательнорасположенные источник света, фокусирующую линзу, измерительную линейкуи фотоприемную матрицу, расположенную под углом ОсЫсГ/4 к щели измерительной линейки, генератор импульсоввыход которого соединен с входомсчетчика, и -разрядов которого соединены с и-входами регистра грубогоотсчета, и-входами дешифратора опроса строк и и -входами элемента ИЛИНЕ, (и+1) -й разряд счетчика соединенс входом управления дешифратора опроса строк фотоприемной матрицы и(И +1) -ым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом синхронизацйи регистра точ отсчета,с входом элемента заде и входомстирания информации фо иемной матрицы, адресные входы строк которой соединены с выходами дешифратора опроса строк Фотоприемной матрицы, выходы столбцов Фотоприемной матрицы соединены с входами формирователей импульсов, выходы которых соединены с входами регистра, выходы которого соединены с входами дешифратора, выходы которого соединены с входами блока преобразования комбинационного кода в двоичный код, выходы которого соединены с входами регистра точного отсчета, выход элемента задержки соединен с входом обнуления регистра, выход первого Формирователя импульсов соединен с входом синхронизации регистра грубого отсчета, о т л и- Ж ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений преоб- кафф разователя, в него введены два допол- рвиа нительных дешифратора, реверсивный %ююаю счетчик, а измерительная линейка выполнена с К щелями, и входов первого и второго дополнительныхдешифраторов соединены с и выходами регистра грубого отсчета, выход первого дополнительного дешифратора соединен с входом суммирования реверсивного счетика, выход второго дополнительного.дешифратора соединен с входом вычитания реверсивного счетчика.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.Известен преобразователь перемещений в код содержащий последовательна расположенные источник излучения, фокусирующую линзу, измерительный и индикаторный диски, объектив и фотоприемную матрицу С 13.Нецостатком этого преобразователяявляется ограниченный,циапазонизмерений,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяпреобразователь перемещений в код,содержащий последовательно расположенные источник света, Фокусируюцуюлинзу, измерительную линейку и фотоприемную матрицу, расположенную подуглом ОМГГ/4 к щели измерительной линейки, генератор импуг 1 ьс;ав, выходкоторого соединен с Входом счетчика,33 разрядов которого соединены с входами регистра грубага отсчета к Входами дешифратара опроса строк ип входами эленлента ИЛИ-НЕ, и +1) . йразряд счетчика соединен с Входамиуправления дешифратора спроса страхФотоприем 1 ай мтрицы и 33+11 - :м входом элемента ИЛИ-НЕ, Выход которогосоединен с входом синхронизациирегистра точного отсчета, с Вхада 1 лэлемента задержки и входом стиранияИНФОсмаЦИИ ФОТОПРИЕМНОЙ МТРРЦЬ 1адресные входы строк которой саецине-.ны с Выходами,це 13 Рфратора О.расастрок ФотаприемнаР 1 матрицы, Выходы35стролбцав фотоприемной мать 1 Ь 1 Саедннены с входами Формираватслей импльсав, ьыходы которых саеднВены с Входами регистра, выходы которого соединены с входами дешнфратара, В ходы которого соединены с входами блока преобразования камбиациа:аго кода вдвоичный код, выходы кстарого соедиНены с входами регистра тачнога отсчета, Выход элемента задержк 11 саади.1 ен45с вхоДам обнуленРя рег 1 стра, выходПЕРВОГО ФОРМИРОВатЕЛЯ 1 лМГУ 51 ЬСОВ Саадинен с входом синхронизации регис 1 ра грубого отсчета 12.3.Недостатком Р 1 звест 5 Ога преобразоватЕЛЯ ЯВЛЯЕТСЯ МаЛЫй ТИсйцвСЗО 11 ИЗМЕРЕ 5 Рний, Ограниченный размерами Фотоприемной матрицы.Целью изобретеия является расцирение диапазона измерений пресбразаВателя,Поставленная цель достигается тем,что в преобразователь перемещений вкод, содержащий последовательна расположенные источник света, фокусирующую линзу, измерительную линейку и 60Фотоприемную матрицу, расположеннуюпод углом 04(13)4 к цели измерительнойлинейки, генератор импульсов, выходкоторого соединен с входом счетчика,и разрядов которого соединены с входами регистра грубого отсчета,п Входами дешифратора опроса строки п входами элемента ИЛИ-НЕ (1+1)-йразряц счетчика соединен с входомуправления дешифратара опроса фотоприемной матрицы и+11-и 1 л входомэлемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом синхрониза.ции регистра точного отсчета, с входом злелента задержки и Входам стирания информации Фотоприемной матрицы, адресные Входы строк которой соединеныс Выходами дешифрат.ара опроса строкфотоприемной матрицы, Выходь 1 столбцов фотоприемной матрицы соединены свходами формирователей импульсов, выходы которых соединены с входами регистра, выходы которого соединены свходами де:ифратара, Выходы которогосаедиСны с Входами блока преабразаьания камбин 1 ациан 1 ога кода в двоичньй кад, Выход.1 которого соединены сВходами регистра точного отсчета,Выход элемента задержки соединен свходом обнуления регистра, выход первого Формирователя импульсов соединенс входом синхроннзации регистра грубОРо отсчета, введеы два дополни.ельных деши 4 ратара, реверсивныйсчетчик, 1;ри этом линейка выполненас К щелям ., В Входов первого и ВтороГо дополнительных де 11 Фраторав соеДине 1 ы сВьходами регистра грубоГа ОТСотсс ВЫХОД 1 ЕРВОГО ДОПОЛНИ -тельного дешнФратара соединен с Вхо 5."СМ СУММИРОВс 1 НИ 5 РЕВЕРСИВНОГО СЧСТЧИка а ь 311 ад -3 тароГО дОГОД:ительнОГОДсш 14 рс 1 ара сае,цинсн с ВхОДОм Вь 1 чита.ня реверс;внаго счетчика,На фиг. 1 приведена структурнаясхема прсобразователя перемещений вкад на фиг. 2 - взаимное распаложе 111 Е ф О Т О 51 Р И Е М Н О й М с; Т Р И Ц Ы И И:3 М Е а Х -тельной линейки с К щелями; на фиг. 3 схе.ла блока обработки информации.Преабраз сват ель содержит источник1 света, факусирующую линзу 2, измерит, ьную лиейку 3 са целчми 4, устаон 1 с;ную В 1 а 1 равпяющлх 5, фатопри: 1 уо матрицу 6, блок 7 абрабатк;лискормаци, содержащий генератор 8импульсавс счетчик 9, регистр 10 грубагс отсчета, дешифратор 11 опроса". - рок, элемент ИЛИ-НЕ 12, регистр 13ГОНОГО ОТСЧЕс 1, ЭЛЕМЕНТ 14 ЗадаржКИ,ормирава 11 ели . 5 РмГ 1 у 1 ьсав ре 1 истр16, дешифратор 17, блок 8 преабразоВа 11 И 53 КОМбИаЦИОННОГО КОДа В ДБОИЧный кодгешифратары 19 и 20, реверсив ный счетчик 2. . 4 отаприем 13 ая латрица б содержит чувствительные злеэнты 22,Преобразователь перемещений в кац работает следующим Образам.Параллепьный световой пучок 1 сиг, 2), фгрмируемый Фокусирующей линзой 2,рахадя через щель 4 измерительнойлинейки 3, перемещающейся в направляющих 5, образует на поверхностк фотоприемной матрицы б перемещающуюсясветовую полосу, которая засвечиваетнекоторые чувствительные элементы 22Фотоприемной матрицы 6, 5Цепи 4 измерительной линейки 3расположены перпендикулярно направлению ее перемещения. Фотоприемнаяматрица б повернута относительно щелей 4 измерительной линейки 3 так, 10что чувствительные элементы 22 рядафотоприемной матрицы 6 образуют сощелями 4 угол 0(с(л+. За счет этогосветовая полоса засвечивает чувствительные элементы 22 фотоприемной мат 15оицы б не одинаково.При движении световой полосы площадь засветки одних чувствительныхэлементов 22 постепенно уменьшается,а других - увеличивается, в соответствии с этим изменяются значенияна выходах Формирователей 15 импульсов фиг. 3), В зависимости от величины переме:ения световой полосы наих выходах образуются комбинации ну-.лей и единиц,На расстоянии, равном периоду фотоприемной матрицы 6, т,е. на расстоянии между началами параллельных соседних строк матрицы, получаетсяопределенная последовательность ком 30бинаций, повторяющихся соответственно на каждом периоде матрицы, т.е.базовых комбинаций для угла 0(с 1.(ТЙ.разворота фотоприемной матрицы б относительно щелей 4 измерительной35линейки 3. Блок 7 обработки информации работает следующим образом,При включении питания (Фиг. 3) 40проксходкт установка реверсивногосчетчика 21 в нулевое состояние, Генератор 8 импульсов выдает импульсытактовой части на вход счетчика 9,на выходах которого получаетсяи+1) - разрядный двоичный код, который поступает на вход элемента ИЛИНЕ 12, При информации 000 00 навходах элемента ИЛИ-НЕ :.". он выдаетединичный импульс, которь;й,поступаетна вход стирания информации Фотоприемной матркцы 6, готовит для записина нее оптической информации, В течение времени записи информации Т зравном времени между 00000 и00001 комбинациями на выходахсчетчика 9, происходит запись оптической инФормации на фотоприемную матрицу б. С наступлением на выходахсчетчика 9 комбинации 00001 единица старшего разряда поступает на 60вход управления дешифратора 11 опроса строк фотоприемной матрицы б кразрешает его работу. В течение времени счктывания информации Т с сфотоприемной матрицы б, равном времени между 00001 к 11111 комбинациями на выходах счетчика 9, дешифратор 11 опроса строк матрицы б вырабатывает 2 импульса, поступаютщих последовательно на входы строк фотоприемной матрицы б. Информация сП2 выходов столбцов, фотоприемной мат. рицы б поступает на 2" формирователя 15 импульсов, срабатывающих по определенному уровню аналогового сигнала. Если площадь засветки чувствительного элемента 22 больше заданной, то на выходе формирователя 15 импульсов значение "1", Если же площадь засветки меньше заданной, то на выходе Формирователя 15 импульсов значение "0",Информация с выходов Формирователей 15 импульсов записывается в регистр 16. Одновременно с появлением "1" на выходе Формирователя 15 импульсов первого столбца происходит запись в регистр 10 грубого отсчета. Единица с выхода формирователя 15 ,импульсов поступает на вход синхронизации регистра 10 грубого отсчета и происходит запись двоичного кода номера опрашиваемой в данный момент строки Фотоприемной матрицы 6. С выходов регистра 16 информация поступает на дешифратор 17, который определяет номер базовой комбинации, прсобразующийся в двоичный код в блоке "8. С наступлением комбинации 00000 на выходах счетчика 9 элемент ИЛИ-НЕ 12 вырабатывает импульс, который поступает на вход синхронизации регистра 13 точного отсчета, и происходит запись двоичного кода номера базовой комбинации. Одновременно импульс с выхода элемента ИЛИ-НЕ 12 поступает на вход стирания информацик Фотопркемной матрицы б и на вход элемента 14 задержки, с выхода которого через время 1 задержки импульс поступает на обнуление,регистра 16. Информация с регистра грубого отсчета 10 поступает на первый и второй дополнительные дешифраторы 19 и 20. Если в регистре 10 грубого отсчета записан двоичный код последней строки Фотоприемной матрицы б, а затем появляется запись двоичного кода первой строки матрицы б, то это означает, что измерительная линейка 3 передвигается в положительном направлении к произошла смена световой полосы от одной щелк 4 измерительной линейки 3 на световую полосу от другой. В этом случае первый дополнительный дешифратор 19 вырабатывает импульс, который поступает на вход суммирования реверсивного счетчика 21, и на выходе появляется информация, соответствующая перемещению измерительной линейки 3 на расстояние, равное расстоянию между щелями 4.Если в регистре 10 грубого отсчета записан двоичный код первой строки фотоприемной матрицы б, а затемпоявляется запись двоичного кодапоследней строки матрицы 6, то этоозначает, что измерительная линейка3 передвигается в отрицательном направлении и второй дополнительныйдешифратор 20 вырабатывает импульс,который поступает на вход вычитанияреверсивного счетчика 21,Расстоянид Ю между щелями 4 измерительной линейки 3 определяется поформуле 2 = (пТ+ д ) сОяагде Т - период Фотоприемной матрицы 6 по строкам;количество периодов;5 о - размер Фоточувствительногоэлемента 22 по вертикали;с - угол разворота фотеприемнойматрицы б относительно щели 4.Таким образом, в предлагаемом 10 преобразователе перемещений в код диапазон измерений значительно выше и дзависит. от количества щелей на измерительной линейке.Тираж 569Государственного комитетаелам изобретений и открытийМосква, Ж, Раунскан наб ППП ф Патент", г. Ужгород, ул. Проектна