CS269705B1

CS269705B1 - Potoelectric angle code converter

Info

Publication number: CS269705B1
Application number: CS865873A
Authority: CS
Inventors: Nikolov P Dipl Ing Mitkov; Ivanov I Dipl Ing Nikolov; Penev V Dipl Ing Pentschev
Original assignee: Nikolov P Dipl Ing Mitkov; Ivanov I Dipl Ing Nikolov; Penev V Dipl Ing Pentschev
Priority date: 1986-08-06
Filing date: 1986-08-06
Publication date: 1990-05-14
Also published as: CS587386A1

Abstract

Podstata řeěení fotoelektrického převodníku spočívá v tom, že druhá vstupy binárního sumátoru jsou uzemněny a logická jednotka vykazuje tři vstupy. První vstup je epojen přes první invertor s jedním ze vstupů prvního součinového logického prvku. Druhý vstup Je připojen přes druhý invertor na Jeden ze vstupů druhého součinového logického prvku a na další vstup prvního součinového logického prvku. Třetí vstup logické Jednotky je spojen s dalším vstupem druhého součinového logického prvku a a jedním ze vstupů třetího součinového logického prvku, jehož druhý vstup Js apojen s výstupem prvního invertoru, kde Jsou výstupy součinových logických prvků spojeny s logickým prvkem NEBO, jehož výstup je výstupem logické jednotky. Nejvyšš£ číslicové místo každého etupnž má doplňkový čtecí prvek, který je o m + 1/4 kroku posunut,od čtecí čáry stupně ve směru zmenšení kódu a Je spojen s přídavným vstupem binárního sumátoru odpovídajícího stupně, přičemž výstupy binárních sumátorů Jsou připojeny k prvnímu a druhému vstupu logické jednotky sousedního vyššího stupgě, zatímco hlavní prvek nejnižšího doplňkového místa každého stupně je spojen se třetím vstupem logické Jednotky téhož stupně.The essence of the photoelectric converter solution is that the second inputs of the binary adder are grounded and the logic unit has three inputs. The first input is connected via the first inverter to one of the inputs of the first product logic element. The second input is connected via the second inverter to one of the inputs of the second product logic element and to the next input of the first product logic element. The third input of the logic unit is connected to the next input of the second product logic element and to one of the inputs of the third product logic element, the second input of which is connected to the output of the first inverter, where the outputs of the product logic elements are connected to the OR logic element, the output of which is the output of the logic unit. The highest digit place of each stage has an additional reading element which is shifted by m + 1/4 steps from the reading line of the stage in the direction of code reduction and is connected to the additional input of the binary adder of the corresponding stage, the outputs of the binary adders being connected to the first and second inputs of the logic unit of the adjacent higher stage, while the main element of the lowest additional place of each stage is connected to the third input of the logic unit of the same stage.

Description

Vynález ee týká fotoelektrického převodníku uhlových kódů, který ee používá při ovládání průmyslových robotů a provozních procesů a v kontrolní měřicí technice.The invention relates to a photoelectric angle code converter, which is used in the control of industrial robots and operational processes and in inspection and measurement technology.

Je znám fotoelektrický převodník úhlových kódů, který obsahuje stupně a nad těmito uspořádané čtecí prvky. Čtecí prvky každého stupně počínaje druhým stupněm až k nejvyšéímu stupni jsou připojeny k odpovídající přizpůsobovací jednotce, která sestává z binárního sumátoru a logické jednotky, jejíž jeden výstup je spojen se vetupem pro přenos binárního sumátoru, jehož první vstupy jsou vstupy přizpůsobovací jednotky. Druhé vstupy binárního sumátoru jsou spojeny s druhým výstupem logické jednotky. Každá logická jednotka obsahuje dva šumátory, jejichž první výstupy jsou spojeny s čtecími prvky sousedního nižšího stupně, zatímco jejich druhé vstupy jsou připojeny ke čtecím prvkům, které jsou uspořádány nad doplňkovými číslicovými místy (digit), které jsou identické s oběma nejvyššími číslicovými místy sousedního nižěího stupně.A photoelectric converter of angular codes is known, which comprises stages and above these arranged reading elements. The reading elements of each stage starting from the second stage up to the highest stage are connected to a corresponding matching unit, which consists of a binary adder and a logic unit, one output of which is connected to the input for transmitting a binary adder, the first inputs of which are the inputs of the matching unit. The second inputs of the binary adder are connected to the second output of the logic unit. Each logic unit comprises two adders, the first outputs of which are connected to the reading elements of the adjacent lower stage, while their second inputs are connected to the reading elements, which are arranged above the complementary digit positions (digits) which are identical to the two highest digit positions of the adjacent lower stage.

Nedostatkem tohoto převodníku jsou jeho velké rozměry a komplikovaná konstrukce a ohledem na existenci doplňkových číslicových míst a velmi úzký výběr při uspořádání čtecích prvků pro všechna číslicová místa. .The disadvantages of this converter are its large dimensions and complicated construction, and due to the existence of additional digit positions, the very narrow selection of the arrangement of reading elements for all digit positions.

Uvedené nedostatky odstraňuje fotoelektrický převodník úhlových kódů podle vynálezu, který obsahuje stupně a nad těmito uspořádané čtecí prvky, přičemž čtecí prvky každého stupně počínaje druhým stupněm až k nejvyššímu stupni jsou připojeny k přizpůsobovací jednotce, která sestává z binárního sumátoru a logické jednotky, jejíž výstup je spojen se vstupem pro přenos binárního sumátoru, jehož první vstupy jsou vstupy přizpůsobovací jednotky. Podstata fotoelektrického převodníku podle vynálezu spočívá v tom, že druhé vstupy binárního sumátoru jsou uzemněny. Logická jednotka má tři vstupy, přičemž první vstup je spojen přee první invertor e jedním ze vstupů prvního součinového logického prvku, zatímco druhý vstup je spojen přee druhý invertor s jedním ze vstupů druhého součinového logického prvku a dalším vetupem prvního součinového logického prvku. Třetí vstup logické jednotky je spojen e dalším vstupem druhého součinového logického prvku as jedním ze vstupů třetího součinového logického prvku, jehož druhý vstup je připojen k výstupu prvního invertoru. Výstupy součinových logických prvků jsou spojeny s logickým prvkem NEBO, jehož výetup představuje výstup logické jednotky a nejvyšší číslicové místo každého stupně obsahuje doplňkový čtecí prvek, který je o m + 1/4 kroku posunut od čtecí čáry stupně ve směru zmenšení kódu, kde m je malé kladné číslo a je spojen s přídavným vstupem binárního sumátoru, v souladu s doplňkovým čtecím prvkem a hlavním čtecím prvkem nejvyššího číslicového místa a výstupy doplňkového čtecího prvku a hlavního čtecího prvku prvního nejníže umístěného stupně jsou připojeny k prvnímu a druhému vstupu logické jednotky soueedního vyššího stupně, zatímco hlavní prvek nejnižšího číslicového místa každého stupně je spojen se třetím vstupem logické jednotky téhož stupně.The above-mentioned shortcomings are eliminated by the photoelectric converter of angular codes according to the invention, which contains stages and above them arranged reading elements, the reading elements of each stage starting from the second stage up to the highest stage being connected to an adaptation unit consisting of a binary adder and a logic unit, the output of which is connected to the input for transmitting the binary adder, the first inputs of which are the inputs of the adaptation unit. The essence of the photoelectric converter according to the invention lies in the fact that the second inputs of the binary adder are grounded. The logic unit has three inputs, the first input being connected via a first inverter to one of the inputs of the first product logic element, while the second input is connected via a second inverter to one of the inputs of the second product logic element and another input of the first product logic element. The third input of the logic unit is connected via another input of the second product logic element and one of the inputs of the third product logic element, the second input of which is connected to the output of the first inverter. The outputs of the product logic elements are connected to a logical OR element, the output of which represents the output of the logic unit, and the highest digit place of each stage contains an additional read element, which is shifted by m + 1/4 steps from the read line of the stage in the direction of code reduction, where m is a small positive number and is connected to the additional input of the binary adder, in accordance with the additional read element and the main read element of the highest digit place, and the outputs of the additional read element and the main read element of the first lowest stage are connected to the first and second inputs of the logic unit of the adjacent higher stage, while the main element of the lowest digit place of each stage is connected to the third input of the logic unit of the same stage.

Přednosti vynálezu spočívají ve zmenšených rozměrech a zjednodušené konstrukci, u níž jsou vynechána doplňková číslicová místa pro přizpůsobení a zvětšení výběru. Výběr lze dosáhnout í 1/4 od kroku nejvyššího číslicového místa předchozí přesnější skupiny.The advantages of the invention lie in the reduced dimensions and simplified construction, in which additional digit positions for adjusting and increasing the selection are omitted. The selection can be achieved in 1/4 steps from the highest digit position of the previous more precise group.

Vynález je dále blíže vysvětlen pomocí příkladů provedení fotoelektrického převodníku úhlových kódů, znázorněného na přiložených výkresech. Tyto znázorňují:The invention is further explained in more detail with the help of examples of embodiments of a photoelectric angle code converter, shown in the attached drawings. These illustrate:

obr. 1 - blokové schéma převodníku obr, 2 - zapojení přizpůsobovací jednotky obr. 3 - zapojení uspořádání čtecích prvků - půdorys obr. 4 - zapojení uspořádání čtecích prvků - snímání obr. 5 - diagramyFig. 1 - block diagram of the converter Fig. 2 - connection of the adaptation unit Fig. 3 - connection of the arrangement of reading elements - plan Fig. 4 - connection of the arrangement of reading elements - scanning Fig. 5 - diagrams

Fotoelektrický převodník úhlových kódů obsahuje nejníže uspořádaný stupeň 1, který je rozdělen na tři skupiny 2, 3 a 4, a nejvýš uspořádaný stupeň 5, nad nimiž jsou uspořádány hlavní čtecí prvky 6 a doplňkové čtecí prvky 7. Hlavní čtecí prvky 6 a doplňkovéThe photoelectric converter of angular codes comprises the lowest arranged stage 1, which is divided into three groups 2, 3 and 4, and the highest arranged stage 5, above which the main reading elements 6 and the additional reading elements 7 are arranged. The main reading elements 6 and the additional

CS 269705 Bl čtecí prvky 7 každé skupiny 2, 3 a 4 a nejvýše umístěného stupně 5 jsou připojeny přes komparátory 8 a převodník 2 grayových bodů v binárním kódu k odpovídajícím přizpůsobovacím jednotkám 10. Každá přizpůsobovací jednotka 10 obsahuje binární sumátor 11 s logickou jednotku 12, jejíž výetup je spojen se vstupem pro přenos binárního sumátoru 11. Logická jednotka 12 vykazuje tři vstupy, přičemž první vstup 66 je spojen přes první invertor 13 s jedním ze vstupů prvního zapojení součinového logického prvku 14, zatímco druhý vstup 65 je spojen přes druhý invertor 15 s jedním ze vstupů druhého součinového logického prvku 16 a je připojen k dalšímu vstupu prvního součinového logického prvku 14. Třetí vstup 67 logické jednotky 12 je spojen s dalším vstupem druhého součinového logického prvku 16 a β jedním ze vstupů třetího součinového logického prvku 17, jehož druhý vstup je spojen β výstupem prvního invertoru 13. Výstupy tří součinových logických prvků 14, 16 a 17 jsou připojeny ke vstupům logického obvodu NEBO 18, jehož výstup je výstup logické jednotky 12.CS 269705 Bl the reading elements 7 of each group 2, 3 and 4 and the highest stage 5 are connected via comparators 8 and a converter 2 of gray points in binary code to the corresponding matching units 10. Each matching unit 10 comprises a binary adder 11 with a logic unit 12, the output of which is connected to the input for transmitting the binary adder 11. The logic unit 12 has three inputs, the first input 66 being connected via a first inverter 13 to one of the inputs of the first circuit of the product logic element 14, while the second input 65 is connected via a second inverter 15 to one of the inputs of the second product logic element 16 and is connected to a further input of the first product logic element 14. The third input 67 of the logic unit 12 is connected to a further input of the second product logic element 16 and β to one of the inputs of the third product logic element element 17, the second input of which is connected to the β output of the first inverter 13. The outputs of the three product logic elements 14, 16 and 17 are connected to the inputs of the OR logic circuit 18, the output of which is the output of the logic unit 12.

Hlavní čtecí prvky 6 a doplňkové čtecí prvky 7 (obr. 3 a 4) jsou rozděleny na skupiny 2, 3 a 4, z nichž každá je posunuta o k + 1/4 kroku od čtecí čáry nejníže umístěné skupiny 2 ve směru zmenšování kódů, kde k je celé kladné číslo. Doplňkový čtecí prvek 7 je uspořádán na nejvyšším číslicovém místě každé skupiny 2, a 4 a je posunut o m + + 1/4 kroku od čtecí Čáry skupiny ve směru zmenšování kódů, kde m je celé kladné číslo.The main reading elements 6 and the additional reading elements 7 (Fig. 3 and 4) are divided into groups 2, 3 and 4, each of which is shifted by k + 1/4 steps from the reading line of the lowest group 2 in the direction of decreasing codes, where k is a positive integer. The additional reading element 7 is arranged at the highest digit position of each group 2, and 4 and is shifted by m + + 1/4 steps from the reading line of the group in the direction of decreasing codes, where m is a positive integer.

Způsob funkce fotoelektrického převodníku úhlových kódů podle vynálezu je následující.The operation of the photoelectric angle code converter according to the invention is as follows.

Pomocí čtecích prvků 6 a 7 se přijme signál v Grayově kódu, který se převede v binární kód a přivede se do přizpůsobovací jednotky 10. Grafické zobrazení signálů přijmutých skupinou 2, která obsahuje pouze dva čtecí prvky, vykazují vztahové značky 19 a 20. Oba signály čtecích prvků 19, 20 jsou vzájemně posunuty na elektrický stupeň 90. Grafické zobrazení signálů přijmutých čtecími prvky skupiny J ^maJí vztahové značky 21, 22 a 23, kde signál 23 doplňkového čtecího prvku 7 je posunut oproti signálu 22 jeho sousedního hlavního prvku 6 na elektrický stupeň 90. V signálech 21, 22 jsou chyby v přechodu od logické jedničky k logické nule a obráceně (značeno tečkovanou čárou), u něhož je možné, že přechod se nejdříve provede se zpožděním, nebo že nevykáže žádnou chybu. Po převedení Grayových bodů do binárního kódu se získají signály 24, 25, 26, 27, 28, přičemž se přenesou chyby a signál nejnižšího číslicového místa 26 obsahuje chyby všech ostatních číslicových míst téže skupiny. Vykazuje krok, který se rovná kroku doplňkového čtecího prvku předchozí skupiny 2, s ohledem se používá pouze pro přizpůsobení. Jestliže na výstupu sumátoru 11 chybí korekce, získá se číslo A, které závisí na kombinaci na jeho vstupu. Správné číslo, které se má na výstupu sumátoru 11 zajistit, je B. Změny v čísle A se opožžují od těchto v čísle B o 1/4 kroku oproti změnám v nejnižším číslicovém místě skupiny 3. Aby se získalo číslo B, je nutné provéat korekturu v čísle A. Korigující signál 29 se získá na výstupu logické jednotky 12. S ohledem na zavedenou systematickou chybu se provádějí ve třech případech (předbíhání, opožňování, bez chyby) pouze dvě korektury - přiřazování jedničky nebo nuly. Chyby v přenosu signálu skupiny 2 nesmí překročit 1/4 kroku od nej vyššího číslicového místa skupiny 2, čímž jsou určeny i výběry čtecích prvků. Přizpůsobení mezi ostatními skupinami a stupni se provádí analogicky.Using the reading elements 6 and 7, a signal in Gray code is received, which is converted into a binary code and fed to the adaptation unit 10. The graphic representation of the signals received by group 2, which contains only two reading elements, has reference numerals 19 and 20. The two signals of the reading elements 19, 20 are shifted relative to each other by an electrical degree of 90. The graphic representation of the signals received by the reading elements of group J ^has reference numerals 21, 22 and 23, where the signal 23 of the additional reading element 7 is shifted relative to the signal 22 of its neighboring main element 6 by an electrical degree of 90. In the signals 21, 22, there are errors in the transition from logical one to logical zero and vice versa (indicated by a dotted line), in which it is possible that the transition is initially carried out with a delay, or that it does not show any error. After converting the Gray points into binary code, signals 24, 25, 26, 27, 28 are obtained, while the errors are transferred and the signal of the lowest digit 26 contains the errors of all other digit positions of the same group. It has a step equal to the step of the additional reading element of the previous group 2, with respect to which it is used only for adaptation. If the output of the adder 11 lacks correction, the number A is obtained, which depends on the combination at its input. The correct number to be provided at the output of the adder 11 is B. Changes in the number A are delayed from those in the number B by 1/4 step compared to changes in the lowest digit of group 3. In order to obtain the number B, it is necessary to make a correction in the number A. The correcting signal 29 is obtained at the output of the logic unit 12. With regard to the introduced systematic error, only two corrections are made in three cases (leading, lagging, without error) - assigning one or zero. Errors in the transmission of the signal of group 2 must not exceed 1/4 step from the highest digit of group 2, which also determines the selections of the reading elements. The adaptation between the other groups and stages is carried out analogously.

Claims

Photoelectric angle code converter with stages and above these arranged reading elements, where the reading elements of each stage starting from the second stage to the highest stage are connected to a corresponding matching unit, which consists of a binary adder and a logic unit, the output of which is connected to the input for transmitting the binary adder,

CS 269705 Bl 3 whose first inputs are the inputs of the matching unit, characterized in that the second inputs of the binary adder (11) are grounded and the logic unit (12) has three inputs, the first input (66) being connected via the first inverter (13) to one of the inputs of the first product logic element (14), while the second input (65) is connected via the second inverter (15) to one of the inputs of the second product logic element (16) and to another input of the first product logic element (14), the third input (67) of the logic unit (12) being connected to another input of the second product logic element (16) and to one of the inputs of the third product logic element (17), the second input of which is connected to the output of the first inverter (13), where the outputs of the product logic elements (14, 16, 17) are connected to a logical element OR (18), the output of which represents the output of the logic unit (12), and the highest digit place of each stage contains an additional reading element (7), which is shifted by m + 1/4 steps from the reading line of the stage in the direction of code reduction, where m is a positive integer and is connected to 8 additional inputs of a binary adder (11), corresponding to the stage, the outputs of the binary adders (11), in accordance with the additional reading element (7) and the main reading element (6) of the highest digit place and the outputs of the additional reading element (7) and the main reading element (6) of the first lowest stage (1) are connected to the first and second inputs (66, 65) of the logic unit (12) of the adjacent higher stage, while the main element (6) of the lowest digit place of each stage is connected to the third input (67) of the logic unit (12) of the same stage.