Преобразователь угла поворота вала в код

СОЮЗ СОВЕТСКИХШВЩ 3 аМКтиРЕСПУБЛИК . 091 11) П 608 С 90 ОП НА САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЫ 1 ВУ УДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР- делАю изобРетений и. ОтнРытий(56) 1. Преснухин,Л.Н. и др. Фотоэлектрические преобразователи информации. М., "Машиностроение", 1974,с. 34-37,2. Авторское свидетельство СССРй 377839. кл. С 08 С 9/00, 1971,3. Авторское свидетельство СССР.М 432563 кл. С 08 С 9/00, 1973(54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВО-.РОТА ВАЛА В КОД, содержащий кодовый1элемент с двумя разрядными дорожками, на первой из которых нанесена маска кода Грея первого и второго разрядов, а вторая разделена начетыре участка, считывающие элементы первого и второго разрядов расположены на первой разрядной дорожке со сдвигом по фазе 9 /2, считывающие элементы остальных разрядов,кроме третьего, установлены в начале каждого участка иа второй разрядной дорожке выходы считывающихэлементов всех разрядов соединеныс входаьк пороговых элементов, выхо-.ды которых, кроме выхода пороговогоэлемента третьего разряда, соединены с входами блока переключенияна Я/2,отличающийсятем, что, с целью повышения точности и упрощения преобразователи,в него введен элемент ИСКЛВЯАО 1 ЕЕИЛИ, считывающие элементы третьегоразряда расположены на первой разрядной дорожке со сдвигом по фазе9/2, при этом один считывающий элемент третьего разряда расположениа равном расстоянии от считывающих элементов первого и второго разрядов, выходы пороговых элементовтретьего разряда соединены с входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, апротяженность каждого йз участковвторой дорожки равна н/2.Изобретение относится к .автоматике и вычислительной технике иможет быть использовано в качествеустройства, преобразующего аналоговую инФормацию угла поворота объекта в дискретную, представленную ввиде потенциального кода.Известны преобразователи угла.поворота вала в код, содержащие кодовый элемент с кодом Грея и числомдорожек, равным числу. разрядов и не.подвижно считывающие элементы, выходы которых подключены к пороговымустройствам 1,Недостатками этого устройстваявляются относительно большие размеры и вес, вызванные необходимостью иметь число дорожек, равноечислу разрядов преобразователя.Известен преобразователь угол.код, содержащий кодовый элемент,против кодовых дорожек которого расположены считывающие элементы, матричную схему и дешиФраторы, причемиа одну кодовую дорожку, разбитуюна 2 равных секторов, нанесены коды2 -1 младших разрядов, на другуюЯкодовую дорожку - код 2 разрядаи на остальные дорожки - коды старших разрядов,. считывающие элементыкоторых подключены к входам дешифратора старших разрядов и дешиФратора номера сектора. Выходы дешиФратора номера сектора подключенык первымвходам матричной схемы,ко вторым входам которой подключены считывающие элементы младших разрядов, расположенные против каждогосектора на одинаковом расстояниидруг от друга. Считывающий элемент2 11 разряда является выходом 2 разряда преобразователя 2 .Недостатком известного преобразователя является сложность его конструкции, так как для Формированияшести разрядов кода использованоотносительно большое число кодовыхдорожек, т.е. три.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяпреобразователь угла поворота валав код, содержащий кодовый. элементс двумя разрядными дорожками, напервой из которых нанесена маскакода Грея первого .и второго разряда,а вторая дорожка разделена на четыре участка. На первом участке протяженностью 180 расположено дваокванта третьего разряда, на второмоучастке протяженностью 90 - двакванта четвертого разряда, на третьоем участке протяженностью 45 - двакванта пятого разряда, а на четвертом участке протяженностью 45четыре кванта шестого разряда. Против первой разрядной дорожки расположено два считывающих элемента, а против второй разрядной дорож. ки - восемь. Кроме того, преобразователь содержит десять пороговыхэлементов, подключенных к соотвествующим считывающим элементам и схеьщ переключения на 180 90 и 45 3 .Недостатками известного преобразователя являются относительнонизкая точность, а также его сложность из-за большого числа егоэлементов.10 Цель изобретения - повышение точности и упрощение. преобразователя.Указанная цель достигается тем,что в преобразователь угла поворо-,та вала в код, содержащий кодовыйэлемент с двумя разрядными дорожками на первой из которых нанесенамаска кода Грея первого и второгоразрядов, а вторая разделена на четыре участка, считывающие элементыпервого и второго разрядов расположены на первой разрядной дорожке сосдвигом по Фазе Я/2, считывающиеэлементы остальных разрядов, крометретьего установлены в начале каж" 25дого участка на второй разрядной дорожке, выходы считывающих элементоввсех разрядов соединены с входамипороговых элементов, выходы которыхкроме выхода порогового элементатретьего разряда соединены с входами ЗО фблока переключения на 1/2, введенлэлемент ИСКЛЮЧИоцЕЕ ИЛИ, считывающие элементы третьего разряда расположены на первой разрядной дорож 9ке со сдвигом по Фазе Я /2, при этом 35 один считывающий элемент третьегоразряда расположен на равном расстоянии от считывающих элементов перво го и второго разрядов, выходы пороговых элементов третьего разряда 40 соединены с .входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а протяженность каждоголиз участков второй дорожки равна и/2.На Фиг, 1 изображена Функциональная схема предлагаемого преобразова теля; на фиг. 2 - Функциональнаясхема блока переключения на и /2.лПреобразователь угла поворота вала в код содержит кодовый элемент 1с разрядными дорожками 2 и 3, напервой из которых нанесена маска кода 50 Грея первого и второго разрядов,а вторая разбита на четыре участкапротяженностью 9/2 каждый, причемна первом участке расположено двакванта четвертого разряда, на вто ром участке - четыре кванта пятогоразряда, на третьем участке - восемьквантов шестого разряда, а на четвертом участке - шестнадцать квантов седьмого разряда; напротив раэ- бО рядной дорожки 2 установлены считывающие элементы 4-11, при этом выходы считывающих элементов соединены со.входами пороговых элементов 12-19 соответственно; элемент б 5 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ .20; блок 21 переклю10499чения на Я/2, содержащий мультиплексоры 22-25. Считывающий элемент 5отстоит от считывающего элемента 4,в сторону нарастания кода Грея наФ/2 считывающий элемент б отстоитФлот считывающего элемента 5 йа и /4в сторону уменьшения кода Грея,считывающий элемент .7 отстоит отсчитывающего элемента 5 на 11/4 в сто.рону нарастания кода Грея,Блок 21 переключения на и /2 представляет собой четыре мультиплеКсора 22-25 с общими входами и можетбыть выполнен на двух микросхемах:типа 133 КП 2. Выходы пороговых эле-.ментов 12 и 13 являются выходами 15соответственно первого и второгоразрядов преобразователя, выходэлемента ,ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20 является выходом третьего разряда преобразователя, а выходы мультиплексоров 22-25 являются выходами четвертого, пятого, шестого и седьмогоразрядов преобразователя.Преобразователь работает следующим образом,25При перемещении разрядных дорожек 2 и 3 кодового элемента 1 относительно считывающих элементов 4-11,представляющих собой, например,фотодиоды, поток света от внешнегоисточника света в соответствии с мас- ЗОкой кода Грея, нанесенной на кодовых дорожках 2 и 3, попадает насчитывающие элементы. Сигналы, сни-.маемые со считывающих элементов 4-11,поступают на входы. пороговых элементов 12-19. Пороговые элементы могутбыть выполнены, например, в видетриггеров Шмитта. Сигналы, сформированные по фронтам на пороговыхэлементах 12-19, поступают на элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20 и блок 21переключения на 9 /2.Формирование разрядов с четвертого по седьмой происходит на блоке21 переключения на/2. На его информационные входы поступают сигна-лы с пороговых элементов 16-19, ана адресные входы - сигналы с ороговых элементов 12 и 13. На адресные входы мультиплексоров 22-25 поступает входная информация в виреодной из четырех кодовых комбинаций: 00,01,10 или 11, угловая протяженность каждой из которых составля"ет 9/2, и переход от одной комбинации к следующей происходит на границах участков разрядной дорожки 3.Таблица 1 Положение Код адреса кодовой:дорожки Информационный вход мультиплексора, подключенного к его выходу, В 0 -9 00 ли лдЦЯ-р-3 л 0110 Зависимость подключения считывающих элементов к выходам мультиплексоров от кода адреса приведена в табл. 2,48, 4ЪКод, поступающий на адресные входыблока 21 переключения На/2, подключает к его выходам только одиниз информационных входов каждогомультиплексора 22-25,Так, при повороте разрядных дорожек 2.и 3 от 0 до Ф/2 на адресныевходи мультиплексоров 22-25 поступает код 00, который к их выходамподклюяает первые информационныевходй, При повороте разрядных дорожек 2 и 3 от а /2.до 9 на адресныевходы мультиплексоров 22-25 поступает код 01, который к их выходамподключает вторые информационныевходы. При повороту разрядных дорожек 2 и 3 от 9 до .и иа адресныевходы мультиплексоров 22-25 поступает.код 11, который к их выходамподключает четвертые информационныевходы. При повороте.разрядных доро-,жек 2 и 3 от 9 до 2 на адрес 3 лиые входй мультиплексоров 22-25поступает код 10, который к их выходам подключает третьи информационные входы,Зависимость подключения входовмультиплексора к его выходу от поло-.жения кодовых дорожек приведена втабл. 1.1049948 Таблица 2 Код адреса мультиплексор 24 Счи- танный эле- мент Счи- танный эле- мент Счи тан. ный эле- мент РазРяд Разряд Разряд Считанныйэле-мент00 01 10 10 10 10К выходу мультиплексора 22 черезпороговые элементы 16-19 подключается только тот из считывающих.элементов 8-11, который в данный моментнаходится на участке разрядной дорожки 3, соответствующем кодовоймаске Грея четвертого разряда. Аналогично к выходам мультиплексоров23-25 подключаются считывающие элементы 8-11, которые в данный моментнаходятся на участках разрядной дорожки 3, соответствующих кодовойимаске Гея, сОответственно пятого,шестого .и седьмого разрядов.Изобретение позволяет повыситьразрцдносць преобразователя с шестидо семи разрядов," а также упростить преобразователь за счет сокращения на два: элемента числа как считые вающих, так и пороговых элементови исключения схем переключения на450 и 180 ф,Экономический эффект составитоколо 8 руб на один преобразователь.1049948 Р арбарашКорре оставительехред М, Кос Бутяга едактор О ниченк ПодпиСР Тираж 618 НИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыт 035, Москва, Ж, Раушская наб