Преобразователь перемещения в код

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНРЕСПУБЛИК 4 3 М 1/2(57) Изобствам авт ати считыва следуюш а отив Сшего водства прео ная пель дос осно ра зр же ш 6 п ехноло ои ности прои Поставле емМФ разовател гается те образовательдержащий счит 1 гг, 1 э-бэ го, среднего довую маску 7 орожки 11, 12 мент 13го м, что в пр ия в код с пе т итыва ающ элементы 1, - ственно млад е ы оотв тносительно ном половистаршего разрядов,содержащую основные ок ены друг стоянии, кр уга на 1 нсц юРдиафрагма /Б 7 юаЫая амаГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ БРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В е относится к устрой- и и измерительной тех и и может быть использовано в с втоматического контроля. бретения является повьше4 соответственно млщпего, среднего и старшего разрядов и дополнительные дорожки 13 и 15 соответственно среднего и старшего разрядов, число актив ных участков на всех дорожках нахог, г, дится в соотношении 1:2:В;2 К;В ;2 Вз:К , где К - основание счисления, любое целое четное число, равное или большее четырех, считывающие элементы 1, -4, 1 -4 и 1.-4 размешены друг относительно друга на расстоянии 2/В длины активного участка соответствук 1- щей основной дорожки 11, 2 или 14, считывающие элементы 5 э и бг размещены друг относительно друга на расстоянии половины длины активного участка дополнительной дорожки 15,дешиФратор, дополнительно введены ие элементы, расположен образом: элемент 5 пр кодовой дорожки 11 млад а линии установки и с т что и остальные, и эле дополнительнои дорожк е элементы всех допол рожек, кроме старшего1566480 не длины активного участка соответствующей дорожки. Считывающие элементы4, 6 4, 6, установленные противсоответствующих дорожек 12-1 5, расположены относительно линии установкина расстоянии, кратном 1/К длины акИзобретение относится к устройствам автоматики и измерительной техники и может быть использовано в сис темах автоматического контроля.Целью изобретения является повышение технологичности изготовления преобразователя,На фиг. 1 представлена структурная 20схема трехразрядного преобразователялинейного перемещения в двоично-десятичный код (К = 10); на фиг. 2 - Фрагмент кодовой маски и расположениесчитывающих элементов в разных вариантах; на фиг, 3 - кодовый элементтрехразрядного преобразователя в Восьмеричной системе счисления (К = 8);на фиг. 4 - кодовый элемент трехразрядного преобразователя в четверичной системе счисления (К = 4); нафиг. 5 - кодовый элемент трехразрядного двухотсчетного преобразователяуглового перемещения в десятичныйкод (К = 10).Приведены табл.1 состояний декоде 35ра и табл.2 состояний преобразователякода,Преобразователь, выполненный фотоэлектрическим с основанием счисления десять (К = 1 0), содержит считывающие элементы 1 -6, соответственномладшего, среднего и старшего разрядов, установленные неподвижно в корпусе преобразователя, кодовую маску7, укрепленную на объекте перемещения, дешифратор 8, содержащий декорер 9 в младшем .разряде, преобразователь 1 О кода в каждом из остальныхразрядов . Кодовая маска 7 содержит ос 50ионную дорожку 11 младшего разряда,основную дорожку 12 среднего разряда, дополнительную дорожку 13 среднего разряда, основную дорожку 14старшего разряда, дополнительную дорожку 15 старшего разряда, диафрагмы 16,На каждой кодовой дорожке 11-15(фиг .2) активные участки - щели в тивного участка основной дорожки соответствующего разряда. Лешифратор8 преобразует код, снимаемый со считывающих элементов 1;5, 1-6, 1 з - 6в двоично-десятичный код на своих выходах, 1 з.п.ф-лы, 5 ил., 2 табл,маске 7 (заштрихованы) чередуются с равными по величине пассивными участками. Число активных (пассивных) участков на дорожках 11-15 соответственно равно 1 00, 20, 1 О, 2, 1 .Считывающие элементы 1 -5, младшего разряда (сплошные кружочки) размещены вдоль основной дорожки 11 этого разряда относительно линии установки, проходящей через элемент 5с11интервалом - длины активного участ 5ка дорожки 11. Окружностями (фиг,2) показаны некоторые другие варианты размещения считывающих элементов, причем черта над ноМером считывающего элемента означает, что его сигнал надо проинвертировать . В остальных разрядах считывающие элементы 1- 4 д (1- 4) против основной дорожки 12 (14) размещены вдоль дорожки с интер 1валом - длины активного участка этой5 дорожки на расстоянии от линии уста 1новки (элемента 5 ) кратном - той10 же длиныПротив дополнительной дорожки 13(15) считывающие элементы 5, 61, (5 э, 6) размещены на расстоянии, равном половине длины активного участка этой дорожки, а относительно линии установки (элемента 5) - на рас -1стоянии, кратном - длины активного1 Оучастка основной дорожки 12(14) этого разряда.Все считывающие элементы 1-6 выполнены в виде оптронных пар (светодиод и,фотодиод с усилителем-Формирователем) в зазоре которых перемещается кодовая маска 7, против считывающих элементов 1, - 5младшего разряда помещены диафрагмы 16 для увеличения разрешающей способности преобразователя.1 566480 Преобразователь перемещения в код может быть построен в любой системе счисления с четным основанием К, равным и большим 4.5Трехразрядный преобразователь, построенный в восьмеричной системе счисления (Р. = 8), содержит кодовую маску 7 (фиг.3), состоящую из основной кодовой дорожки 17 в младшем разряде, О основной 18 и дополнительной 1 9 кодовых дорожек в среднем разряде, основной 14 и дополнительной 15 дорожек в старшем разряде, Число чередующихся, равных между собой, активных и пассив ных участков на кодовых дорожках соответственно равно 64, 16, 8, 2, и 1 .Против основной дорожки 17 младшего разряда установлено четыре считывающих элемента 1 - 4 Против каждой 20 из основных дорожек 18, 14 в осталь - ных разрядах установлено по три считывающих элемента 1- 3(сплошные кружочки), 1 з - 3 . Против каждой из дополнительных дорожек 1 9, 15 уста новлено по два считываюших элемента 4, 5 и 4, 5Считьвающие элементы 1 - 4, младшего разряда размещены вдоль дорожки 17 относительно линии установки(счи тьвающего элемента 4) с интервалом,9равным - длины активного участка дорожки 17.Считывающие элементы 1-3, 1 з - Зз против основных дорожек 1 8 и 14 раз - мешены с интервалами - длины актив 4 ного участка этих дорожек, а считывающие элементы 4, 5 и 4, 5 против 40дополнительных дорожек 1 9 и 15 - нарасстоянии, равном половине длины активного участка своей дорожки. Считьвающие элементы 1-4 , 5, 45 среднего разряда и 1 -4, 5 старшего разряда отстоят от линии установки (считывающего элемента 4 младшего разряда) на расстоянии, кратном50 длины активного участка основной дорожки своего разряда (дорожки 18 и 14 соответственно) . Трехразрядный двухотсчетный преобразователь углового перемещения в десятичный код (К = 10) отличается от одноотсчетного (Фиг.1) только уст-. ройством кодового лемента. Кодовый элемент двухотсчетцого преобразователя (Фиг,5) сон рмит модули точного Окружностями (фиг.8) показаны некоторые другие варианты размещения считывающих элементов 1, 2, причем черта нлд номером элемента означает, что его сигнал надо проинвертировать . Считанный с млски код с основанием 8 поразрядно преобразуется в,двоичцьб код .аналогично (фиг.1). В выходном коде преобразователя каждый восьмеричный разряд представлен тремя двоичными разрядами.Трехрахрядный преобразователь, построенный в четверичной системе счисления (К = 4), содержит кодовую маску 20 (фиг,4), состоящую из основной кодовой дорожки 18 в младшем разряде, основной 19 и дополнительной 21 дорожек в среднем разряде, основной 14 и дополнительной 15 дорожек в старшем разряде, Число чередующихся, равных между собой, активных и пассивных участков на кодовых дорожках соответственно равно 16, 8, 4, 2,1.Вдоль дорожки 18 установлены счи - тывающие элементы (сплошные кружоч - ки) 1 и 2(дополнительный) с интер 1валом - длины активного участка этой2дорожки. Против дорожки 19 установлен считьвающий элемент 1, л вдоль дорожки 21 - считьвающие элементы 2 и 3 (дополнительный) на расстоянии12 длины активного участка этой дорожки,Считывающие элементы 1 и 3 среднего разряда удалены от линии установки элемента 2младшего разряда на - длины активного участка дорож -43 ки 19 а элемента 2 - на - той жеФ4 длины. Аналогично рлзмешены считывающие элементы 1 з, 2 и 3 старшего разряда против кодовых дорожек 14 и 5. Окружностями (Фиг.4) показаны некоторые другие варианты размещения считывающих элементов 1 и 2, причем черта над номером элемента означает, что его сигнал надо проинвертировать,Считанный с маски 20 четверичный код поразрядно преобразуется в двоичный код. В выходном коде преобразователя перемещения каждый четверичный разряд представлен двумя двоичными разрядами.и грубого отсчетов и согласуюший редуктор 22 между ними.Двухразрядный модуль точного отсчета содержит кодовую маску 23 с дорожками 13-15, против основной кодовой дорожки 13 младшего разряда размещены считыв- щие элементы 1 -51с интервалом - длины пассивного участ 5 1 О ка. Считывающие элементы 1-5 и 6 среднего разряда размещены вдоль дорожек 14 и 15 аналогично элементам 1-5 и 6(фиг .2)Одноразрядный модуль грубого отсчета содержит кодовую маску 24 с дорожками 14 и 5 старшего разряда и считывающие элементыв 5 эи 6, назначение, выполнение и размещение которых аналогично (фиг.2).20Ось вращения маски 23 точного отсчета соединена с объектом перемещения и через понижающий редуктор 22 с передаточным отношением 10:1 (К,1) с осью вращения маски 24 грубого от счета.С помощью редуктора 22 в двухотсчетном преобразователе реализуется требуемое соотношение 1:2:К:2 К:К=1(1:2):К.(1:2;К) числа активных 30 (пассивных) участков на кодовых дорожках трехразрядного преобразователя.За один оборот кодовой маски 24 старшего разряда преобразователя рисунок кодовой маски 23 среднего и младшего разрядов преобразователя повторяется перед считывающими элементами 1-6 десять (К) раз, что эквивалентно Фиг,2. 40Преобразователь работает следующим образом,При перемещении кодовой маски 7(фиг.1 и 2) относительно неподвижных считывающих элементов 3 -6 млад 45шего, среднего и старшего разрядов,в каждом разряде границу активного ипассивного участков кодовой дорожкивсегда пересекает только один из считьвающих элементов, на выходе которого изменяется уровень логическогосигнала, т.е. кодирование являетсяоднопереМенным внутри каждого разряда, а следовательно, неоднозначностьсчитывания инФормации внутри разрядов исключена. Декодирование информации, считьваемои с кодовой маски 7элементами 1-6, начинается с младшего разряда. Считывающие элементы-5 при перемещении кодовой дорожки 11 влево от исходного положения (Фиг,2) дают последовательно комбинации логических сигналов на одноименных входах декодера 9 и его выходах (табл.1) .Выходной четырехразрядный двоичный код декодера 9 (Фиг,1) образует младшую тетраду выходного двоично-десятичного кода преобразователя. С элемента 5 считывается сигнал Лог,"0", когда на выходах младшей декады формируютсяСигнал элемента 5, поступающий на вход управления преобразователя 101 кода среднего разряда, и сигналы считывающих элементов 1, -5 и 6 этого разряда, поступающие иа информационные входы преобразователя 101 кода, образуют входной код, все комбинации которого при перемещении кодовой маски 7 влево от исходного полоения (фиг .2) на один пассивный и один активный участок дорожки 13 приведены в табл.2 работы преобразователя 1 О (10) кода. Входной код является однопеременным как внутри разряда, так и в сочетании с сигналом управления, содержит 4 К разных комбинаций и, следовательно, обеспечивается однозначное декодирование двухразрядного кода с основанием К. Выходные сигналы преобразователя 10 кода: информационные - двоичный код средней,тетрады выходного кода преобразователя перемещения (Фиг .1), управляющий - значение Лог,"0 при цифрах в средней тетраде "0" - "4" и "Лог."1" при цифрах "5" - "9", эквивалентен сигналу, который можно получить со считьвающего элемента, если его установить против дополнительной дорожки 13 среднего разряда на одной линии с элементом 5 младшего разряда, этот сигнал поступает на управляющий вход преобразователя кода 10 старшего разряда. Аналогично осуществляются считьвание информации и ее поразрядное преобразование в двоичный код и сигнал управления в стершем (и последующем)разряде.Трехраэрядный двухотсчетный преобразователь углового положения в десятичный код (К = 10) работает налогично (фиг, и 5) .Съем сигналов со сч итываюп 1 их элементов трехразрядного преобразователя линеРного перемещения в восьмеричный (К = 8),(фиг,З и четверичный (К = 4) код (фиг .4) и их пора зрядное преобразование в двоичныР код осуществляются аналогично.формула изобретения 1 О1. Преобразователь перемещения вкод, содержащий кодовую маску с числом основных дорожек по числу разрядов преобразователя и по одной дополнительноР дорожке во всех разрядах,кроме младшего, все дорожки выполненыравномерно квантованными, число активных участков на всех дорожках находится в соотношении 1:2:К:2 К:В : 20г,:2 К :К , где К - основание счисг эления, любое целое четное число, равное или больше четырех, причем числоактивных участков дополнительной дорожки каждого разряда вдвое меньше,чем соответствующей основной, противкаждой основной дорожки установленоК/2-1 считывающих элементов, противдополнительной дорожки в старшем разряде установлено два считывающих 30элемента, расположенных друг относительно друга на расстоянии, равномполовине длины активного участкаэтой дорожки, против каждой иэ остальных дополнительных дорожек установлено по одному считывающему элементу,считывающие элементы, установленныепротив основных дорожек в каждом разряде, расположены вдоль соответствующей основной дорожки с интервалом, 40кратным 2/К длины активного участкасоответствующей основной дорожки,выходы считывающих элементов каждогоразряда соединены с входами соответствующих разрядных групп входов дешифратора, группы выходов которогоявляются выходами преобразователя,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что сцелью повьппения технологичности изготовления преобразователя, в неговведены дополнительные считывающиеэлементы, по одному против основнойдорожки младшего разряда и противкаждой дополнительной дорожки вовсех разрядах, кроме старшего, дополнительный считывающий элемент,размещенный против основноР дорожкимладшего разряда, расположен на линии установки, считывающие элементыдополнительных дороек всех ра рядов, кроме старшего, размещены друготносительно друга на расстоянии,кратном половине длины активногоучастка соответствуюп,еР дорожки, считывающие элементы, установленныепротив основной и дополнительнойдорожек во всех разрядах, кроме младшего, размещены вдоль соответствующей дорожки относительно линии установки на расстоянии, кратном 1 /Кдлины активного участка основной дорожки этого разряда.2. Преобразователь по п,1, о тл и ч а ю щ и й с я тем что деп 1 ифратор содержит декодер в младшемразряде и преобразователь кода в каждом последующем разряде, входы декодера являются группой входов младшего разряда дешифратора, а выходы -группой выходов младшего разряда дешифратора, информационные входы каждого из преобразователей кодов являются группой входов соответствующего разряда дешифратора, а информационные выходы - группой выходов соответствующего разряда дешифратора,управляющий выход преобразователя кода предыдущего разряда соединен с управляющим входом преобразователя кодаследующего разряда, один иэ входовдекодера объединен с управляющим входом преобразователя кодов следующегоразряда,Ре Закаэ 1228 ВНИИПИ Госула одписное Тираомитет и ГКНТ СССР венного 113035,о иэобретения35, Раушская и открытия б., д, 4/5 скв ул, Гага 1 Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Уа лъ ф Ф с