Преобразователь угол-код

с- эт тя ватент но-т:; часкьве библиотека МЬДОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСУВУ61) Дополнительное к авт. свид-ву -22) Заявлено 20,03.73 (21) 1895070/18-24 Союз СоветскинСоциалистическинРеспублик(11) 517035) М. Кл.е 608 С 9/06 аявки М с присоединенн осудврственный комитетСовета Министров СССРоо делам нэооретеннйн открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ "УГОЛ - КОД НЕ 31 ерсным и пары соедине отсчета,И - НЕ". тов в датчиках угла.5 Преобразователь "угол-код" содержит пороговьй элемент 1 с прямым и инвертированным выходами 2 и 3, блоки дискретизации отсчета 4 (фиг. 2), состоящие из логических элементов "И" 5, элемента 6, которьй на инвертированном О выходе 7 реализует функцию "ИЛИ - НЕ", а напрямом выходе 8 - функцию "ИЛИ", и элемента 9, реализующего на инвертированном выходе функ.цию "И - НЕ", а на прямом - функцию "И; логические элементы "И-НЕ" 10 - 19 и многоразрядный датчик уг 1Изобретение относится к устройствам автоматики и вычислительной техники, предназначенным для регистрации в цифровой форме величины утловых и линейных перемещений.Известны преобразователи "утол - код", содержащие многоразрядньй датчик угловых перемещений с кодирующим элементом, в каждом разряде которого против основной и дополнительной дорожек расположены чувствительные элементы, поро. говый элемент, вход которого соединен с чувствительным элементом дополнительной дорожки младшего разряда, и блоки дискретизации отсчета остальных разрядов, подключенных входами к в ствительным элементам дополнительных дорожек датчика и к выходам предыдущего младшего разряда. Против каждой иэ основных дорожек уста. новлеио Й чувствительных элементов, где И основание системы счисления данного разряда,Цель изобретения - повышение надежности устройства.Предлагаемьй преобразователь отличается тем, что в него введено М логических элементов "Иф-НЕ", подключенных попарно первыми входами к одному чувствительному элементу основной до. рожки, второй вход первого и второго элементов прямым выходами блока дискретизации третий вход первого и второго элементоводной пары соединен с выходом первого и второго элементов "И НЕ" других пар, причем в каждом разрезе против основной дорожки установлено М/2 чувствительных элементов с шагом, кратным двум единицам дискретности данного разряда, где Й - основание системы счисления.На фиг, 1 изображена схема младшего разряда преобразователя "утоп.код"; на фиг, 2 - схема старшего разряда; на фиг. 3 - схемы кодирующих элементов и расположения чувствительных элемен10 55 60 Многоразрядный датчик может быть как одно отсчетным, так и многоотсчетным. В датчике, выполненном, например, в виде многоотсчетиого устройства, содержится несколько одноразрядных датчиков угла 20 (датчики старших разрядов) и один датчик младшего разряда 21 (см. фиг. 2), соединеиньи между собой редукторами с переда. точными отношениями 1/й, где й - основание сатстемы счисления данного разряда. Каждый такой одноразрядный дататк имеет статор 22 (фигЗ), в котором установлены чувствительные элементы. В одном сечении (сечение А) статора 22 установлены равиомерно по окружности й/2 чувствительные зюментьт 23 - 27, а в другом (сечение Б) - в дпчике младптего разряда - чувствительный злеьтент 28 и в датчиках старших разрядов - два чувствительных элемента 29 и 30. На кодирующем элементе 31 иметотся кодирующие дорожки - основная(в сечении А) и дополнительная (в сежнии Б),Основная дорожка имеет щель 32, угловые раз. меры которой больше двух и меньше четырех единтщ дискрепюсти д 1 своего разряда, Дополнительная дорожка имеет й/2 щелей 33 с угловьвят размерами д;, Источник возбуждения 34 через щели кодирующего элемента воздействует на чувствительные элементы, Сигналы возбужденных чувстви. тельных элементов равны единице, а невозбужденные - нулю,Угловое расстояние между двумя соседними чувствительными элементами основной дорожки равно 2 д; или кратно этой величине. Дополнительные чувствительные элементы младшего 28 и стар. ших 29 и 30 разрядов установлены против дсятолни телыых дорожек так, что чувствительный эле. мент 28 находится на границе интервала дискрет. ности младшего разряда, а чувствительные элементы 29 и 30 симметрично сдвинуты относительно границы интервала дискретноспт своего разряда на -,- ст;, Для указанных положений чувствительных элементов донолнительная дорожка расположена относительно своей основной дорожки так, что граница одной из ее щелей 33 находится посередине щели 32,. К выходам чувствительных элементов 23 - 27 подключены первые входы двух логических эле. ментов "И, НЕ" (фиг. 1 и 2). Один из элементов "И -НЕ" пары назовем четным, а другой - нечетным по аналогии с их выходами, являющимися соответственно четньвят и нечетными выходами разрядов самого преобразователя. Выходы преобра. зователя обозначены О, 1, П Х, Вторые входы четных, так же как нечетных, элементов "И - НЕ" соединены общими шинами, которые, в младшем разряде (см. фиг, 1) подключены соответственно к выходам 2 и 3 порогового элемента 1, а в старшем разряде (см, фиг. 2) - к выходам 7 и 8 схемы дискретизации отсчета 4. Третьи входы четных и нечетных элементов каждой пары соединены с вы. аходами одноименньи элементов следующей и предыдущей пар соответственно.Выход чувствительного элемента 28 датчика младшего разряда соединен со входом порогового элемента 1. При возбужденном чувствительном элементе пороговый элемент находится в состоянии "1", тт на его выходах 2 и 3 имеются сигналы ф 1 " и ф 0 ф соответственно, а при невозбужденном чувстви.нлЭФ тельном элементе он находится в состоянии Оф, е сигналы на выходах 2, 3 инвертированы.Сигналы чувствительных элементов каждого дат ятка нреообразуются логическими элементами в код "1 из й". Для данного преобразователя это означает, что в каждом разряде на выходе одного из й элементов "И,-НЕ" появляется сигнал, например условно "0", а на выходе оставшихся й - 1 элементов - инвертированный сигнал "1" Сигнал "07 на выходе одного из элементов может появиться в том случае, если на все три входа поданы сигналы "1".Каждое из состояний порогового элемента 1 сохраняется при перемещении кодирующего эле. мента в пределах интервала дискретносттт и меняется при переходе им границы интервала, т, е. при прохождении границы щели 32 перед чувствитель. иьтм элементом 28, Таким образом, одно иэ этих состояний порогового элемента, например "1", со ответствует четному, а инверсное состояние ("0") - нечетному интервалу дискретности датчика млад. шаго разряда. При указанном подключеняы выходов пороговогоэлемента ко входам элементов фИ НЕ" сигнал "Оф может появиться на выходах "четных" элементов фИ-,НЕ", если пороговый эле. мент находится в состоянии "1", и на выходах "нечетных" схем, если пороговый элемент - в состоянии "О".,Если щель 32 или 33 основной дорожки нахо. дится только против одного из чувствительных элементов, например 24, сигнал "1" поступает на первые входы элементов "И - НЕ" 12 и 13. На, выходах всех остальных элементов "И-НЕ" сигналы "1"; так как на их входы подаются сигналы "О" от невозбужденньи чувствительных элемен. тов основной дорожки, в связи с чем натретьи входы элементов 12 и 13 подаются сигналы ф 1",. Если при этом пороговый элемент 1 нахотпттся в состоянии 1", сигнал "1" подается на вторые входы четных элементов фИ-НЕ". Следовательно, на выходе только одного элемента 12 появляется сигнал "О",.так как на всех трех его входах - сигналы "1". Если пороговый элемент 1 переходит в состояние "О"сигнал "О" появляется на выходе одного из нечетных элементов - элемента 13, При повороте кодирующего элемента щель 32 или 33 может,оказаться перед двумя соседними чувствительными элементами, например 24 и 25, чтскприводит к появлению сигнала "Г, на первых входах логических элементов 12-15, Так как вторые входы этих элементов связаны с выходами ПЭ 1, сигналы ф 1", .могут быть поданы одновременно только на два элемента, например 13 и 15. На5третий вход элемента 13 поступает сигнал "1 ф с элементами 11, так как его вход соединен с невозбужденным чувствительным элементом 23. Таким образом, на все три входа элемента 13 поступают сигналы ф 1 фи на его выходе появляется сигнал "0", который воздействует на третий вход элемента 15. В результате этого и на выходе элемента 15 оказывается сигнал ф 1.При изменении состояния порогового элемента сигнал "1., подается на вторые входы элементов 12 и14. На выходе элемента 14 появляется сигнал "Офь так как и на третий его вход подается сигнал "1 ф с элемента 16,На выходах всех остальных элементов в этом положении оказываются сигналы "1". При дальнейпюм повороте кодирующего элемента возбуждаются другие один или два чувствительных элемента, сигнал фОфф появляется только на выходе одного из логических элементов по алгоритму, рассмотрен. ному выше.В схеме преобразования старшего разряда (см, фиг. 2) фуквин порогового элемента 1 выполняет блок дискретизации отсчета 4, Входы блока 4 свя. заны с й Д выходами младпюго разряда преобразв. вателя и с выходами чувствительных элементов Ж, 30 дополнительной дорожки. Блок дискретизации отсчета анализирует входные ап палы и при повороте кодирующего элемента датчика младшего разря. да на один оборот инвертирует сигналы на своих выходах, определяя тем самым, на выходе какого четного или нечетного элемента фИ НБ" должен появиться сигнал фО", Окончательный выбор номе ра элемента фИ НЕ", на котором появится сипищ 517035"0", происходит так же, как в младшем разряде, в зависимости от положения кодирующего элемента и сучетом связей между логическими элементами фИ НБ".Формула изобретенияПреобразователь "угол-код", срдержащий мно гораэрядный датчик угловых перемещений с коди.рующим элементом, в каждом разряде которого против основной и дополнительных дорожек рас.положены чувствительные элементы, пороговьв 1 элемент, вход которого соединен с чувствительным 15 элементом дополнительной дорожки младшего раз.ряда, и блоки дискретизации отсчету остальных разрядов, входы которых соединенй с чувствительными элементами дополнительных Дорожек датчика, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 2 повышения его вщежности, в него введено йсоединенных попарно логических элементов "И - НЕ, первый вход которых подключен к одному чувствительному элементу основной дорожки, второй вход первого и второго элементов "И - НЕ" 25 каждой пары соединен с инверсным и прямымвыходами блока дискретизации отсчета, третий вход первого и второго элементов фИ-НБ" одной пары соединен с выходом первого и второго зле ментов фИ-.НЕ" других пар, причем в каждом 30 разряде против основной дорожки установлено М/2чувствительных элементов с шагом, кратным двум единицам дискретности данного разряда, где й - основание системы счисления.517035 М следующему отюршему яазрРддАп преды 5 ущеаомладшеао разряда517035 итель В.Э, Фант Редактор К,Полешук ценк рректор А аа 925/13 Филиал ППП "Патент, г. Ужгород ул. Проектная,Тираж 830 ЦНИИПИ Государственного по делам изо 113035, Москва, ЖПодписноемнтета Совета Министров СССРетеннй и открытий5 Раушская на 0, д. 4/5