Преобразователь угла поворота вала в код

l ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К гистри емники иво. Свет ью зерка фотопр тройст с помо луча и тановл т источникаФормируетсянарани приз попадае нои на й политех у алу. Попадаоприемникие на их вых на соответст свет выэывае щ появле ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Северо-Западный заочнь нический институт(56) Авторское свидетельство СССР В 542222, кл. 0 08 С 9/Об, 1975.Авторское свидетельство СССР У 886028, кл, О 08 С 9/06, 1980. (54)ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД(57)Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для измерения угловых перемещений, Целью изобретения является повы шение точности преобразователя. Преобразователь содержит призму, источник. света, диафрагму, объектив, зердах сигналов, пропорциональных углуи направлению поворота призмы. Этисигналы регистрруются устройством,которое формирует на выходе сигналы,переключающие фотоприемники при подходе луча света к крайнему фоториемнику. Одновременно регистрирующееустройство приводится в первоначальное состояние. Применение призмы ифотоприемников в совокупности.с принятой схемой обработки информации дает возможность повысить точность преобразователя, 2 з.п. Ф-лы, 2 ил121Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для преобразования угловых величин в цифровой код.Целью изобретения является повышение точности преобразователя.На фиг. 1, приведена блок-схема преобразователяф на фиг, 2 - функциональная схема блока управления.Преобразователь содержит и-гранную отражающую призму 1, соединенную с валом (на фиг. 1 не обозначен), источник 2 света, диафрагму 3, объектив 4, полупрозрачное зеркало 5, отражающие зеркала 6-8, линейки 9 и 10 фоточувствительных элементов, элементь 1 И 11-.111-п, 12-112-п, элементы ИЛИ 13-1, 13-2 13-п, блок 14 управления, элементы ИЛИ 15- 17, счетчик 18, элемент ИЛИ 19, триггер 20, инвертор 21, а блок 14 управления содержит элементы ИЛИ 22-24, триггеры 25-1. , 25-п, элементы И 26-1 26-(2 п)аПреобразователь работает следующим образом.В исходном состоянии триггер 20 устанавливается в нулевое состояние, элементы И 12 открываются. Лу:и света, падающие на грани призмысмещены так, что, когда один отраженный луч попадает в начало соответствующей линейки 9 или 10, второй попадает в ее середину. При вращении призмы 1 отраженные лучи пробегают по линейкам 9 и 1 О. Сигналы с их выходов через элементы И 12 и элементы ИЛИ 3, 17 последова 1 ельно поступают на вход счетчика 18 и вход блока 14 управления, При этом блок 14 вырабатывает сигнал управления реверса счетчиком 18.При правом (по часовой стрелке) вращении призмы 1 на выходе элемента ИЛИ 16 формируется сигнал логической "1", а при левом вращении сигнал логической "1" формируется на выходе элемента ИЛИ 15. При подходе отраженного к крайнему элементу линейки 10 с блока 14 управления через элемент ИЛИ 19 поступает сигнал логической "1" на триггер 20, который устанавливается в единичное состояние, Своим сигналом он через инвертор 21, элементы И 12 открывает элементы И 1 1, через которые выходы элементов линейки 9 подключаются к счетчику 18 и к бло 5176 45 50 55 10 15 20 25 30 35 40 ку 14 управления. При этом за счет смещения лучей отраженный луч попадает в середину линейки 9 фоточувствительных элементов.При дальнейшем вращении призмы 1 в любую сторону при подходе луча к крайнему фоточувствительному элементу линейки 9 происходит переключение схемы преобразователя в первоначальное (исходное) состояние.Блок 14 управления работает следующим образом.В исходном состоянии триггеры 25 устанавливаются в нулевое состояние. На входы 1-и блока 14 поступают последовательно сигналы с выходов элементов линеек 9, О, Первый сигнал с их выходов, который может быть сформирован случайно любым элементом линеек 9, 10, поступает на вход, например, 4 блока 14. Триггер 25-4 устанавливается в единичное состояние, но элементы И 26-6 и 26-7 закрыты. При движении луча, например, вправо по линейке 9 или 10 следующий сигнал приходит на вход 3 блока 4. Триггер 25-3 при этом устанавливается в состояние логической "1" и открывает элемент И 26-6, Сигнал с выхода триггера 25-4 через элемент И 26-6 и через элемент ИЛИ 16 поступает на управляющий вход счетчика 18. При поступлении сигнала на вход 2 блока 14 через элемент ИЛИ 23 триггер 25-4 устанавливается в состояние логического "О". Триггер 25 - 2 устанавливается в единичное состояние, открывается элемент И 26-4 и сигнал логической "1" с выхода триггера 25- 3 через элемент ИЛИ 16 поступает на вход счетчика 18. При поступлении сигнала на вход 1 блока 4 триггер 25-3 через элемент ИЛИ 22 устанавливается в нулевое состояние, а триггер 25-1 устанавливается в единичное состояние через элемент И 26-2, Сигнал логической "1" с выхода триггера 25-2 поступает через элемент ИЛИ 16 на вход счетчика 18, а также на переключение триггера 20,При дальнейшем вращении призмы 1 в том же направлении сигнал поступит с линейки 9 (или 0) на один из средних входов блока 14 и работа этого блока осуществляется аналогичным образом.При вращении вала в другую сторону сигнала, например, после поступления на вход 2 блока 14 поступит на вход 3. При этом открывается элемент И 26-3, через который сигнал с выхода триггера 25-2 поступает через элемент ИЛИ 15 на управляющий вход счетчика 18. При дальнейшем движении луча блок 14 работает аналогичным образом.При поступлении сигнала на вход и блока 14 через открытый элемент И 26-(2 п) с выхода триггера 25- (и) поступает также сигнал и на переключение триггера 20, который своим сигналом переключает линейки 9 и 10 соответствующим образом,Ф.о р м у л а и з о б р е т е н и я1, Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник света, оптически с ним соединенное полупрозрачное зеркало, установленное под углом 45 к оптической оси источника света, объектив, установленный на валу кодовый элемент, оптически соединенный с фоточувствительными элементами, выходы которых соединены с входами регистрирующего устройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены диафрагма и три отражающих зеркала, а кодовый элемент выполнен в виде и-гранной отражающей призмы, жестко закрепленной на валу и оптически соединенной по двум осям с полупрозрачным зеркалом, фоточувствительные элементы выполнены в виде двух линеек .с и фотоприемниками в каждой линейке, диафрагма и объектив расположены последовательно на оптической оси источника света между источником света и полупрозрачным зеркалом, первое отражающее зеркало установлено так, что его отражающая поверхность обращена к кодовому элементу, второе отражающее зеркало установлено на оптической оси источника света под углом 45 к нему между полупрозрачным зеркалом и кодовым элементом и обращено отражающей поверхностью к полупрозрачному зеркалу, третье отражающее зеркало установлено параллельно второму отражающему зеркалу так, что их отражающие поверхности обращены друг к;(и)-го и и-го триггеров соединеныс первыми входами третьего, четвертого, (и)-го и (и)-го триггеров со 5 10 15 20 25 ЗО35404550 другу, первое и третье отражающие зеркала смещены в противоположные стороны от оптической оси источника света так что расстояние между их оптическими осями, направленными в сторону кодового элемента, равно (1+з 3.пю 2 Кзхпь(/2, где К - радиус окружности, описанной вокруг п-гранной отражающей призмыо =о 1- центральный угол, соответствующий углу разворота двух соседних граней и-, гранной отражающей призмы.2, Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что регистрирующее устройство содержит инвертор, счетчик, блок управления, триггер, и+4 элементов ИЛИ, две группы элементов И по п элементов в каждой группе, первые входы которых являются входами устройства, выходы первых, вторых п элементов И в каждой группе соединены с входами . первого, второго, , п-го элемента ИЛИ соответственно, выходы которых соединены с соответствующими входами блока управления и (п+1)-го: элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом счетчика, первая группа выходов блока управления соединена с входами (и+2)-го элемента ИЛИ, выход. которого соединен с первым входом управления реверса счетчиком, втораягруппа выходов блока управления соединена с входами (и+3)-го элемента ИЛИ, выход которого соединен с вто-рым входом управления реверса счет-. чиком, второй и (и)-й выходы блока управления соединены с. входами(п+4)-го элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом триг- . гера, выход которого соединен с вторыми входами и элементов И первой группы и через инвертор - с вторымивходами и элементов И второй группы.3. Преобразователь по пп. 1 и 2, о т л и ч .а ю щ и й с я тем, что блок управления содержит иэлементов ИЛИ, и триггеров и 2 пэлементов И, первые входы триггеров являются входами блока, первые входыК-го и (К+4)-го триггеров соединенычерез соответствующие элементы ИЛИс вторыми входами (1+2)-го триггера, 1215176ответственно, первые входы первого, второго. , (и)-го триггеров соединены с первыми входами второго, четвертого (2 п)-го элементов Й, а первые входы второго, третьего,и-го триггеров соединены с первыми входами первого, третьего (2 п)-го элементов И, выходы первого и и-го триггеров соединены с вторыми входами первого.и (2 п)-го элементов И соответственно, а выхо- .ды второго, третьего (п)-готриггеров соединены с вторыми входами второго и третьего, четвертого ипятого (2 п)-го и (2 п)-гоэлементов И соответственно, выходынечетных элементов И являются первой группой выходов блока, выходы 1 О четных элементов И являются второйгруппой выходов блока,1215176 Составитель Ю. Котоведактор М. Келемеш Техред М.Надь Корректор 0 вая каз 912/60 ВНИИПИ Г 18 ударст м изоб по дел113035, М ква жгород, Ул, Проектная 4 Патент Филиал Тираж нного тений 35, Р Подписное4/5 митета СССР ткрытий кая наб д