Устройство для декодирования отсчетов по кодовому лимбу теодолита

(51)4 С 0 ВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ГОСУД ПО ДЕ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬСТИ У А ВТОРСКОМУ СВИ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики имаркшейдерского дела(56) Авторское свидетельство СССРУ 892210 кл. С 01 С 1/05, 28.04.80.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯОТСЧЕТОВ ПО КОДОВОМУ ЛИМБУ ТЕОДОЛИТА(57) Изобретение относится к геодезическим угломерным приборам для автоматизированного измерения горизонтальных и вертикальных углов на местности с помощью теодолитов с кодовыми лимбами. Цель изобретения - повышение точности измерения эа счетуменьшения погрешности декодированияотсчета. Для этого логическая сХемаустройства дополнена делителем тактовых импульсов на два и тремя блоками формирования сигналов, эквивалентных половине длительности информационных импульсов. Каждый из блоковформирования сигналов, эквивалентныхполовине длительности информационныхимпульсов, содержит две схемы ИЛИ,инвертор и вспомогательный ключ.Принцип декодирования отсчетов по кодовому лимбу теодолита заключается,втом, что отсчет ведут по серединефронта информационного импульса.1 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к угломерным геодезическим приборам, а именно к автоматизированным системам измерения вертикальных и горизонтальных углов на местности с помощью теодолитов с кодовыми лимбами.Цель изобретения - повышение точности путем уменьшения погрешности декодирования отсчета. 10На фиг. представлена функциональная схема устройства для декодирова" ния отсчетов по кодовому лимбу теодолита; на фиг,2 и 3 временные диаграммы, поясняющие принцип работы уст .ройства.Устройство содержит датчик 1 тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа 2 точного отсчета, вторыми входами ключа 3 под диапаэонного отсчета, ключа 4 диапаэонного отсчета и блока 5 поправки, а также с входом делителя 6 на дна. Выход последнего подан на первые входы первого 7 второго 7 и третьего 25 7 блоков формирования сигналов, эквивалентных половине длительности информационных импульсов. Второй и третий входы первого блока 7 формирования сигналов, вторые нходы диск риминатора 8 последовательности отсчета и второго блока 7 формирования сигналов, первый вход блока 5 поправок и вход триггера 1 О соединены между собой и подключены к ныходу датчи ка 9 точного отсчета. Выход триггера 10 соединен с вторым входом ключа 2 точного отсчета.Выход датчика 11 поддиапазона отсчета подан на первые входы дискрими наторов 8 и 12 последовательности под диапазонного и диапаэонного отсчетов соотнетстненно, а также на третий вход второо блока 7 формирования сигналов и на второй вход третьего 45 блока 7 э формирования сигналов. Выход датчика 13 диапаэонного отсчета соединен с третьими входами блока 5 поправок и блока 7 формирования сигна 5лов, а также с вторым входом дискриминатора 12 последовательности диапазонного отсчета.Первый выход дискриминатора 8 последовательности поддиапазонного отсчета подан на шину сброса масштабного делителя 14 и на первый вход счетчика 15 поддиапазонного отсчета. Второй выход дискриминатора 8 последовательности подциапазонного отсчета соединен с первым входом ключа 3 поддиапаэонного отсчета, выход которого янляется четвертым входом второго блока 7 формирования сигналов.Первый выход дискриминатора 12 последовательности диапазонного отсчета подан на шину сброса масштабного делителя 16 и счетчика 17 диапаэонного отсчета, а второй выход подан на первый вход ключа 4 диапазонного отсчета, выход которого является четвертым нходом третьего блока 7 формирования сигналов.Выход ключа 2 точного отсчета яв" ляется четвертым входом первого блока 7, формирования сигналовПервые выходы первого 7 второго 7 и третьего 7 з блоков формирования сигналов поданы на третьи входы ключей 2, 3 и 4 соответственно, а вторые выходы первого, второго и третьего блоков 7, .7 и 7 формирования сиг" налов поданы, соответственно на счетчик 18 точного отсчета непосредственно, а на счетчики 15 и 17 поддиапазонного и диапаэонного отсчетов соответственно через масштабные делители 14 и 16.Выходы счетчиков 18, 15 и 17 поданы соответственно на первый, второй и третий входы дешифратора 19 и да. - лее на цифровое табло (не показано). Выход блока 5 поправок и сигнал КК "Конец кадра") поданы соответственно на первый и второй входы схемы 20 разрешения внесения поправки, выход которой подан на вход поправки счетчика 17 диапаэонного отсчета.Каждый иэ блоков 7, 7 и 7 э формирования сигналов, эквивалентных полонине длительности информационного сигнала, содержит по две схемы ИЛИ 21 и 22, причем выход первой схемы ИЛИ 21 связан с входом инвертора 24 и вторым входом вспомогательного ключа 23, выход которого подан на второй вход второй схемы ИЛИ 22. Первый нход каждого из трех блоков формирования сигналов является первым входом вспомогательного ключа 23, второй и третий входы - первым и вторым входом первой схемы ИЛИ 21, а четвертый вход - первым входом второй схемы ИЛИ 22. Выход инвертора 24 является первым выходом соответствующего блока 7 7 или 7 э формирования сигналов, а выход второй схемы ИЛИ 22 - вторым выходом соответствующего бло 142036615 де запрещающего потенциала. Одновременно информационный импульс Т открывает ключ 23 блока 7 и тактовые импульсы С/2 через ключ 23 и схему ИЛИ22 блока 7 поступают через масштабный делитель 14 на счетчик. 15Поокончании импульса Т ключ 23 блока7 по второму входу закрывается, а с 40 45 50 случая положения информационных штрихов, приведенного на фиг.2, поддиапазонный отсчет определяется количест 55 вом тактовых импульсов грубого отсчета, укладывающихся от начала кадра до середины информационного импульса ПД тельный ключ 23 блока 7 и тактовыеимпульсы 1/2 с выхода делителя 6 надва через схему ИЛИ 22 блока 7 поступают через масштабный делитель 14на счетчик 15 поддиапазонного отсчета (фиг,2,е). Окончание действия информационного импульса ПД на выходедатчика 11 поддиапазонного отсчетаприводит к тому, что вспомогательный ключ 23 блока 7 закрывается, а натретий вход ключа 3 поступает разре-:шающий сигнал-потенциал с выхода инвертора 24 блока 7 , однако ключ 3остается закрытым по первому входу,Тактовые импульсы на счетчик 15 поддиапаэонного отсчета поступать не будут до появления на выходе датчика 9точного отсчета информационного импульса Т (фиг,2,в). При появлении впроцессе сканирования на выходе датчика 9 точного отсчета информационного импульса Т на втором выходе дискриминатора 8 последовательности появляется разрешающий потенциал, поступающий на первый вход ключа 3, однако ключ 3 остается закрытым по .третьему входу, так как информационный импульс Т, проходя через схемуИЛИ 21 блока 7, поступает на вход1инвертора 24 блока 7 и с выхода последнего на третий вход ключа 3 в випоявлением в этот же момент на выходе инвертора 24 блока 7 разрешающегопотенциала ключ 3 открывается и потретьему входу тактовые импульсыс выхода датчика 1 поступают через ключ 2, схему ИЛИ 22 блока 7 и масштабный делитель 4 на счетчик 15 поддиапазонного отсчета до конца кадра(фиг.2,е), Таким образом, отсчет припоявлении поддиапазонного ПД и точного Т информационных импульсов производится не от передних их фронтов,а от их середины. В результате для 5 1025 30 по дорожке поддиапаэонного отсчета и от середины импульса Т до конца кадра.Диапаэонный отсчет для положения, приведенного на фиг.2, определяется суммой количества тактов грубого отсчета, укладывающихся в интервалах ВиС: П 1 ПсВВЯЯ ХЯгде и - количество тактовых имйпульсов, укладывающихся винтервале В;и - количество тактовых имспульсов, укладывающихся винтервале С;Ы - цена деления диапаэонногоДотсчета;х - масштабный коэффициент диАапаэонного отсчета, опре-,деляющий дискретность диапаэонного отсчета;пь+п- количество тактовых имхпульсов грубого отсчета,укладывающихся на отрезкахВ и С (фиг.2,Е).Получение диапаэонного отсчета для случая, приведенного на фиг. 2, когда в процессе сканирования кадра информационный импульс ПД по времени опе- режает информационный импульс Д осуществляется следующим образом.Как и в предыдущих случаях, в исходном положении с второго выхода дискриминатора 12 последовательности информационных импульсов ПД - Д и с выхода инвертора 24 блока 7 на первый и третий входы ключа 4 поступают разрешающие потенциалы и тактовые импульсы 1 с выхода датчика 1 тактовых импульсов через ключ 4, схему ИЛИ 22 блока 7 э и масштабный делитель 16 поступает на счетчик 17 диапаэонного отсчета. При появлении на выходе дат-чика 11 поддиапазонного отсчета информационного импульса ПД по его переднемуфронту дискриминатор 12 выдает запрещающий потенциал на первый вход ключа 4 и последний закрывается. Одновременно импульс ПД, пройдя через схему ИЛИ 21 блока 7 э, открывает ключ 23 и тактовые импульсы Т/2 с выхода делителя 6 на два через ключ 23, схему ИЛИ 22 блока 7 и масштабный делитель 16 поступают на счетчик 17, а на выходе инвертора 24 блока 7, появляется запрещающийсигнал-потенциал, поступающий на третий вход ключа 4. Таким образом, интервал, равный длительности импульса ПД заполняется- 5 тактовыми импульсами С/2, зто равносильно тому, что отсчет ведется до середины импульса ПД (фиг.2, Г). Исчезновение на выходе датчика 11 поддиапазонного отсчета 10 информационного импульса ПД приводит к закрытию по второму входу ключа 23 блока 7 э, т.е. к прекращению поступления тактовых импульсов на счетчик 17, При появлении на выходе датчика 13 диапаэонного отсчета информационного импульса Д на втором выходе дискриминатора 12 последовательности появляется разрешающий потенциал для ф первого входа ключа 4. Однако одновременно с этим импульс Д, проходя через схему ИЛИ 21 и инвертор 24 блока 7 , закрывает ключ 4 по третьему входу и открывает ключ 23 блока 7 э по второму входу, в результате че го тактовые импульсы /2 с выхода делителя 6 на два через ключ 23 и схему ИЛИ 22 блока 7, а также через масштабный делитель 16 поступают на счетчик 17 диапазонного отсчета. При исчезновении на выходе датчика 13 диапазонного отсчета информационного импульса Д ключ 23 блока 7 закрывается по второму входу, а с выхода инвертора 24 блока 7 на третий вход ключа 4 поступает разрешающий потенциал, и С датчика 1 тактовых импульсов тактовые импульсы С через ключ 4, схему ИЛИ 22 блока 7 и масштабный делитель 16 поступают на счетчик 1740 диапазонного отсчета до конца сканирования кадра. Таким образом, после прихода информационного импульса Д отсчет возобновляется от середины информационного импульса Д до коица . кадра (фиг,2,с). Диапазонный отсчет45 определяется суммой тактовых импульсов грубого отсчета на промежутках В и С:50Поддиапазонный отсчет для кадра,приведенного на фиг.З, определяетсяследующим образом.В процессе сканирования кадра информационный импульс Т опережает повремени информационный импульс ПД(фиг.З, а,в), В исходном положении с второго выхода дискриминатора 8 последовательно и с выхода инвертора 24 блока 7 соответственно на гервый и третий входы ключа 3 поступают разрешающие потенциалы, и тактовые импульсы 1 с выхода датчика 1 тактовых импульсов через ключ 3, схему ИЛИ 22 блока 7 и масштабный делитель 14 поступают на счетчик 15 поддиапаэонного отсчета (фиг.З,е). При появлении на выходе датчика 9 информационного пмпульса Т (фиг.З,а) он поступает на второй вход дискриминатора Я последовательности и с его первого выхода снимается на входы "установка нуля" масштабного делителя 14 и счетчика 15 поддиапазонного отсчета сигнал, формируемый передним фронтом информационного импульса Т (фиг.З,е). Последующий счет тактовых импульсов ведется начиная с нуля. Как и в предыдущих случаях, информационный импульс Т, проходя через схему ИЛИ 21 и инвертор 24 блока 7 , закрывает ключ 3 по третьему входу и открывает ключ 23 блока 7, в результате чего тактовые импульсы Т/2 с выхода делителя 6 на два поступают через клыч 23 и схем ИЛИ 22 блока 7 , а также масштабный делитель 14 на счетчик 15 поддиапазонного отсчета (фиг.1), С исчезновением на выходе датчика 9 точногс отсчета информационного импульса Т ключ 23 блока 7, закрывается, а с выхода инвертора 24 блока 7 поступает разрешающий потенциал на третий вход ключа 3. Тактовые импульсы й с выхода датчика 1 через ключ 3, схему ИЛИ 22 блока 7 и масштабный делитель 14 поступает на счетчик 15 поддиапазонного отсчета. При появлении на выходе датчика 11 поддиапазонногс отсчета информационного импульса ПД (фиг.З,в) на втором выходе дискриминатора 8 последовательности сигналов появляется запрещающий потенциал, закрывающий по первому входу ключ 3. Одновременно информационным импульсом ПД (как и в предыдущих случая) на время его длительности открывается ключ 23 и через инвертор 24 блока 7 закрывается по третьему входу ключ 3. Тактовые импульсы /2 с выхода делителя б на два через ключ 23 и схему ИЛИ 22 блока 7, а также через масштабный делитель 14 поступают на счетчик 15 поддиапазонного отсчета (фиг.З,е). Исчезновение информацион25 30 35 40 ного импульса ПД на выходе датчика11 поддиапазонного отсчета приводитк закрытию ключа 23 блока 7, а так .,как ключ 3 закрыт ранее по первому входу, то на вход счетчика 15поддиапазонного отсчета поступлениетактовых импульсов прекращается(фиг.З,е). Таким образом, поддиапазонный отсчет в данном случае определяется количеством тактовых импульсов грубого отсчета, уложившихся впромежутке С от середины штриха Т досередины штриха ПД (фиг.З,е); Диапазонный отсчет для случая,когда в процессе сканирования кадраинформационный импульс Д опережаетпо времени импульс ПД, определяетсяследующим образом (фиг.З),В исходном положении с второго выхода дискриминатора 12 и с выхода инвертора 24 блока 7 э на первый и третий входы ключа 4 поступают раэрешающий потенциал и тактовые импульсы Т датчика 1 через ключи 4, схемуИЛИ 22 и масштабный делитель 6 поступают на счетчик 17. При появлениина выходе датчика 13 информационногоимпульса Д по его переднему фронтуна первом выходе дискриминатора 12появляется краткий импульс, которыйпоступает на входы "Установка нуля"масштабного делителя 16 и счетчика17, и сбрасывает их в нулевое положение. Импульс Д, проходя через схему ИЛИ 21 и инвертор 24 блока 7, закрывает ключ 4 по третьему входу иоткрывает ключ 23. В результате тактовые импульсы й/2 с выхода делителя Ь поступают через ключ 23, схему ИЛИ 22 и масштабный делитель 16 на счетчик 17, С исчезнОВением на Выходе 45 датчика 13 импульса Д ключ 23 закрывается, а с выхода инвертора 24 на третий вход ключа 4 поступает разрешаощий потенциал, в результате чего ключ 4 открывается и тактовые импуль 50 сы от датчика 1 поступают через ключ 4, схему ИЛИ 22 и масштабный делитель 16 на счетчик 17. В момент, когда навыходе датчика 11 появится информационный импульс ПД (фиг.З,в), он проходит через схему ИЛИ 21, открываетключ 23, а также через инвертор 24закрывает по третьему входу ключ 4.В результате тактовые импульсы /2 с выхода делителя 6 на два поступают через ключ 23, схему ИЛИ 22 и масштабный делитель 16 на счетчик 17. С исчезновением импульса ПД на выходе датчика 1 ключ 23 закрывается. На выходе инвертора 24 появляется разрешающий потенциал для третьего входа ключа 4, ио ключ 4 остается закрытым Фпо первому входу. Таким образом, диа" пазонный отсчет равен количеству тактов грубого отсчета, укладывающихся на участке Е от середины штриха Д диапазонного отсчета до середины штриха ПД поддиапаэонного отсчета пе(фиг.З,Г). Диапазонный отсчет в данном случае равен: Н фф - о П Я хгде х - масштабный коэффициент диаа пазонного отсчета.(и, + и,)/х при сканировании кадра 2нли п 1 п /х у пь/х при сканировании кадра 3 фиксируется на счетчиках18, 15 и 17 соответственно точного,поддиапазонного и диапазонного отсчетовСо счетчиков информация поступает на дешифратор 19, где обрабатывается в соответствии с коэффициента-.ми М,т ,ф.пд и М и подается на семиразрядное цифровое табло, где отсчет появляется в градах, градных ми"нутах и градных секундах.Блок 5 поправок и схема 20 выполняют полностью те же функции, что ив устройстве-прототипе.Таким образом, в результате того,что отсчет в предлагаемом устройствеведется от середины информационныхимпульсов, т.е. изменение длительности импульса не влияет на точность,уменьшается погрешность определенияотсчета и снижаются требования к оптике,формула изобретения 1. Устройство для декодирования отсчетов по кодовому лимбу теодолита по авт.св. У 892210, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше ния точности, оно снабжено делителем тактовых импульсов на два, первыщ, вторым и третьим блоками формирования сигналов, первые входы которых соедииены с выходом делителя тактовых импульсов на два, вход которого соединен с выходом датчика тактовых импульсов, второй и третий входы первого и второй вход второго блоков фор,мирования сигналов соединены с выходом датчика точного отсчета, третьивходы второго и третьего блоков формирования сигналов соединены с выходом датчика поддиапазонного отсчета,выход датчика диапаэонного отсчетасоединен с вторым входом третьегоблока формирования сигналов, четвертые входы блоков формирования сигналов соединены с выходом ключей точного, поддиапазонного и диапазонногоотсчетов, при этом первые выходы блоков формирования сигналов соединены стретьими входами ключей точного, под Одиапазонного и диапазонного отсчетов,а вторые выходы первого, второго итретьего блоков формирования сигналовсоединены соответственно с входами счетчика точного отсчета и масштабныхделителей поддиапазонного и диапаэонного отсчетов,2. Устройство по п.1, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что каждый из блоков формирования сигналов выполнен в виде инвертора, первой и второй схем ИЛИ и вспомогательного ключа, при этом первьй, второй, третий и четвертый входы блоков формирования сигналов соединены соответственно с первым входом вспомогательного ключа, первым и вторым входами первой схемы ИЛИ и первым входом второй схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом вспомогательного ключа, а выход первой схемы. ИЛИ соединен с вторым входом вспомогательного ключа и входом инвертора, выход которого соединен с первым выходом блока формирования сигналов, второй выход которого соединен с выходом второй схемы ИЛИ.1420366 Дорожка точново отсчета Дорожка пойиапожиного отсчета ДОРОанс диопазонносо отсчета Такп о 5 ав 1 орвккоДерхо траееоистоДррава ярОиаранпо отелаДормка оиокаююотсчетаТактреая ооракна мнв СоставителРедактор А.Лежнина Техред Л.Олийнык тор М.демчик каз 4316/42 ВНИИПИ по дел 113035, Морак 680 исн сударственного комитета СССРм изобретений и открытийва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная