Преобразователь угла поворота вала в код

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) (11) заэ С 08 С 9/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) А.Г.Авакян и А.П.Чибухчян (71) Институт радиофизики и электроники АН Армянской ССР(56) 1. Преснухин Л.Я. Фотоэлектрические преобразователи информации. М., "Машиностроение", 1974, с.27-31.2. Авторское свидетельство СССР В 997065, кл. С 08 С 9/06, 1980 (про. тотип).(54)(5) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий в каждом отсчете источники излучения, оптичес ки связанные через кодовый диск с кольцевым кодированием с фотоприемниками, инвертор, дешифратор, первый и второй .коммутаторы, объединенные первые синхронизирующие входы которых являются входом первого старшего разряда предыдущего отсчета и подключены через инвертор к вторым собственным синхронизирующим входам, основные компараторы по числу фотоприемников, прямые входы которых соединены с выходами соответствующих фотоприемников, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения технологичнос. ти изготовления преобразователя, в него введены по числу фотоприемников дополнительные компараторы, которые объединены попарно с основными компараторами, третий и четвертый коммутаторы, источник пороговых напряжений, выходы каждого из фотоприемников соединены с прямыми входами соответствующих дополнительных компараторов, инверсные входы основных компараторов подключены к выходу третьего коммутатора, выход четвертого коммутатора соединен с инверсными входами дополнительных компараторов, первые входы третьего и четвертого коммутаторов объединены и являются входом второго старшего разряда предыдущего отсчета, вторые и третьи входы третьего и четвертого коммутаторов соединены соответственно с выходами Ц , 0 и О ), 0 1 источника пороговых напряжений,выходы компараторов каждой пары объединены и подключены к соответствующим входам дешифратора, выходы которого являются вьходами преобразовате- ля, выходы компараторов первой и второй пары подключены к третьим входам первого и второго коммутаторов соответственно, выход первого коммутатора соединен со стробируемыми входами компараторов второй, третьей и чет вертой пар, выход второго коммутатора . соединен,со стробируемыми входами ком. параторов первой пары, и напряжения на выходах ),),0, 0 источника пороговых напряжений и амплитуда А сигналов на выходах фотоприемника вы. браны в соответствии с выражениемА0 сОс - сОсОсА, ЪИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах програм. много управления станками, в системах управления оптическими и радиотелескопами.Известен преобразователь угла поворота вала в код с абсолютньв отсчетом, содержащий источники излучения, диск с кодовой шкалой, считывающие 10 элементы и схему обработки сигналов, в котором для устранения неоднозначности считывания применяются У или Ц расположения считывающих элементов, Неоднозначность считывания устраняет ся за счет избыточной информации, получаемой от дополнительных считыва ющих элементов (каждый разряд кроме младшего считывается .двумя считывающими элементами) Ц . 20Недостатком такого преобразователя является наличие значительного числа считывающих элементов, что снижает технологичность его изготовления.Наиболее близким по технической 25 сущности к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источники излучения, оптически соединенные через кодовый диск с кольцевым кодированием с фотоприемниками, инвертор, дешифратор, первый и второй коммутаторы, объединенные первые синхронизирующие входы которых являются входом первого стар щего разряда предьдушего отчета и подключены через инвертор к вторым собственным,синхронизирующим входам, основные компараторы по числу фотоприемников, прямые входы которых со-единены с выходами соответствующих 40 фотоприемников 2.Недостатком известного преобразователя является низкая технологичность изготовления.Цель изобретения - повышение тех 45 нологичности изготовления преобразователя.1Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источ ники излучения, оптически связанные через кодовый диск с кольцевым коди" рованием с фотоприемниками, инвертор, дешифратор, первый и второй коммутаторы, объединенные первые синхрони зирующие входы которых являются входом первого старшего разряда предыду. щего отсчета и подключены через инвертор ко вторым собственным синхронизирующим,входам, основные компараторы по числу фотоприемников, прямые входы которых соединены с выходами соответствующих фотоприемников, введены по числуфотоприемников допол 1 нительные компараторы, которые объединены попарно с основными компараторами, третий и четвертый коммутаторы, источник пороговых напряжений, выходы каждого из фотоприемников сое. динены с прямыми входами соответствующих дополнительных компараторов, инверсные входы основных компараторов подключены к выходу третьего коммутатора, выход четвертого коммутатора соединен с инверсными входами дополнительных компараторов,первые входы третьего и четвертого коммутаторов объединены и являются входом второго старшего разряда предыдущеГо отсчета, вторые и третьи входы третьего и четвертого коммутаторов соединены соответственно с выходами 01, Ои 00 4 истоника пороговых напряжений, выходы компараторов каждой пары объединены и подключены к соответствующим входам дешифратора, выходы которого являются выходами преобразователя, выходы компараторов первой и второй пары подключены к третьим входам первого и второго коммутаторов соответственно, выход первого коммутатора соединен со стробируемыми входами компараторов второй, третьей.и четвертой пар, выход второго коммутатора соединен со . стробируемыми входами компараторов первой пары, а напряжения на выходах 1, 0, О , О 4 источника пороговых напряжений и амплитуда А сигналов на выходах фотоприемников выбраны в со" ответствии с выражениемО, Ц 2 - 004 ДНа фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя для четырех считывающих элементов, сдвинутых друг относительно друга на четверть шага шкыы на фиг.2 - временная диаграмма работы преобразователя.Преобразователь содержит источники излучения, кодовый диск с кольцевым кодированием (не показаны), фотоприемники 1-4, попарно объединенные основные и дополнительные компа" раторы 5-8 (сдвоенные), дешифратор 9, коммутаторы 10 и 11, инвертор 12,1115083 3 .коммутаторы 13 и 14 и источник 15пороговых напряженийПреобразователь работает следующимобразом. При вращении кодового диска на фотоприемниках 1-4 образуются сигналы, которые формируются компаратора-, ми 5-8 в прямоугольные сигналы, сдви-. нутые на четверть шага шкалы кодового диска своего отсчета. Дешифратор 9 преобразует эти сигналы в трехразрядный двоичный код.Согласование с предыдущим отсчетом, в качестве которого может быть грубый . отсчет этого же преобразователя, осуществляется следующим образом.С выхода коммутатора 13 от источ,ника 15 пороговых напряжений на первые инверсные входы компараторов 5-8 поступают пороговые напряженияне превышающие половины амплитуды сигналов фотоприемников 1-4 (фиг.2). На вторые инверсные входы компараторов 5-8 через коммутатор 14 от источ. ника 15 пороговых напряжений поступа,ют пороговые напряжения 02 , не превышающие амплитуды сигналов фотопри емников 1-4, но больше половины амплитуды (фиг.2).При наличии на управляющем входе коммутатора 11 высокого уровня на его выход поступает прямой сигнал первого старшего заряда предыдущего отсчета, а при наличии на его управляющем входе низкого уровня - инвер тированный сигнал. Коммутатор 10 работает аналогично с той разницей, что при высоком уровне на его управляющем входе на выход проходит инвер тированный сигнал старшего разряда 40 предыдущего отсчета, и наоборот, при низком уровне на управляющем входе на выход проходит прямой сигнал.При высоких уровнях синхронизирующих сигналов на стробируемых входах 45 компараторов 5-8 на их выходы проходят сигналы, сформированные по первым инверсным и.прямым входам (т.е. по низким пороговым напряжениям), а при низких - по вторым входам (т.е. по 50 . высоким пороговым напряжениям).Таким образом, при положениях кодового диска, когда на выходах фотоприемников 1"4 сигналы не превышают низких пороговых значений, на выходах компараторов 5-8 будут низкие уровни независимо от синхронизирующих сигналов на стробируемых входах. В положениях кодового диска, ког-, да сигналы на фотоприемниках 1-4 по величине находятся в промежутке между величинами нижних и верхних пороговых напряжений в компараторах 5-8, по первым входам формируется высокий уровень, а по вторым входам уровень остается низким, и выходное напряжение компараторов 5-8 определяется состоянием стробируемых входов ;При смене кода в первом старшем разряде предыдущего отсчета (при форми-. ровании передних фронтов) синхронизирующий сигнал переключается с нижнего уровня на высокий (положение 9 1 для фотоприемника 1, фиг.2), и на выходе соответствующего из компараторов 5-8 сигнал скачком меняется с низкого уровня на высокий. При формировании задних фронтов (положение 9 2 для фотоприемника 1, фиг.2) синхронизирувщие сигналы изменяются с высоких уровней на низкие, так как на стробируемые входы компараторов 5-8 проходит через коммутаторы 10 и 11 прямой сигнал первого старшего разряда предыдущего отсчета, поскольку в промежутках между задними и передними фронтами сигналов происходит изме", некие состояний управляющих входов коммутаторов 10 и 11 и на выходах соответствующего иэ компараторов 5-8 происходит переключение сигнала с высокого уровня на низкий. Таким образом, формирование фронтов сигналов происходит одновременно со старшим разрядом предыдущего отсчета.В,преобразователе расширение допусков ведет к повышению технологичности изготовления и достигается оно увеличением ширины рабочих учасг ков фотоприемников 1-4, а также вариацией пороговых напряжений, поступающих на инверсные входы компараторов 5-8 через коммутаторы 13 и 14 от источника 15 пороговых напряжений, сигналом, сдвинутым по фазе на четверть шага по отношению к сигналу первого старшего разряда предыдущего отсчета, поступакщему на управляющие входы коммутаторов 13 и 14. Коммутаторы 13 н 14 работают таким образом, что в положениях кодового диска, соответствующих смене кода Э 1, уровни на инверсных входах компараторов 5-8. разнесены ( О и 04 ), а в положениях шкалы Ц 2 и Я 3, соответ-ствующих смене кода только в предьщу1115083 щем отсчете, пороговые уровни сближены ( О 1 и О ) .(фиг,2).При ширине рабочих участков фотоприемников 1-4 равной трем квантам шкалы предыдущего отсчета и величинах пороговых напряжений где 4 - амплитуда сигнала на фотоприемниках 1-4, допуски на раслолоК лредьИущему оасчеоу А 50, ТОд11 = - 0 = - : О-,43О жение границ штрихов кодового .диска преобразователя, а также на расположение рабочих участков фотоприемников 1-4 составляют0,75 кванта кодового диска предыдущего отсчета, что ведет к повышению технологичности иэ 1 готовпения преобразователя. Хехнико-экономический эффект отиспользования изобретения обусловленописанными выше преимуществами.1115083 62 а 2 орректор Ю, МакаРенк к го комийиот аушск ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,фил Составитель Ю. КотоРедактор Е.Папп Техред С.Легеза 6775/37 Тираж 568 ВНИИПИ Государственн, по делам изобретени 113035, Москва, Ж,Подпис ноеета СССРтий.наб., д,4/