Преобразователь перемещения в код

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ПК 1 38 Д 4(51) 4 Н 03 М 1/30Ф ус ЕТЕН ПЕРЕМЕЩЕНИЯ тся к уст й техник о в системах.85. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРТОР:Но У ВИДТСТ(56) Авторское свидетельство СССУ 1113828, кл. Н 03 М 1/22, 1983Авторское свидетельство СССРФ 1269263, кл, Н 03 М 1/30, 26.0(57) Изобретение отнствам преобразователможет быть использов программного управления станками ироботами, в системах обработки графической информации, в системах телеуправления и контроля, Целью изобретения является повышение надежности138349 и упрощение эксплуатации преобразователя перемещения в код эа счет формиройания абсолютного отсчета. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий шкалу 7, выполненную в виде параллельных проводников, считывающие элементы 8 и 9, выполненные в виде проводников, параллельных Проводникам шкалы 7, и через узлы 10, 11 съема сигнала, соединенные с компараторами 12 и 13, генератор 3, счетчик 4, регистр 5, дешифратор 6, выходы которого соединены с проводниками шкалы 7, счетчик 22, вычитающий и суммирующий входы которого подключены к выходам соответственно элементов И 14 и 15, элемент ИЛИ 24, КБ-триггер 2, введены два КБ-триггера 20 9и 21, четыре элемента И 1 б, 11, 18 и 19, два элемента 1 и 23 задержки. Четные 8 и нечетные 9 считывающиеэлементы расположены с переменным интервалом в каждой паре, что позволяет определять номера четных считывающих элементов 8, находящихся в зоне шкалы 7. Н счетчике 4 формируется код, определяющий положение четного считывающего элемента 8, находящегося в зоне шкалы 7, относительно начала шкалы 7, а в счетчике 22 формируется код четного элемента 8, находящегося в зоне шкалы 7, Преобразователь перемещения в код начинает работать по сигналу запуска и на выходе формирует абсолютный код, независящий от предыдущего цикла преобразования, 2 ил, Изобретение относится к устройствам преобразовательной техники и может быть использовано в системах программного управления станками и роботами, в системах обработки графи 5 ческой информации, в системах телеуправления и контроля.Целью изобретения является повышение надежности и упрощение эксплуа тации за счет формирования абсолютного отсчета.На фиг, 1 приведена схема преобразователя перемещения в код; на фиг.2 варианты взаимных расположений считывающих элементов и шкалы.Преобразователь перемещения в код содержит элемент 1 задержки, КБ-триггер 2, генератор 3 счетчик 4, регистр 5, дешифратор б, шкалу 7, сос тоящую из параллельных проводников, четные 8 и нечетные 9 считывающие элементы, расположенные на подвижной части преобразователя, узлы 10 и 11 съема. сигнала, компараторы 12 и 13, 25 элементы И 14-19, КБ-триггеры 20 и 21, счетчик 22, элемент 23 задержки и элемент ИЛИ 24. Расположение соседних четных 8 инечетных 9 считывающих элементов с30переменным шагом позволяет определить номера четных 8 считывающих элементов, находящихся в зоне шкалы 7.Шаг расположения четных 8 считывающих элементов должен быть (фиг.2) АБ=ш дБ, где ш, Ь Я - количество проводников шкалы 7 и шаг их расположения соответственно. Интервалы между соседними четными 8 и нечетными 9 считывающими элементами, поскольку они несут информацию о номере четного 8 считывающего элемента, находящегося в зоне шкалы 1, должны различаться на величину, достаточную, чтобы исключить неоднозначность их определения. Зтот интервал определяется количеством проводников шкалы 7, расположенных между считывающими элементами 8 и 9, Неоднозначность определения этого количества возникает при расположении считывающего элемента 9 или 8 между проводниками шкалы 7, когда может быть считан либо один, либо оба эти проводника. Для уменьшения неоднозначности определения интервала целесообразно интервал брать равным (и+0,5)ДБ, где п - целое число. При этом в зоне неопределенности сможет находиться только один из двух считанных элементов 8 и 9 и, следовательно, погрешность изменения интер 1383499ала це превысит ЛБ, Учцтыая цаличе этой погрешцостц, интервалы должны отличаться ца величицу це менее чем 2 АБ.5При больших скоростях перемещения существенное значение приобретает также динамическая погрешность за счет перемещения считывающих элементов 8 и 9 во время измерения. С учетом 10 этой погрешности разность между соседними интервалами целесообразно увеличить, например, до 4 ьБ. Вследствие вышеуказанной разности шаг расположения интервалов нечетных считы вающих элементов 9 должен отличаться от шага четных считывающих элементов 8 на величину этой разности. Чтобы в зоне шкалы 7 всегда находился хотя бы один нечетный считывающий 20 элемент 9, шаг их расположения должен быть меньше шага расположения четных считывающих элементов.3.,1 ля получения максимального числа считывающих элементов 8 и 9 и, следовательно, мак 25 симального диапазона преобразования, интервал между первыми четным 8 и нечетным 9 считывающими элементами целесообразно брать меньше указанной разности, например 1,5 ЬБ. 30Преобразователь работает следующим образом.Короткий запускающий импульс, поступающий на вход преобразователя, производит начальную установку преобразователя, При этом все разряды счетчиков 4 и 22 устанавливаются в сос- тояние, соответствующее "1", а КБ- триггеры 20 и 21 - в состояние "0", Через некоторое время, определяемое 40 элементом 1 задержки, устанавливается в "1" КБ-триггер 2 и запускает генератор 3Импульсы генератора 3 поступают на суммирующий вход счетчика 4 и изменяют его состояние, а следова тельно, и состояние выходов подключенного к нему дешифратора 6, При,каждом новом состоянии дешифратора б появляется напряжение на очередном проводнике шкалы 7, начиная с 1-го, соответствующего нулевому состоянию счетчика 4, При появлении напряжения на проводнике шкалы 7, ближайшем к считывающему элементу 8 или 9, на последнем вследствие наличия емкост 55 ной связи наведется наибольшее напряжение, которое в зависимости от номера возбужденного считывающего элемента 8 или 9 поступит через узел 10 или 11 съема сигнал ц вход соответ - ствующего комарао 1; 1 и 13 риведет к его срабатыванию, рн этом в зависимости от расо 1 оженя считывающих элементов 8 и 9 отцостельно шкалы 7 первым срабатывает либо компаратор 12, либо компаратор 13,Рассмотрим случай, когда первым возбуждается второй из четных 8 считывающх элементов (Ч) (фиг 2 а) и, следовательно, срабатьвает компаратор 12, При срабатьвацци компаратор 12 сформирует короткий импульс, который зафиксирует в регистре 5 код со счетчика 4. Для положения, указанного на фиг, 2 а, этот код будет равен 10 с нулями в старших разрядахКроме того, импульс компаратора 12 через открытый элемент И 16 поступит на Б-вход КБ-триггера 20 и установит его в состояние "1". При этом откроются элементы И 15 и 19 и закроется элемент И 17. Вследствие этого импульсы с генератора 3, включая импульс, возбуждающий компаратор 12, начнут поступать через элемент И 15 на суммирующий вход счетчика 22. Через 6 или 7 импульсов генератора 3 согласно Фиг.2 а возбудится нечетный считывающий элемент 9 (Н 2) и сработает компаратор 13, Импульс с его выхода через элемент И 19 и элемент ИЛИ 24 поступит на К-вход КБ-триггера 2 и установит его в состояние "0", вследствие чего на разрешающем выходе преобразователя установится "1", а генератор 3 остановится. При этом на выходах счетчика 22 будет сформирован код "101" или "110" с нулями в старших разрядах. Выходной код преобразователя формируется следующим образом: младшие разряды соответствуют сосостояниям разрядов регистра 5, а старшие - состояниям разрядов счет" чика 22, исключая два его младших разряда. Таким образом, например, при числе разрядов счетчика 4, рав,7 ном 7 и соответственно при п=2 , на выходе преобразователя будет сформирован код "10000010" (с нулями встарших разрядах).При смещении считывающих элементов 8 и 9, например, в положение, изображенное на фиг. 2 б, первым возбудится нечетный считывающий элемент 9 (НЗ) и сработает компаратор 13. Сигнал с его выхода через открытьгй элемент И 17 поступит на Б-вход КБ 1383499триггера 2 1 и установит его в состояние "1", При этом откроются элементы И 14 и 18 и закроется элемент И 16. Импульсы с генератора 3, включая воз 5 будивший (НЗ) третий нечетный элемент 8, через элемент И 14 начнут поступать на вычитающий вход счетчика 22, При возбуждении в соответствии с фиг, 26 (гп)-го проводника шкалы 7 возбудится четный считывающий элемент 8 (Ч 2) и сработает компаратор 12. К этому моменту на выходах счетчика 4 будет сформирован код "1111010", соответствующий (гп)-му15 проводнику шкалы 7, т,е. при в=2 123-му проводнику шкалы 7, а на вход счетчика 22 поступит (ш+1) или (ш+1) импульсов. Импульс с выхода компаратора 12 поступит на управляющий вход регистра 5 и зафиксирует в нем код счетчика 4, а также через элемент И 18 запустит элемент 23 задержки. Последний с задержкой, равной двум периодам генератл ра 3, через элемент ИЛИ 24 установит КЯ-триггер 2 в состояние "0", что приведет к остановке генератора 3. В результате задержки на вычитающий вход счетчика 22 поступит еще 2 импульса. При этом на выходах счетчика 22 после остановки генератора 3 будет сформирован код 101 или 110", т.е. такой же как и в случае, изображенном на фиг. 2 а, поскольку в обоих случаях в зоне шкалы 7 находит 35 ся один и тот же четный считывающий элемент 8 (Ч 2). В результате код на выходе преобразователя будет1 1 1 1 1 0 1 0 р что соответствует положе 40 нию считывающих элементов 8 и 9 относительно шкалы 7. Таким образом, при любом положении считывающих элементов 8 и 9 относительно шкалы 7 преобразователь формирует однознач 45 ный полный код, причем результат цикла преобразования не зависит от предыдущего цикла, т.е. обеспечивается абсолютный отсчет.50Формула из обретенияПреобразователь перемещения в код,содержащий шкалу, выполненную в виде параллельных проводников, считывающие элементы, выполненные в виде проводников, параллеиьных проводникам шкалы, четньк счсгпвающие элементы чере.з первый узел съема сигнала соединены с входом первого комцаратора,а нечетные считывающие элементы через второй узел съема сигнала - свходом второго комларатора, генератор, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выходыкоторого соединены с информационнымивходами регистра и входами дешифратора, выходы которого соединены с проводниками шкапы, второй счетчик, вычитающий и суммирующий входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго элементов И,элемент ИЛИ, первый КЯ-триггер, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощенияэксплуатации преобразователя за счетформирования абсолютного отсчета, внего введены второй и третий КЯ-триггеры, третий, четвертый, пятый ишестой элементы И, первый и второйэлементы задержки, а смежные считывающие элементы расположены с пере- .менным интервалом, вход первого элемента задержки является запускающимвходом преобразователя и соединен сустановочными входами первого и второго счетчиков и с К-входами второгои третьего КБ-триггеров, а выход - сБ-входом первого КБ-триггера, прямойвыход которого соединен с запускающим входом генератора, а инверсныйявляется выходом разрешения преобразователя, выход первого компараторасоединен с управляющим входом регистра и с первыми входами третьего ичетвертого элементов И, выход которого соединен с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен сК-входом первого КБ-триггера, выход второго компаратора соединен с первыми входамипятого и шестого элементов И, выходкоторого соединен с 8-входом третьего КБ-триггера, прямой выход которогосоединен с первым входом первого элемента И и с вторым входом четвертогоэлемента И, а инверсный выход соединен с вторым входом третьего элемента И, вьгход которого соединен сЯ-входом второго КВ-триггера, инверсный выход которого соединен свторым входом шестого элемента И,а прямой выход соединен с первым входом второго элемента И и с вторымвходом пятого элемента И, выход кото7 1383499 8 рого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход генератора соединен Соста Техре тель Е. ЬударинаМ,Ходанич Корректор О.Кундр Бугренко Редакто П Заказ 13 сно оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,5 ВНИИ 11 И по 113035Тираж 928сударственного ам изобретений осква, Ж, Р с вторыми входами первого и второгоэлементов И. комитета СССРи открытийушская наб., д