Преобразователь перемещения в код

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) Ц 1)51) с Н 03 М 1/2 А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИдТОРСО)У СИДТ.:ЛАСТУ блок управлен формирователемета, а преабразов код выполненафрагма содержитй кодовой дорожпериодом уб от о ль напряженикаальных, дряда отверствыполненных ат двух д к период отверстий первогряда кодовой дорожки;число отверстий первого де д ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЬГГИЙ(71) Куйбышевский ордена ТрудовогоКрасного Знамени авиационный институт имени акад. С.П,Королева(54)(57) 1. ПРЕОБ 1 ЛЗОВЛРЕ)П ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, содержащий осветитель, оптически соединенный черезотверстия кодовой дорожки диафрагмыи кодового элемента с первым и вторым фотоприемниками, выход первогофотоприемника соединен с входомпервого формирователя управляющегосигнала, выход кот;рого соединенс управляющим входом первого блокавычитания, выход второго фотоприемника соединен с первым входам преобразователя напряжения в код, первый выход которого соединен с первым информационным входом первогоблока вычитания, второй информационный вход которого соединен свыходом постоянного запоминающегоустройства, о т л и ч а юи й с ятем, ч-,о, с целью повышения надежности преоора ават;.ля, в него введены третий и четвертьо фотоприемники, вторые формираватель управляющего сигнала и блок вычитания,формирователь кода грубого отсчета да капова дорожки,а ширина отверстий кодовой дорожки диафрагмы равна с,/2, кодовьп элемат выпален с ате 1 стиями па чис лу Фотапремцикав, расположенных в два ряда против соответствующих ря;о 3 отверстп кодовой дорож(и диафрагмыс расстояниеммежду собой и в каждом ряду, ( = а х (К+О, 25), где К=Ъ, 1, 2 выход третьего Фотоприемцп,а соединен с входом второго Формирователя управляющего сигнала, выход которого соединен с управляющим входом второго блока вычитания, выход четвертого фотоприемника соединен с вторым входом преобразователя напряжения в код, второй выход которого соединен с первым информационным входом второго блока вычитания, второй информационный вход которого соединен с выходом постоянного запоминающего устройства, третий и четвертый выходы преобразователя напряжения в код соединены с первым и вторым входами соответственно блока управления Формирователем кода грубого отсчета, выходы которого соединены с первым и вторым входами формирователя кода грубого отсчета, выходы119 ) й 1 б С О 0 Т в (".т С Т 13 (:. н Н 0О ТГ т) (- -содерВходамиателя т Е Э т. 1 ттсИ входы еобрлзо ВЫХОДЫ 1) еУист(1 Ер(сс). с ": )3 Трог(т ЙТОКТЗ ВтЧИТа 1 тия с с),с, ., Т)стт ис и че твет;ымтт - )1 ЬВМИ .)с(тГт)ИРс)В(7 ТЕГЯ К;.) а ГРУ(бОГООто ЕТЛВЫХОДЫ 7)ОРЫИтоаватЕ.ТЯ КОДагрубого отсчета и второго блока вь -читания являются Выходами ГрубОГОи точного 0 т "четов Греобт) с:Зотслтсс 3 ля(с тт Л Ю Т И Й С Я ( Е)ЧТО Обра оваТ ГЛ(Ь 1 с 1 ПГ)яжв 1 с 51 В КО,ж;т генератор импульсов счетчик,преобразователь код - напряжение,днсс Э)1 ЕМЕНТЛ И, ,дВа рЕГИСТрса) В 1)1 ХОд генератора импульсоп со(эдинсн черезсчет(ик с Входом преобразователя коднапряжение и пеовь)мирег:стрсв, Вьк(этт пребразов КодНапр)1 жСНс. (ОЕдИНЕ 1 (1 входами элементов И, вторые которьх являются входами пр ВЬ.1 ЕэЯ:.Лтт)ЯжЕНИЯ В КОД, аСОЕГИНЕ Пч С Втот)ЬГМИ ВХО;т;тМИ РОВ и Ят 31)тют(СЯ ПЕПВЬГМ и ВтРЬГМ ВЫ ходам 1 и) е(эбраз Овлтел 51 1 с)пря)(ения В КО( с ВХОДЫ РЕГИСТрсв ЯБ)ЯЮТСЯ ГТ)с ТС(С. И СТЕВЕОТтттЫХО)Т т(1 Р(ЭОт)" разо)аэс(0 тс -О Ва Т( Г ст т 0тс Ч ( ю Гс " Й (. 5 1 Е. Чтс( )10 К У.тРс)13.(1 (ИЯ (ТЭОПМИРО)эсз ТОТСс 1 сОДЛ Гвст бого тс ета содержит двлт Элемента1( НЛ (ЕМЕ тЛ Т(1.ПИ ЕТ ТЦЕ ЗЛЕс,Етгта И ВХ(.;д Псрна( О ЭЛЕМСТа Т)Е 5 вля(31 с 3 е)13(1)т вуодр:т б,(ока и гоев и и и Е т "Т с тэ ГтМИ В Х 05", Л М и Гса Р 3 О Г11 И" ( орт "тт " т тс г ст- -т т а" и т)ЬсИЕЛ ЬТот Г тсТ 1( с И сс(0 Вьх с - "ИХОГт с(1)Р(лтт т к)ГР(ттсттЦЕ)11( сз;бра т Ет".Т(с ЯВ т сс Е . -5. тссЫ - .ТЕ НИЕ;Лдо)сцсети ГтрЕ,.) бгазотт Лтв.тяСНЕ т (с)0 ЭМГт)Овен)(с КО Л с РтъОГО. Гчнтт тт(ттт,;ттсстН)тА ттссссГЭОМ Нл (3 Г.1 (ре;стлвлет;трс ктувтНсЯ СХЕс(Л П(РЕОЬРст з ОВЛЕ;1 Я с тЛ АТГ.уск(тис лэ 1 1(ая т" хема ппе рйр;3 з(ся 7 тс тяН т Т5 Л.Е Ия П КО)П 1) С Нст (1)ИГтэ;юрт. .)тс)ятцие 1;т)н 1)тп 1(л )Оьт цен: и( рзым Входом первоо э:1 емент,11:1 131 Ход кторг соеди ен с сэр.тк вхдо(: гретьего э:емента И Б ЬХт сКт О Р О 1 С О ЕДН Е Н С В Т т) ".ВХЛОМ П(рно: О 33 ЕМЕТТса И 1 С Нто, МВхдом первого (кемента И.П 1, Вх 1второго лемента 111 является 137 р)тм1 ХЭ 1 ОМ.10 К(7 Ь 1 с.ОЕдиЕН С 13 Т 01)ЬМВ:,ОП". ТРЕТЬ:1;) ЭГЕМЕНта 1 и ПЕР 13 т 2 1)ХО;ОМ ЧЕВЕТГО Э.1(Э".(1(та 1 ВЬх; второго 1)т:емента 11 Е соединен с пер- ВЫМ ВХОДОМ ВтОрОГО .Э.тЕМгНТЛ с(ЛИ, Выхд которого соединен с Вторым Бхо,Ом ВтсрОГО э 31 емента И вь 1 ход КстРО О (ОЕГИЦЕН С ВТОРЫМ В)с;ОМЧСт,т)врТОТО ЭТ 1 ЕМСНТа И И 3 Орт"ВкодОМ ВтороГО ЭЛЕМЕНта 1"П 1 Л сы -ХОЛЫ сэрв ОГО 1 ЧЕ Т 13 ЕТ) ТО) 0 ЭЛСМЭ И - ГОВ И ЯВЛЯЮТСЯ ВсГХО;ЛМИ б:ОКс.Преобразвате:Ть по и, 1,т л 11 ч л ю 13 и Й с я тем, что формирователь кодл грубос отсчета с-спер)КИТ 131 сИТ(1" 1 Ь "Отто 3 НОС Т 05 тс 10"затомин(зющее устэсйство, сум."лти блок ормирования кода,. ВходыВЬс)Та ТОЛЯ КОДО 13 ЯВ.ЯЮТСЯ :17(ЭТЬИМ тт "тстст) "1-Г В т;а"1 (тсср 1 рВ".Т( тя13 ьгд вГ 11 тате,Г;я кодов се;инен сЕ Р 1ЫМ И3 Х ОД ("т М И С У 11 Л Т 0 Р Л И (: 1(0 К Лфоряиролтпя кала, второй вх )л умМЛ(О.)Т СОЕ/ИНЕИ с. ВЫХ;1 ОМ Ис) Т( ЯННО -ГО: ссПОМтнаЮ Е.сСТТОЙС . В(с т ст .:Ы"СС(Ь(П(Т 7 1". )Ь) ВХ т("55 ПНК 11 (фиг,2) содержит генератор13 импульсов, счетчик 14, преобразователь 15 код-напряжение (ПКН),регистры 16 и 17 и элементы И 18и 19,Блок 9 (фиг,4) содержит элементы НЕ 20 и 21, элементы ИЛИ 22 и 23и элементы И 24-27,Формирователь 10 кода грубогоотсчета (фиг,5) содержит вычитатель28 кодов, ПЗУ 29, сумматор 30 иблок 31 Формирования кода.Преобразователь перемещения в кодработает следующим образом,При перемещении диафрагмы 2 (фиг.1) световой поток от осветителя 1, проходя через ее отверстия и отверстия кодового элемента 3, модулируется по амплитуде и преобразуется в фотоприемник 4 в электрические сигналы. Так как отверстия кодсвой дорожки диафрагмы 2 разнесены на расстоянии ая=ао(к+1/4), то сигналы с фотоприемников 4,1 и 4,2 и с фотоприемников 4.3 и 4.4, сдвинуты один относительно другого на 1/4 периода а соответственно (фиг.Зд о ), а так как период второй кодовой дорожки равен а +а /Ь 1, то число периодов сигналов, снимаемых с фотоприемников 4.1 и 4,2, равно М, а число периодов сигналов, снимаемых с Фотоприемников 4.3 и 4,4, равно й -1. Ввиду того, что ширина отверстий кодовых дорожек диафрагмы 2 и кодового элемента 3 одинакова, в сигналах, снимаемых с фотоприемников 4,3 и 4.4 имеются плоские" участки величиной а /М (Фиг,З ), Сформированные сигнаолы с фотоприемников 4,2 и 4.3 поступают в ПНК 11, который может работать в двоичном коде. При поступлении импульсов с генератора 13 (Фиг,2) счетчик 14 изменяет свой выходной коди от 0 до М=2 . Этот код поступает в регистры 16 и 17 и в ПКН 15, где преобразуется в ступенчатое пилообразное напряжение, которое элементами И 18 и 19 сравнивается с сигналами с фотоприемников 4.1 и 4.4. Если напряжение с ПКН 15 равно или больше напряжения с фотоприемника 4.1 (или 4,4), то срабатывает соответствующий элемент И 18 (или 19). Сформированный на соответствующем выходе сигнал запрещает дальнейшую запись кода с выхода счетчика 14 в соответствующий регистр 16 (или 17). Он же разрешает 10 5 20 25 30 35 40 45 50 выдачу полученного кода с регистра 6(или 17) на выходы ПНК 11,Цикл преобразования заканчиваетсяодновременно по обоим каналам приполном заполнении счетчика 14, Следующий импульс с генератора 13 начинает новый цикл преобразования, который в дальнейшем повторяется аналогично описанному.Сигналы с выходов элементов И 18и 19 поступают, кроме того, непосредственно на выходы ПНК 11, ЭлементыИ 18 и 19 при этом настроены так,что сигнал с фотоприемника 4,3 начинает преобразовываться ц "0" до максимума (фиг.З 3), а сигнал с фотоприемника 4,2 - с до максимума(Фиг.З о ), причем максимальные значения кодов обоих сигналов одинаковы,Коды, полученные в результатепреобразования сигналов с Фотоприемников 4,2 и 4.3 в ПНК 11, однозначно определяют пространственное положение диафрагмы 2 только в пределахполовины шага а , Для однозначногооопределения положения диафрагмы 2на полном периоде ао используютсясигналы управления с формирователей5 и 6, Формируемые из сигналов сфотоприемников 4,1 и 4,4 путем сравнения их с напряжением 11 = О о, /2Пор(Фиг.Зц,Е ), где О,- максимальное напряжение на выходах Фотоприемников4.1 и 4,4, Моменты перехода сигналовуправления от "0 к максимуму и наоборот соответствуют экстремальнымточкам в преобразуемых сигналах сфотоприемников 4,2 и 4,3, Если сигналы управления с формирователей 5и 6 равны "0", то блоки 7 и 8 пропускают на выходы коды с выходов ПНК11 без изменения, Если сигналы управления с формирователей 5 и 6 равны"1", то блоки 7 и 8 пропускают навыхоцы коды, сформированные в процессе вычитания из кода, записанного в ПЗУ 12 и соответствующего максимальному коду преобразования наполном периоде а или а +ао/ М . Этимо о одостигается однозначное определение пространственного положения диаФрагмы 2 в пределах периодов а иоо+ао/ Код с выхода блока 8, в котором присутствует значение кода, соответствующее "0", служит для формирования кода грубого отсчета (ГО).Этот же код является одновременнокодом точного отсчета тС),Код с выхода блока 7, н которомзначение кода нячиняется с единся 1 ф 1.служит только для форзровяния кода ГО. СФормированные коды с выходов блоков 7 и 8 поступают на входы Формирователя 10 кода ГО, Код с выхода блокав нычитателе 28 кодов вычитается из выходного кода блока 7, Разностный код несет инФормацию о пространственном положении диаФрагмы 2 в ГО, причем однозначное определение кода грубого отсчета происходит до тех пор. пока значение нычитаемого кода меньше значенияуменьшаемого кода. т.е, когда их разность положительная (Фиг,34), Еслиих разность отрицательная, то дляоднозначного опреде;1 еия кода ГОона складывается н сумматоре 30 с кл -дом, значение которого зянисяо в ПЗУ 29 и соответствует максимальному значению кода ГО плюс елиица.Коды с выхода нычитателя 28 кодов и с выхода сумматор: 30 ноступяют в блок 31 который урявляется сигня - лЯМН с выхода блока 9. Ес 1. 3 Ячениекода вычитяемоо меньше значения клдя уменьсяемогс, тл ня выход 6.1 окяПОХСИТ Ко С ВсьХОЯ БЫЧСТЕЛЯ 9380628 кодов, Если значение кода вычитя"- емого больше значения кода уменьшае мого, то на выход блока 31 проходиткод с выхода сумматора 30, Прн этомВъкопной кОД блока 31 ОДнозЯчноопр; деляет гространственное положение диаФрагмы вс Всем интервале пре-.об 1211 зсняния в ГОСигналы управления н блоке 91 б (Фиг,4) Формируются из сигналов,поступающих из ПНК 11 и имеющих раз личную длительность. Если сигнална входе элемента НЕ 20 меньше подлительности, чеь сигнал на входе 15 элемента НЕ 21, то управляющий сигнял появляется ча Выходе элементаИ 2. и включает блок 31 н положениеобеспечивающее прохождение кодавычитателя 28 кодов. Если сигна:1 на20 Входе элемента НЕ 20 больше гналана входе элемента Н.; 21, то управляющий сигнал .оявляется на выходеэленета Н 27 и ьклк-яет блокд 151 п 1 охожпения иФсрмяции с выходя25 сумма гора 30,аким образок, Введение описанных электронных олокон и выполнениеДИЯФрагмы с Двумя ряДами отвеОтийксдсвой дорожки позволяют повыситьЗб адсжнссть преобразователя з Я счетроропрова 1 я параллельно но временипози 1 Нлногл кос 1 О и позЛионсГО1;О;11 10,1193806 Фиг 5 тавитель И,Котовред А.Кикемезей Корр актор И.Николайчук Т Е, Сир охман Подпис аказ 7325/5 рстве зобре Ж,Филиал ППР 1 "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ПИ Госу о делам Москва аж 8(1ного комитета СССРений и открытийРаушская наб д, ч/