Преобразователь перемещения в код

, -ЪА 1,С 9/06 СПИСАНЙЕ ЙЗ(:)БРЕ 1 ЕНИИ АВ ГОРСКОМУ СВйДЕТЕЛЬСТВУ Г,И,Лео на Трудов ионный и овичого титут етельство /06, 1976 ечишников тический ц. -При 1978, Р отип) . р боры4,ителя с разряда соеди арато- групдом комп с второ еления м в разряда илока опредналов, вых ра старшегопой входов азности оединень оды кото мпаратор входами к в о таль";ьх разряцо ратсров и выход м 1 р сват еля кода динсны с сООТБе мпаа ВЫХОДЫ БС младшего ра грубого отс ствующими в яд та соечобразователя кода Грея в ный ГОСУДАРСТВЕНИЬЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЬГГЙ(71) Куйбышевский овалеКрасного Знамени авиацим. С.П,Королева(54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕШЕНИЯВ КОД, содержащий осветитель, оптически связанный с двумя диафрагмами,первая из которых оптически связаначерез кодовую шкалу с фотоприемниками канала грубого. отсчета, подключенными к соответствующим входам формирователя кода грубого отсчета, вторая диафрагма оптически связана через дорожку младшего разряда кодовойшкалы с одним торцом Фокона, другойторец которого оптически сопряжен скодирующими фотоприемниками каналаточного отсчета, преобразователь кода Грея в двоичный код, о т л и -а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения преобразователя, в него введены масштабные усилители, блок определения модуля разности сигналов, ксмпараторь., фотоприемники канала точногс отсчета выполнень. в виде Р-разрядной двоичной кодовой матрицыр Оадлиной .=Ч - где Ч - линейное увелиlчсние Фокона, а - период дорсжки младшего разряда кодовой шкалы, в канале точного отсчета ксдирующие фотопр; емники каждого разряда включенымежду собой и подключены к входу соответствующего масштабного усилителя, выходы масштабных усилйт=ей, кроме выхода масштабного уси - лителя старшего разряда, подключены к первой группе входов блока определения модуля разности сигналов, выход масштабного усил таршегоИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для цифрового представления величин, заданных в виде механических перемещений. 5Известен преобразователь перемещения в код, содержащий источник света, оптически соединенный через кодовую шкалу с фотоприемниками точного и грубого отсчетов, выходы кото рых соединены с входами первого и второго формирователей кода, выход первого из которых соединен непосредственно и через блок вычитания едини. цы с блоком выдачи кода грубого от счета, а выходы второго - с блоком выдачи кода точного отсчета и через блок управления - с соответствующи - ми входами блока выдачи кода грубого отсчета 1 .20Недостатком преобразователя явля-, ется сложность его конструкции.Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь перемещения в код, содержа щий осветитель, оптически связанный с двумя диафрагмами, первая из которых оптически связана через кодовую шкалу с фотоприемниками канала грубого отсчета, подключенными к соответ - ствующим входам блока формирователя кода грубого отсчета, вторая диафрагма оптически связана через дорожку младшего разряда кодовой шкалы с одним торцом фокона, другой торец которого оптически сопряжен с кодирующими фотоприемниками канала точного отсчета преобразователь кода Грея в двоичный код, амплитудный анализатор, выход которого соединен с вхо дом преобразователя кода Грея в двоичный код 21 .Недостатками известного преобразователя являются громоздкость и сложность конструкции преобразовате ля еЦель изобретения - упрощение конструкции преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь перемеще ния в код, содержащий осветитель, оптически связанный с двумя диафраг мами, первая из которых оптически связана через кодовую шкалу с фотоприемниками канала грубого отсчета, 55 подключенными к соответствующим вхо,цам формирователя кода грубого отсчета, вторая диафрагма оптически связана через дорожку младшего разряда кодовой шкалы с оцним торцом фокона, ,цругой торец которого оптически сопряжен с кодирующими фотоприемниками канала точного отсчета, преобразователь кода Грея в двоичный код, введены масштабные усилители, блок определения модуля разности сигналов, компараторы, коцирующие Фотоприемники канала точного отсчета выполнены ввиде Р-разрядной двоичной кодовойд.матрицы длиной Г=Ч в , где Ч - линейное увеличение фокона, ао - период дорожки младшего разряда кодовой шкалы, в канале точного отсчета кодирующие фотоприемники каждого разряда включены параллельно между собой и подключены к входу соответствуюшего масштабного усилителя, выходы масштабных усилителей, кроме выхода масштабного усилителя старшего разряда, подключены к первой группе входов блока определения модуля разнос - ти сигналов, выход масштабного усилителя старшего разряда соединен с входом компаратора старшего разряда и с второй группой входов блока определения модуля разности сигналов, выходы которого соединены с входами компараторов остальных разрядов, выходы всех компараторов и выход младшего разряда формирователя кода грубого отсчета соединены с соответствующими входами преобразователя кода Грея в двоичный код.На фиг. 1 представлена функциональная схема преобразователя; на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие ра - боту преобразователя перемещения в код; на фиг, 3 - функциональная схема блока определения модуля разности сигналов,3 Преобразователь содержит осветитель 1, оптически связанный через диафрагму 2 и кодовую шкалу 3 с фотоприемниками ч, подключенными к соответствующим входам формирователя 5 кода грубого отсчета;,осветитель 1 оптически связан через диафрагму 6, . расположенную на расстоянии Ка где К=1, 2 а, - период дорожки младшего разряда кодовой шкалы 3, от диафрагмы 2 и через дорожку младшего разряда кодовой шкалы 3 с меньшим торцом фокона 7, больший торец которого оптически сопряжен с кодирующими фотоприемниками 8, подключенными к соответствующим масштабным112038усилителям 9, выходы которых, кромевыхода масштабного усилителя 9 стар-шега разряда точного отсчета, подключены к первым входам блока 10 определения модуля разности сигналов,а выход масштабного усилителя 9 старшего разряда соединен с вторыми вхо -дами блока 10, Выходы которого, атакже выход масштабного усилителя 9старшего разряда через компараторы 1011 соединены с соответствующими входами преобразователя 12 кода Грея вдвоичный код, выход младшего разрядаформирователя 5 соединен с входомстаршего разряда преобразователя12 кода.Кодируюшие фотоприемники 8 Выполнены (например, методом Фотолитографии) в виде Р-разрядной двоичной каФ Оодавай матрицы Длинй =Ч в , где Члинейное увеличение фокона, аа - период дорожки младшего разряда кодовой шкалы.Блок 10 определения модуля разности сигналов содержит усилители 13-15, 25диоды 16 и 17, резисторы 18 - 21 ии.ка 1 гденсатор 22,Преобразователь работает следующим образом.,Световой поток с осветителя 1,Формируясь в узкии луч считывания вдиафрагме 2, проходит через кодовуюшкалу 3 и попадает на фотоприемники4, на выходах которого генерируютсяэлектрические сигналы, поступающиена соответствующие входы Формирователя 5 кода грубого отсчета, С выходаформирователя 5 снимается параллельный двоичный код грубого отсчета,соответствующий определенному положению кодовой шкалы относительно луча40считывания, (на Фиг. 2 а показанаэпюра младшего разряда кода грубогоотсчета), В диаграмме б световой поток с осветителя 1 формируется влуч считьванияр ширина которого дос-.45татачна для полной засветки отверстия дорожки младшего разряда кодовойшкалы 3, При перемещении кодовойшкалы 3 относительно луча считывания,Формируемого диафрагмой 6, на входной торец фокона 7 проецируетсяизображение дорожки младшего разрядакодовой шкалы 3, которое с Ч в кратн ув ел и ч е н и е м и е р ед я е т с я и я ВыхОднОЙ торец фокона 7.Оптическое изображение воспринимается кадируюшими Фотоприемниками 8,с выходов каторьгх снимаются сигналы,паступаю 1 цие на соответствующие мас -штабные усилители 9, На фиг. 2 б,в,г,ц жирной линией показаны эпюры напряжений на Вьгходе масштабных усилителей 9 соответственно 2-го, 2-го, З-га, 4-га разрядов точного отсчета.с выходов масгцтабных усилителей 9,кроме выхода масштабного усилителя 9старшего разряда, сигналы поступаютна первую группу входов блока 10,С выхода масштабного усилителя старшега разряда сигнал наступает на вторую группу Вхацав блока 10 (тон- кЯЯ линия на фн 1 2 Вр 1 р Д)С выходов блока 10 сигналы поступают в соответствующие компараторы 11, Формирующие фронты прямоугольных импульсов па серединам Фронтов входных сигналов (фиг. 2 б,в,г,д).Ня кампярятар 10 старшего разряда сигнал приходит непосредственно с масштабного усилителя 9 старшего разряця, Как видно из фиг. 2, сигналы на выходе кампаряторов 1 1 представляют собой циклический код Грея, в качестве старшего смещенного разряда которого используется младший разряд грубого отсчета,Таким образом, при одинаковой точности с базовым объектом в предложенном преобразователе достигнуто существенное упрощение конструкции за счетсокращения числа каналов электроннойчасти, чта позволяет, в свою очередь,значительна уменьшить затраты на изготовление преобразователя, Так, сум -мя экономии только ат сокращения числа Фоканов составит 600 руб. на одинобразец (вместа 16 Фоканов стоимостью40 руб. каждый используется толькоодин факон). Кроме того, формированиекадя Грея в ТО позволяет после преобразования ега в натуральный двоичныйкод в два раза повысить разрешающуюспособность, а также произвести согласование грубого и точного отсчетов,чем и определяется технико-экономический эффект изобретения,