Преобразователь угла поворота вала в код

(71) Куйбьппевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад. С.П. Королева(56) Авторское свидетельство СССР У 1182672, кл. С 08 С 9/06, 1983.Авторское свидетельство СССР У 997065, кл. С 08 С 9/06, 1980.(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТАВАЛА В КОД(57) Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техникии предназначено для преобразованияугловых перемещений объектов в цифровой код. Целью изобретения является повьппение точности преобразователя. Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователь введеныусилитель, ключ, сумматор, формироват ь управляющих сигналов, блок преобразователя кода, фотоприемники корел ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ рекции и управления. Фотоприемник управления расположен против дорожки младшего разряда кодового диска на расстоянии 1,25 ее периода от фотоприемника младшего разряда, а Фото- приемник коррекции расположен против внешней кромки кодового диска. Преобразователь работает следующим образом. С помощью фотоприемника формируются управляющие сигналы, которые управляют работой ключа. В зависимости от состояния входов ключа, которое определяется величиной сигнала с. выхода фотоприемника коррекции, в сумматоре формируется сигнал высокого или низкого уровня, служащий для формирования сигнала младшего разряда преобразователя. Сигналы с выходов фотоприемников старших разрядов поступают на входы формирователей сигналов, а затем - на входы блока преобразования кода, где они преобразуются в позиционный двоичный код. Управление работой блока преобразования кода осуществляется сигналами младшего разряда преобразователя.1 з,п. ф-лы, 3 ил.д ДИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может, быть использонано для преобразования угловых перемещений н цифровой код, 5,Целью изобретения является повышение точности преобразователя.На фиг. 1 представлено выполнение 1кодового диска и расположение фотоприемников относительно дорожек ко 10 дового диска; на фиг. 2 - стуктурная схема преобразователя; на Фиг. 3 - временные диаграммы работы преобразователя.Преобразователь содержит освети 5 тель 1, кодовый диск 2, основные фотоприемники 3, Фотоприемник 4 управления, соединенный, например, световодом 5 с фотоприемником 6 коррекции усилитель 7,. иннертор 8, ключ 9, сум 20 матор 1 О, формирователь 11 управля.ющих сигналов формирователи 12-18 сигналов, блок 9 преобразователей кода, каждый из которых содержит инвертор 20, элементы И 21 и 22 и элемент ИЛИ 23, источник 24 опорного напряжения и выходы 25 пеобразонателя,Преобразователь работает следующим образом.Световой поток, Формируемый осветителем 1 (фиг. 1), пройдя дорожки кодового диска 2,попадает на фотоприемники 3 и Фотоприемники 4 управления, а также через снетонод 5 и кромку кодового диска 2 - на Фото приемник 6 коррекции.На входах Фотоприемников 3 стар - ших разрядов, расположенных попарно перед каждой старшей дорожкой с симметричным сдвигом относительно линии 40 считывания, Формируются трапецеидальные сигналы "Опережение" и Отставание" (в зависимости от расположения фотоприемников 3 от линии считывания). 45Йа выходах фотоприемника Э младшего разряда и фотоприемника 4 управления Формируются соответственно сигналы 26 и 27 треугольной формы (фиг, 3), На выходе Фотоприемника 6. 50 коррекции формируется сигнал Б 28 (фиг. 3), переменная составляющая которого пропорциональна текущему значению эксцентриситета кодового диска 2, а постоянная составляющая 55 П 29 .(Фиг. 3) пропорциональна размерам чувствительной части фотоприемника 6 коррекции, находящейся протин кромки кодового диска 2 при отсутствии эксцентриситета.Сигнал П поступает в усилитель 7, где из него выделяется и усиливается переменная составляющая БСигнал с выхода усилителя 7 непосредственно и через инвертор 8 поступает на входы ключа 9, который управляется сигналом П 30 (Фиг.З) с формирователя 11, Этот сигнал формируется путем сравнения амплитуд сигнала с выхода Фотоприемника 4 управления и опорного сигнала 3 Бд - 0,5 Б (Фиг. 3), формируемого источником опорного напряжения, и представляет собой последовательностьуправляющих импульсов с периодомследования к, и шириной импульсовфо2Если на управляющем входе ключа 9сигнал Б = Б , то с выхода, Формирователя 11 на вход сумматора 1 О поступает неинвертиронанный сигнал Ус выхода усилителя 7.При Б =О на вход сумматора 10поступает инвертированный сигналЕс выхода инвертора 8, На второй входсумматора 10 подается опорный сигналУ , На выходе сумматора 11 формируется суммарный сигнал Б 32 (фиг. 3).Сигнал Б используется н качествеопорного в Формирователе 12, в котором происходит Формирование кода 33младшего разряда (Фиг. 3) .путем сравнения амплитуд сигналов Б У. Таккак сигналы фотоприемника 4 и фотоприемника 3 младшего разряда сдвинуты один относительно другого на уголк/4; то сигнал управления Б = Осовпадает с возрастающим участкомсигнала Ц , а сигнал управления- совпадает с ниспадающимучастком сигнала Б.Поэтому возрастающий участок сигнала Ц, сравнивается с сигналом Уа ниспадающий участок сигнала У,сравнивается с сигналом Цс,За счет симметричности формы сигнала У, достигается идентичное смещение фронтов импульсов младшего разряда влево или вправо на величину,Период следования и ширина импульсов младшего разряда прп смещении остаются без изменения,С выходов Фотоприемников 3 старших разрядов сигналы поступают навходы соответствующих формирователей 13-18 старших разрядов, на другие входы которых подается опорньп сигнал П,.На выходах формирователей 13-18 старших разрядов формируются "Отстающие" и Опережающие" сигналы, относящиеся попарно к соответствующим дорожкам.Эти сигналы поступают на соответ О ствующие входы блока 19, где происходит преобразование полученного на выходах формирователей 12-18 сигна-. лов Ч-кода в позиционньпЪ двоичный код по формуле 5 где Л- значение кода а первом входе (+1)-го блока 19;В - значение кода на втором вхо +1де (ь+1)- го блока9; 20Р, - значение кода на входе уп равления (1+1)-го блока 19.Функция умножения осуществляется элементами И 21 и 22. Функция суммирования осуществляется элементом 25 ИЛИ 23, а функцию инверсии выполняет инвертор 20.В преобразователе, таким образом, осуществляется коррекция погрешности эксцентриситета кодового диска 2 в з 0 каждой дорожке.Формула и з обретения1. Преобразователь угла поворота вапа в код, содержащий осветитель, оптически соединенньп через дорожки кодового диска с (2 и+1) основными фотоприемниками, выходы которых соединены с первыми входами соответствую щих формирователей сигналов, вторые входы всех, кроме первого, формиро. - вателей сигналов соединены с выходом источника опорного напряжения, и инвертор, о т л и ч а ю щ и й с я тем,45 что, с целью повышения точности, в него введены фотоприемники коррекции и управления, усилитель, ключ, сумматор, формирователь управляющих сигналов, блок преобразователей кода, фотоприемник управления расположен против дорожки младшего разряда нарасстоянии 1,25 ее периода от соответствующего основного фотоприемника, осветитель оптически соединен сфотоприемником коррекции, который расположен против внешней кромки кодового диска, выход фотоприемника коррекции соединен с входом усилителя, выход которого соединен с первым входом ключа непосредственно и черезинвертор - с вторым входом ключа, управляющий вход которого соединен свыходом формирователя управляющихсигналов, первый вход которого соединен с выходом фотоприемника управления, выход ключа соединен с первымвходом сумматора, второй вход которого соединен с входом формирователяуправляющих сигналов и с выходом источника опорного напряжения, выходсумматора соединен с вторым входомпервого формирователя сигналов, выходкоторого соединен с входом управления блока преобразователей кода и является выходом младшего разряда преобразователя, выходы всех, кроме первого, формирователя сигналов соединены с информационными входами блокапреобразователей кода, выходы которого являются остальными выходами пре-.образователя,2. Преобразователь по и, 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что блокпреобразователей кода содержит и инверторов, 2 и элементов И и и элементов ИЛИ, вход первого инвертораявляется входом управления блока,выход каждого инвертора соединен спервым входом соответствующего нечетного элемента И, выходы каждойпары четного и нечетного элементов Исоединены с входами соответствующего элемента ИЛИ, выходы элементов ИЛИявляются выходами блока, выход каждого 1-го из (и) элементов ИЛИ соединен с входом (1+1)-го инвертора,вход каждого инвертора соединен спервым входом соответствующего четного элемента И, вторые входы всехэлементов И являются информационнымивходами блока.1259485 Составитель Ю. КотовТехред Л,Сердюкова Коррект Редакто гов тил Заказ 5139/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород,роектна ВНИИПИ Госу по делам 035, МоскваТираж 816 Подписноеарственного комитета СССРизобретений и открьггий6-35, Раушская наб., д. 4/5