SU1101869A1 - Преобразователь перемещений в код - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД, содержащий последовательно расположенные источник света, фокуси рук цую линзу, измерительную линейку и фотоприемную матрицу, расположенную под углом 0 с }Г/4к щели измерительной линейки, генератор импульсов . выход которого соединен с входом счетчика, п-разр дов которого соединены с п-входами регистра грубого отсчета, п-входами дешифратора опроса строк и п-входами элемента ИЛИНЕ , (п+1)-й разр д счетчика соединен с входом управлени  дешифратора опро са строк фотоприемной матрицы и Дп+1)-ым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом синхронизации регистра точного отсчета, с входом элемента задержки и входом стирани  информации фотоприемной мат рицы, адресные входы строк которой соединены с выходами дешифратора опроса строк фотоприемной матрицы, выходы столбцов фотоприемной матрицы соединены с входами формирователей импульсов, выходы которых соединены с входами регистра, выходы которого соединены с входами дешифратора, выходы которого соединены с входами блока преобразовани  комбинационного кода в двоичный код, выходы которого соединены с входами регистра точного отсчета, выход элемента задержки соединен с входом обнулени  регистра, выход первого формировател  импульсов соединен с входом синхронизации регистра грубого отсчета, о т л ичающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона измерений преобразовател , в него введены два дополнительных дешифратора, реверсивный счетчик, а измерительна  линейка выполнена с К щел ми, л входЬв первого и второго дополнительныхдешифраторов соединены с п выходами .plerHCTра грубого отсчета, выход первого дополнительного дешифратора соединен с входом суммировани  реверсивного счетика, выход второго дополнительного- дешифратора соединен « входом вычитани  реверсивного счетчика.

Description

Изобретение относитс  к автомати ке и вычислительной технике. Известен преобразователь перемещений в код, содержащий последовательно расположенные источник излучени , фокусирующую линзу, измерительный и индикаторный диски, объек тив и фотоприемную матрицу LlJ. Недостатком этого преобразовател  вл етс  ограниченный диапазон измерений. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  преобразователь перемещений в код, содержащий последовательно расположенные источник света, фокусирующую линзу, измерительную линейку и фотоприемную .матрицу , расположенную под углом (/4K щели измерительной линейки , генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика п разр дов которого соединены с входами р,егистра грубого отсчета, и вхо дами дешифратора опроса строк и п входами элемента , (п+1)-й разр д счетчрп а соединен с входами управлени  дешифратора спроса строк фотоприемной матрицы и ()1 +1) -ч..м входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом синхронизации регистра точного отсче :а, с входом элемента задержки и входдом стирави  информации фотоприемной матрицы, адресные входы строк которой соедине ны с выходами де1иифратора опроса строк .фотоприемной матрицы, выходы стролбцов фотоприемной матрицы, соеди нены с входами формирователей импуль сов, выходы которых соединены с вход ми регистра, выходы которого соедцне ны с входами .дешифратоЕ а, БЫХО.Щ; которого соединены с входами блока пре образовани  комбинацио.нного кода в двоичный код, выходы которого соединены с входами регистра точного от.сч та, выход элемента задержки соединен с входом обнулени  регистра, выход первого формировател  кмпульсов сое-динен с входом синхрониза,ии регистра грубого отсчета L2j. Недостатком известного преобразов тел   вл етс  малый диапазон и.змереНИИ , ограниченный размерс1ми фотоприемной матрицы. Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона -измерений преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем то в преобразователь перемеш,ений в код, содержащий последовательно расГЕОЛоженные источник света, фокусирую щую линзу, измерительную линейку и фотоприемную матрицу, расположенную под углом Осо х77/4 к щели измерительной линейки, генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика, п разр дов которого соединены с п входами регистра грубого отсчета, п входами дешифратора опроса строк и п входами элемента ИЛИ-НЕ, (г1 + 1)-й разр д счетчика соединен с входом управлени  дешифратора опроса фотоприемной матрицы и 1л+1)-ым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом синхронизации регистра точного отсчета, с входом элемента задержки и входом стирани  информации фотоприемной матрицы, адресные входы строк которой соединены с выходами дешифратора опроса строк фотоприемной матрицы, выходы столбцов фотоприемной матрицы соединены с входами формирователей импульсов выходы которых соединены с входами регистра , выходы которого соединены с входами дешифрсггора, выходы которого соедигюны с входами блока преобразовани  комбинационного кода в двоичный код, выходы которого соединены с «.ходами регистра точного отсчета, зы.ход элемента задержки соединен с входом обнулени  регистра, выход первого формировател  импульсов соединен с входом синхронизации регистра грубого отсчета, введены два дополни- . Tejibffeix деи1ифратора, реверсивный счетчик, при этом линейка выполнена с К щел ми, и первого и второго дополнит ель ных фра торов соединены с i выходами регистра грубого отсчета, выход первого дополнительного дешифратора соединен с вхоi:oK суьс.ировани  реверсивного счетчика ,- а выход второго дополнительного ЯСП1 Фратора соединен с входом вычитани  реверсивного счетчика. На фиг. 1 приведена структурна  схема преобразовател  перемещений в код; на фи.г. 2 - взаимное расположение фотоприемной матрицы и иэмер :тельной линейки с К щел ми; на фиг. 3-схема блока обработки информации. Преобразователь содержит источник 1 светгь фоку сиру ющ:ую линзу 2, измерительную лииейк 3 со щел ми 4, уста1 JOB л с иную Б -направл ющих 5, фотоприомную матрицу б, блок 7 обрабогки информации, содержащий генератор 8 .импульсов, сч. 9, регистр 10 грубого отсчета, дешифратор 11 опроса, строк, элемент ИЛИ-НЕ 12, регистр 13 точного отсчета, элемент 14 задержки, формиро.ватели 15 импульсов, рехистр 16, дешифратор 17, блок 18 преобразовани  комбинационного кодда в дво 1чный код, дешифраторы 19 и 20, реверсивный счетчик 21. Фотоприемна матрица 6 содержит чувствительные элементы 22. Преобразователь перемещений в КО..Ц работает следующим образом. Параллельный световой пучок (фиг. формируемый фокусирующей линзой 2, проход  щель 4 измерительной линейки 3, перемещающейс  в направл  ющих 5, образует на поверхности фотоприемной матрицы 6 перемещающуюс  световую полосу, котора  засвечивает некоторые чувствительные элементы 22 фотоприемной матрицы 6. Ще;1И 4 измерительной линейки 3 расположены перпендикул рно направ-. лению ее перемещени . Фотоприемна  матрица 6 повернута относительно щелей 4 измерительной линейки 3 так, что чувствительные элементы 22 р да фотоприемной матрицы 6 образуют со щел ми 4 угол (,Л/4, За счет этого светова  полоса засвечивает чувствительные элементы 22 фотоприемной мат рицы 6 не одинаково. При движении световой полосы площадь засветки одних чувствительных элементов 22 постепенно уменьшаетс , а других - увеличиваетс , в соответствии с этим измен ютс  значени  на выходах формирователей 15 импульсов (фиг. 3). В зависимости от величины перемеи;ени  световой полосы на их выходах образуютс  комбинации нулей и единиц. I На рассто нии, равном периоду фотоприемной матрицы б, т.е. на рассто  нии между началами параллельных соседних строк матрицы, получаетс  определенна  последовательность комбинаций , повтор ющихс  соответственно на каждом периоде матрицы, т.е. базовых комбинаций дл  угла ( разворота фотоприемной матрицы 6 относительно щелей 4 измерительной линейки 3. Блок 7 обработки информации работает следующим образом. При включении питани  (фиг. 3) происходит установка реверсивного счетчика 21 в нулевое состо ние. Генератор 8 импульсов выдает импульсы тактовой части на вход счетчика 9, на выходах которого получаетс  ( п+1 I- разр дный двоичный код, кото рый поступает на вход элемента ИЛИНЕ 12, При информации 000...00 навходах элемента ИЛИ-НЕ 12 он выдает единичный импульс, который,поступает на вход стирани  информации фотоприемкой матрицы 6, готовит дл  записи на нее оптической информации. В течение времени записи информации равном времени между 000...00 и 000...01 комбинаци ми на выходах счетчика 9, происходит запись оптиче ской информации на фотоприемную матрицу 6. С наступлением на выходах счетчика 9 комбинации 000...01 единица старшего разр да поступает на вход управлени  дешифратора 11 опро са строк фотоприемной матрицы б и разрешает его работу. В течение времени считывани  информации Т с фотоприемной матри1;ы б, равном врем ни 000... 01 и 111,.. 11 комбинаци ми на выходах счетчика 9, дешифратор 11 опроса строк матрицы б вырабатывает 2 импульса, поступающих последовательно на эходы строк фотоприемной матрицы б. Информаци  с 2 выходов столбцов: фотоприемной матрицы б поступает на 2 формировател  15 импульсов, срабатывающих по определенному уровню аналогового сигнала. Если площадь засветки чувствительного элемента 22 больше заданной, то на выходе формировател  15 импульсов значение 1. Если же площадь засветки меньше заданной, то на выходе формировател  15 импульсов значение О . Информаци  с выходов формирователей 15 импульсов записываетс  в регистр 16. Одновременно с по влением 1 на выходе формировател  15 импульсов первого столбца происходит запись в регистр 10 грубого отсчета. Единица с выхода формировател  15 импульсов поступает на вход синхро .низации регистра 10 грубого отсчета и происходит запись двоичного кода номера опрашиваемой в данный момент строки фотоприемной матрицы б. С выходов регистра 16 информаци  поступает на дешифратор 17, который определ ет номер базовой комбинации, преобразуюи|ийс  в двоичный код в блоке 18. С наступлением комбинации 000...00 на выходах счетчика 9 элемент ИЛИ-НЕ 12 вырабатывает импульс, который поступает на вход синхронизации регистра 13 точного отсчета, и происходит запись двоичного кода номера базовой комбинации. Одновременно импульс с выхода элемента ИЛИ-НЕ 12 поступает на вход стирани  информации фотоприемной матрицы б -и на вход элемента 14 задержки, с выхода которого через врем  t задержки импульс поступает на обнуление .регистра 16. Информаци  с регистра грубого отсчета 10 поступает на первый и второй дополнительные дешифраторы 19 и 20. Если в регистре 10 грубого отсчета записан двоичный код последней строки фотоприемной матрицы б, а затем по вл етс  за.пись двоичного кода первой строки матрицы б, то это означает, что измерительна  линейка 3 передвигаетс  в положительном напр влении к произошла смена световой полосы от одной щели 4 измерительной линейки 3 на световую полосу от другой . В этом случае первый дополнительный дешифратор 19 вырабатывает импульс , который поступает на вход, суммировани  реверсивного счетчика 21, и на выходе по вл етс  информаци , соответствующа  перемещению измерительной линейки 3 на рассто ние, равное .рассто нию между щел ми 4.

Если в регистре 10 грубого отсчета записан двоичный код первой строки фотоприемной матрицы 6, а затем по вл етс  запись двоичного кода последней строки матрищэ 6, то это означает, что измерительна  линейка 3 передвигаетс  в отрицательном направлении и второй дополнительный дешифратор 20 вырабатывает импульс, который поступает на вход вычитани  реверсивного счетчика 21,

Рассто ние D между щел ми 4 измерительной линейки 3 определ етс  по формуле

II (riT+c(lcosot ,

где Т - период фотоприемной матрицы 6 по строкам; п - количество периодов; а - размер фоточувствительного

элемента 22 по вертикали; d- угол разворота фотоприемной

матрицы б относительно шели 4. Таким образом, в предлагаемом преобразователе перемещений в код диапазон измерений значительно выше и зависит от количества щелей на измерительной линейке.

i;

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД, содержащий последовательно расположенные источник света, фокусирующую линзу, измерительную линейку и фотоприемную матрицу, расположенную под углом 0<с0<Я/4к щели измерительной линейки, генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика, п-разрядов которого соединены с η-входами регистра грубого отсчета, h-входами дешифратора опроса строк и η-входами элемента ИЛИНЕ, (п+1)-й разряд счетчика соединен с входом управления дешифратора опроса строк фотоприемной матрицы и (h+D-ым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом синхронизации регистра точного отсчета, с входом элемента задержки и входом стирания информации фотоприемной мат рицы, адресные входы строк которой соединены с выходами дешифратора опроса строк фотоприемной матрицы, выходы столбцов фотоприемной матрицы соединены с входами формирователей импульсов, выходы которых соединены с входами регистра, выходы которого соединены с входами дешифратора, выходы которого соединены с входами блока преобразования комбинационного кода в двоичный код, выходы которого соединены с входами регистра точного отсчета, выход элемента задержки сое· динен с входом обнуления регистра, выход первого формирователя импульсов соединен с входом синхронизации регистра грубого отсчета, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений преобразователя, в него введены два дополнительных дешифратора, реверсивный счетчик, а измерительная линейка выполнена с К щелями, η входов первого и второго дополнительных'дешифраторов соединены с rt выходами .регистра грубого отсчета, выход первого дополнительного дешифратора соединен с входом суммирования реверсивного счетика, выход второго дополнительного- дешифратора соединен ^входом вычитания реверсивного счетчика.