Преобразователь перемещения в код

(51) 4 Н 03 фЖ(Я у ОПИС ОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМ.Н. Фотоэлели информие,1974. тричесции ност К источни д торых ески связаны ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ское свидетельство СССР 4, кл. Н 03 М 1/24, 198 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В(57) Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техники,в частности к устройствам, преобразующим линейные или угловые перемещения в число-импульсный код. Длядостижения цели преобразователь соизлучения, выходыверстия экрана оптивходами расположенных вдоль направления перемещенияэкрана двух фотоприемников. Ширинаотверстий экрана равна половине ихшага, а расстояние между фотоприемниками кратно половине шага отверстий экрана, Выходы фотоприемников соединены с входами первого и второгоформирователей импульсов. Сигналы свыхода формирователей поступают навходы первого и второго элементов И,Преобразователь включает в себя восемнадцать элементов И, четыре элемента ИЛИ, тактовый генератор, тритриггера, дешифратор и устройствосброса. Выходами преобразователя являются выходы первого и четвертогоэлементов ИЛИ, Если экран совершаетколебательное движение, то при движении экрана сверху вниз устройствоформирует сигнал на выходе первогоэлемента ИЛИ, а при движении снизувверх - на выходе четвертого элемента ИЛИ. Этим устраняется возможностьложных срабатываний при включениипитания1 ил.12889Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам, преобразующимлинейные или угловые перемещения вкод 5Целью изобретения является повышение функциональной надежности преобразователя путем устранения ложныхсрабатываний.На чертеже изображена блок-схемапреобразователя,Преобразователь содержит источникиизлучения, отверстия 2 экрана 3,фотоприемники 4 и 5, формирователи6 и 7 импульсов, элементы И 8-1,триггер 12, элементы И 13-16, элементы И 17-26, элементы ИЛИ 2-30,триггеры 31 и 32, дешифратор 33, устройство 34 сброса, генератор 35,Преобразователь работает следующим образом.При включении питания на выходеустройства 34 сброса формируетсясигнал, который поступает на первыевходы триггеров 31, 12 и 32, устанавливая их в нулевые состояния.Тогда на первом выходе дешифратора33 устанавливается единичный уровеньсигнала, который поступает на вторыевходы элементов И 17, 21 и 25.Допустим, что отверстие 2 экрана3 находится напротив первого 4 и второго 5 фотоприемников, тогда сигналс первого фотоприемника 4 через пря 35мой выход первого Формирователя 6поступает на первый вход первогоэлемента И 8 и второй вход второготриггера 12, а сигнал с второго фотоприемника 5 через прямой выход40второго формирователя 7 поступает навторой вход первого элемента И 8.При этом сигнал с выхода первого элемента И 8 через открытый девятый элемент И 17 поступает на третий входтретьего элемента ИЛИ 29, а с еговыхода - на второй вход триггера 31.С приходом тактового импульса сгенератора 35 на третьи входы первого 31, второго 12 и третьего 32 триг Огеров на выходах триггеров 31 и 12установятся единичные уровни сигналов, а на выходе третьего триггера32 останется нулевой уровень сигнала, Сигналы с выходов первого 31,55второго 12 и третьего 32 триггеровпоступают на первый, второй и третийвходы дешифратора 33 соответственно,в результате чего на четвертом выхо 12 2де дешифратора 33 установится единичный уровень сигнала, который поступает на вторые входы элементов И 15,19 и 20,Допустим, что экран 3, перемещаясь в направлении снизу вверх, разорвал оптическую связь между излучателем 1 и фотоприемником 5. Тогдасигнал с фотоприемника 4 через первый выход формирователя 6 импульсовпоступает на первый вход элементаИ 9 и второй вход триггера 12, а сигнал фотоприемника 5 - через второйвыход формирователя 7 импульсов поступает на второй вход элемента И 9.При этом сигнал с выхода элементаИ 9 через открытый элемент И 20 поступает на третий вход элемента ИЛИ 28и на выходе его появляется сигнал,определяющий перемещение экрана 3 внаправлении снизу вверх, С приходомтактового импульса с генератора 35на третьи входы триггеров 31, 12 и32, на выходах триггеров 31 и 32 устанавливаются нулевые уровни сигналов, а на выходе триггера 12 - единичный уровень сигнала. Тогда натретьем выходе дешифратора 33 установится единичный уровень сигнала,который поступает на вторые входыэлементов И 16, 8.При дальнейшем движении экранаснизу вверх он разрывает оптическуюсвязь между излучателем 1 и фотоприемником 4, в результате чего сигналс фотоприемника 4 через второй выход Формирователя 6 импульсов поступает через открытый элемент И 16 навторые входы элементов ИЛИ 28 и 29.При этом на выходе элемента ИЛИ 28появляется сигнал, определяющий перемещение экрана 3 в направлении снизу вверх, а сигнал с выхода элементаИЛИ 29 поступает на второй вход триггера 31, С приходом очередного тактового импульса с генератора 35 натретьи входы триггеров 31, 12 и 32на выходе триггера 31 установитсяединичный уровень сигнала, а на выходах триггеров 12 и 32 - нулевые уровни сигналов. Тогда на втором выходедешифратора 33 установится единичныйуровень сигнала, который поступаетна вторые входы элементов И 10, 22и 26.При дальнейшем движении экрана Эв направлении снизу вверх отверстие2 экрана 3 восстанавливает оптичес 3 12кую связь между излучателем 1 и фотоприемником 5. Тогда сигнал с фотоприемника 4 через второй выход формирователя 6 импульсов поступает напервый вход элемента И 13, а сигналс фотоприемника 5 через первьп выходформирователя 7 импульсов поступаетна второй вход элемента И 13, Приэтом сигнал с выхода элемента И 13через открытый элемент И 22 поступает на первые входы элементов ИЛИ 28и 30, Тогда на выходе элемента ИЛИ28 появляется сигнал, определяющийперемещение экрана 3 в направленииснизу вверх, а сигнал с выхода элемента ИЛИ 30 поступает на второйвход триггера 32. С приходом очередного импульса с генератора 35 натретьи входы триггеров 31, 12 и 32,на выходах триггеров 31 и 12 установятся нулевые уровни сигналов, ана выходе триггера 32 - единичныйуровень сигнала. При этом на пятомвыходе дешифратора 33 установитсяединичный уровень сигнала, которыйпоступает на вторые входы элементовИ 11 и 23, 24,При дальнейшем движении экрана 3в направлении снизу вверх отверстие2 экрана 3 восстановит оптическуюсвязь между излучателем 1 и фотоприемником 4. Тогда сигнал с фотоприемника 4 через первый выход формирователя 6 импульсов поступает на первыйвход элемента И 11 и второй входтриггера 12. Сигнал с выхода элемента И 11 поступает на четвертые входыэлементов ИЛИ 28 и 29, При этом на;выходе элемента ИЛИ 28 появляетсясигнал, определяющий перемещение экрана 3 в направлении снизу вверх, асигнал с выхода элемента ИЛИ 29 поступает на второй вход триггера 31.С приходом очередного тактового импульса с генератора 35 на третьивходы триггеров 31, 12 и 32 на выходах триггеров 31 и 12 устанавливаются единичные уровни сигналов, а навыходе триггера 32 - нулевой уровеньсигнала. Тогда на четвертом выходедешифратора 33 установится единичныйуровень сигнала, который поступаетна вторые входы элементов И 15, 19и 20.Допустим, что экран 3 начал перемещаться в направлении сверху вниз,тогда онсначала разорвет оптическуюсвязь между излучателем 1 и фотопри 88912 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 емником 4. При этом сигнал с фотоприемника 4 через первый выход формирователя 6 импульсов и открытый элемент И 15 поступает на третьи входы элементов ИЛИ 27 и 30. Тогда на выходе элемента ИЛИ 27 появляется сигнал, определяющий перемещение экрана 3 в направлении сверху вниз, а сигнал с выхода элемента ИЛИ 30 поступает на второй вход триггера 32. С приходом очередного тактового импульса с генератора 35 на третьи входы триггеров 31, 12 и 32 на выходах триггеров 31, 12 установится нулевой уровень сигналов, а на выходе триггера 32 - единичный уровень сигнала. При этом на пятом выходе дешифратора 33 установится единичный уровень сигнала, который поступает на вторые входы элементов И 11, 23 и 24.При дальнейшем движении экрана 3 в направлении сверху вниз произойдет разрыв оптической связи между излучателем 1 и фотоприемником 5. Тогда сигнал с фотоприемника 4 через второй выход формирователя 6 импульсов поступает на первый вход элемента И 14, а сигнал с фотоприемника 5 через второй выход формирователя 7 импульсов поступает на второй вход элемента И 14. Сигнал с выхода И 14 через открытый элемент И 24 поступает на четвертьп вход элемента ИЛИ 27 и 1восьмой вход элемента ИЛИ 29. При этом на выходе элемента ИЛИ 27 появляется сигнал, определяющий перемещение экрана 3 в направлении вниз, а сигнал с выхода элемента ИЛИ 29 поступает на второй вход триггера 31,С приходом очередного тактового импульса с генератора 35 на третьи входы триггеров 31, 12 и 32 на выходе триггера 31 установится единичный уровень сигнала, а на выходах триггеров 12 и 32 - нулевой уровень сигналов. Тогда на втором выходе дешифратора 33 установится единичный уровень сигнала, который поступает на вторые входы элементов И 10, 22 и 26.При дальнейшем движении экрана 3 в направлении сверху вниз отверстие 2 экрана 3 восстановит оптическую связь между излучателеми фотоприемником 4, Тогда сигнал с фотоприемника 4 через первый вьход формирователя 6 импульсов поступает на первый вход открытого элемента И 1 О и вто 5 12рой вход триггера 12. С выхода элемента И 10 сигнал поступает на первый вход элемента ИЛИ 27, на выходекоторого появляется сигнал, определяющий перемещение экрана 3 в направлении сверху внизС приходом очередного тактового импульса с генератора35 на третьи входы триггеров 31, 12и 32 на выходе триггера 12 установится единичный уровень сигнала, а навыходах триггеров 31 и 32 - нулевыеуровни сигналов, При этом на третьемвыходе дешифратора 33 установитсяединичный уровень сигнала, которыйпоступает на вторые входы элементовИ 16 и 18.При дальнейшем движении экрана 3в направлении сверху вниз отверстие2 экрана 3 восстановит оптическуюсвязь между излучателем 1 и фотоприемником 5, Тогда сигнал с фотоприемника 4 через первый выход формирователя б импульсов поступает на первыйвход элемента И 8 и второй вход триггера 12, а сигнал с фотоприемника 5через первый выход формирователяимпульсов поступает на второй входэлемента И 8. Сигнал с выхода элемента И 8 через открытый элементИ 18 поступает на второй вход элемента ИЛИ 27 и шестой вход элементаИЛИ 29. При этом на выходе элементаИЛИ 27 появляется сигнал, определяющий перемещение экрана 3 в направлении сверху вниз, а сигнал с выходаэлемента ИЛИ 29 поступает на второйвход триггера 31,С приходом очередного тактовогоимпульса с генератора 35 на третьивходы триггеров 31, 2 и 32 на выходах триггеров 31 и 12 установятсяединичные уровни сигналов, а на выходе триггера 32 - нулевой уровеньсигнала. Тогда на четвертом выходедешифратора 33 установится единичный уровень сигнала, который поступает на вторые входы элементов И 15,19 и 20. При дальнейшем движении экрана 3 в направлении сверху вниз произойдет разрыв оптической связи между излучателем 1 и фотоприемником 4. Тогда на выходе элемента ИЛИ 27 появляется сигнал, определяющий перемещение экрана 3 в направлении сверху вниз, а на пятом выходе дешифратора 33 установится единичный уровень сигнала, 88912 6 25 30 35 40 4550 55 ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом дешифратора, вторые входы первого и 5 10 15 20 который поступает на вторые входыэлементов И 11, 23 и 24.Если теперь экран 3 совершит перемещение в обратном направлении,т,е, снизу вверх, то отверстие 2 экрана 3 восстановит оптическую связьмежду излучателем 1 и фотоприемникомТогда на выходе элемента ИЛИ 28появится сигнал, определяющий перемещение экрана 3 в направлении снизувверх, а на четвертом выходе дешифратора 33 установится единичный уровень сигнала, который поступает навторые входы элементов И 15, 19 и 20Из изложенного следует, что еслиэкран 3 совершает колебательные движение, то при движении экрана 3сверху вниз устройство формирует сигнал на выходе элемента ИЛИ 27, а придвижении снизу вверх - на выходе элемента ИЛИ 28,Формула изобретения Преобразователь перемещения в код, содержащий два источника излучения, которые через отверстия экрана оптически соединены с входами расположенных вдоль направления перемещения экрана соответствующих первого и второго фотоприемников, выходы которых соединены с входами первого и второго формирователей импульсов, первые выходы которых соединены с первыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, вторые выходы первого и в.орого формирователей импульсов соединены с первыми входами соответственно третьего и четвертого элементов И, дешифратор, первый выход которого соединен с первыми входами пятого, шестого и седьмого элементов И, выход шестого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй выход дешифратора соединен с первым входом восьмого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого триггера, выход первого триггера соединен с первым входом дешифратора, третий элемент12 второго триггеров подключены к выходу генератора, четвертый элемент ИЛИ,выходы первого и четвертого элементов ИЛИ являются выходами преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения функцио-,нальной надежности преобразователяпутем устранения ложных срабатыванийпри включении питания, в него введены с девятого по восемнадцатый элементы И, устройство сброса и третийтриггер, ширина отверстий экрана равна половине их шага, а расстояниемежду фотоприемниками кратно половине шага отверстий экрана, первый выход первого формирователя импульсовсоединен с первыми входами девятогои десятого элементов И, .с вторым входом четвертого элемента И и с первымвходом третьего триггера, выход четвертого элемента И соединен с вторымвходом седьмого элемента И, выходкоторого соединен с первым входомчетвертого элемента ИЛИ, второй выход первого формирователя импульсовсоединен с вторым входом пятого элемента И, с первым входом одиннадцатого элемента И, с вторым входомвторого элемента И, выход которогосоединен с первыми входами тринадцатого, четырнадцатого и пятнадцатогоэлементов И, первый выход второгоформирователя импульсов соединен свторым входом десятого элемента И,Выход .которого соединен с первым вхо-.дом двенадцатого элемента И, с вторыми входами шестого и восьмого элементов И, второй выход второго формирователя импульсов соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с первыми входами шестнадцатого, семнадцатого ивосемнадцатого элементов И, третийвыход дешифратора соединен с вторымивходами двенадцатого, тринадцатого 88912 8и семнадцатого элементов И, четвертый выход дешифратора соединен с вторыми входами первого, четырнадцатогои восемнадцатого элементов И, второйвыход дешифратора соединен с вторымвходом одиннадцатого элемента И, пятый выход дешифратора соединен с вторыми входами девятого, пятнадцатогои шестнадцатого элементов И, выход 10 девятого элемента И соединен с вто- .рым входом четвертого элемента ИЛИи третьим входом второго элементаИЛИ, выход пятого элемента И соединен с вторым входом первого элемента 15 ИЛИ и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход одиннадцатого элемента,И соединен с третьим входом четвертого элемента ИЛИ и четвертым входом второго элемента ИЛИ, выход две надцатого элемента И соединен с пятым входом второго элемента ИЛИ, вы-ход тринадцатого элемента ИЛИ соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход четырнадцатого элемента И соединен с третьим входом третьего элемента ИЛИ и четвертым входом четвертого элемента ИЛИ, выходпятнадцатого элемента И соединен счетвертым входом третьего элемента З 0 сИЛИ, выход шестнадцатого элемента Исоединен с шестым входом второгоэлемента ИЛИ и с третьим входом первого элемента ИЛИ, четвертый вход которого подключен к выходу восьмого 35 элемента И, выход семнадцатого элемента И соединен с седьмым входомвторого элемента ИЛИ, выход восемнадцатого элемента И соединен с восьмым входом второго элемента ИЛИ, вы ход генератора соединен с вторымвходом третьего триггера, выход устройства сброса соединен с третьимивходами всех триггеров, выход третьего триггера соединен с третьим вхо дом дешифратора.1288912 Составитель С.ЖичкинаТехред Л.Сердюкова Коррект едактор А.Петро ерни Тираж 922Государственного комитетелам изобретений и открытийМосква, %-35, Раушская наб аказ 7823/58 Нодписна СССР по 03 4/5 Проектная, 4 изводственно-пол афическое предприятие, г. Ужгород