SU1311023A1

SU1311023A1 - Преобразователь перемещени в код

Info

Publication number: SU1311023A1
Application number: SU864017804A
Authority: SU
Inventors: Александр Павлович Чибухчян
Original assignee: Институт радиофизики и электроники АН АрмССР
Priority date: 1986-02-06
Filing date: 1986-02-06
Publication date: 1987-05-15

Abstract

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управлени станками, в,системах управлени телескопами и т.п. Цельюизобретени вл етс повы- - шение точности преобразовател перемещени в код. С этой целью в преобразователь , содержащий источники излучени , измерительный и индикаторный диски, две пары чувствительньк элементов точного отсчета, блок чувствительных элементов грубого отсчета. .два дифференциальных усилител , два инвертирующих усилител , два коммутатора и блок формировани кода грубого отсчета, введены два аналого- цифровых преобразовател , преобразователь крда, два нуль-органа и преобразователь кода, а измерительный и индикаторный диски вьшолнены с идентичными прозрачными дорожками, против которых установлено по одному из пары чувствительных элементов точного отсчета. Цель изобретени обеспечиваетс за счет исключени вли ни ухода параметров источников излучени и чувствительных элементов, благодар идентичному изменению ин-. формационных и опорных сигналов, снимаемых с чувствительных элементов точного отсчета, а также за счет раздельного преобразовани в код синусного и косинусного информационных сигналов точного отсчета с последующим делением кода, соответствующего синусному сигналу, на код, соответствующий косинусному сигналу. 1 ил. (Л

Description

1

, Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управлени станками, в системах управлени телескопами и т,п.

Целью изобретени вл етс повышение точности преобразовател перемещени в код.

На чертеже приведена структурна схема преобразовател перемещени в код.

Преобразователь перемещени в код содержит измерительный диск 1, индикаторный диск 2, источники 3,А и 5 излучени , чувствительные элементы 6,7 точного отсчета, блок 8 чувствительных элементов грубого отсчета, блок 9 формировани кода грубого отсчета, чувствительные эле менты 1 0,11, дифференциальные усилители 12, 13, .инвертирующие усилители 14,15, коммутаторы 16, 17, нуль-органы 18, 19, преобразователь 20 кода, аналого-1щфровые преобразователи АЦП 21, 22 и блок 23 делени кодов. Измерительный диск I содержит , дорожку точного отсчета (растровую|) , прозрачную дорожку и дорожку грубого отсчета.

Индикаторный диск содержит дорожку (растровую , прозрачную дорожку и дорожки, соответствующие грубому отсчету

Преобразователь работает следующим образом.

При перемещении измерительного диска 1 относительно индикаторного диска 2 излучени источников 3,4 и 5 излучени , модулированные дорожками измерительного диска 1 и щел ми дорожек индикаторного диска 2, попадают на чувствительные элементы 6,7 и на чувствительные элементы блока 8, на выходах которого образуютс сигна лы трапецеидальной формы, поступающие на входы блока 9 формировани кода грубого отсчета, на выходах которого формируютс старшие разр ды выходного кода.

На выходах чувствительных элементов 6 и 7 образуютс синусоидальные и косинусоидальные сигналы точного отсчета.

Так как чувствительные элементы 10 и П размещены против прозрачных дорожек, то на их выходах будут присутствовать посто нные напр жени , величина которых зависит от интен110232

сивностей источников 3 и 4 излучени и чувствительностей чувствительных элементов 10 и 11.

Так как чувствительные элементы

5 б,1 О и 7,11 размещаютс попарно по радиальным направлени м,.то кажда пара может облучатьс одним источни-. ком 3 или 4 излучени , В качестве пары чувствительных элементов 6,10 и

О и 7,1 могут быть исп.ользованы, например , двухплоо.1адочные фотоприемники , одним из основных достоинств которых вл етс идентичность ухода чувствительностей фоточувствитель ных элементов от различных дестабилизирующих факторов,

Выходы чувствительных элементов 6,7 поступают на первые входы дифференциальных усилителей 12,13, на вторые

20 входы которых подаютс немодулирован-- ные сигналы с. выходов чувствительных элементов 10,11, величина которых беретс равной посто нным составл ющим сигналов. При этом амплитуды синусоидального и косинусоидального сигналов могут быть не равны друг другу.

25

Таким образом, на выходах диффе30 ренциальных усилителей 12,13 образуютс симметричные относительно нул синусно-косинусные сигналы, поступающие на первые входы коммутаторов 16, 17, на вторые входы которых поступа , ют инвертированные сигналы с выходов инвертирующих: усилителей 14, 15. Одновременно синусно-косинусные сигналы поступают на входы нуль-органов 18-19, на выходах которых формируютс

4Q пр моугольные сигналы, поступающие на входы преобразовател 20 кода, на выходах которого формируютс два старших разр да выходного кода точного отсчета. Управление коммутатора ми 16,17 происходит таким образом, что на их выходы .проход т только сигналы положительной пол рности, поступающие на входы АЦП 21,22, на выходы опорных напр жений которых подают Q с напр жени с вьпсодов чувствительных элементов 10,11 соответственно.

Цифровые эквиваленты входных напр жений с выходов А1Щ 21,22 поступают на входы блока 23 делени кодов,

,55 на выходах которого формируетс код тангенса.

Так как пары чувствительных элементов 6 , О и 7,11 представл ют со-- бой двухплощадочные фотоприемники

и кажда пара облучаетс oflHiiM ис- точником 3 или 4 , тонеиде тичное изменение интенсивностей излучени источников 3,4 и чувствитель- ностей чувствительных элементов 6, 10 и 7,11 не приводит к изменению кода на выходах А1Щ 21, 22, в св зи с тем, что с увеличением (уменьшением ) сигналов, поступающих на входы АЦП 21,22 одновременно увеличиваютс (уменьшаютс ) напр жени , поступающие на их опорные входы.

Дл тогр, чтобы во всех четырех квадрантах формировалс код тангенса , необходимо, чтобы во втором и четвертом квадрантах код на выходе блока 23 делени кодов инвертировалс . Управление блоком 23 происходит выходным разр дом преобразовател 20 кода. Согласование точного и грубого отсчетов происходит по методу двойной счетки.

25

Преобразование в код синусного косинусного сигналов с помощью отдельных АЦП 21 и 22, позвол ет исключить вли ние неидентичности параметров этих сигналов на точность i формировани младших разр дов кода точного отсчета.30

Форму изобретени

Преобразователь перемещени в код, содержащий источники излучени , опти-з5 чески соединенные через дорожки точно го и грубого отсчетов измерительного диска и соответствующие дорожки индикаторного диска с первым и вторым чувствительными элементами точного 40 отсчета и блоком чувствительных элементов грубого отсчета соответственно , третий и четвертый чувствительные элементы точного отсчета, установлен- ные попарно соответственно с первым 45 и вторым чувствительными элементами точного отсчета, выходы первого и второго чувствительных элементов точного отсчета соединены с первыми входа , O

5 0

5

0

5 0 5 ми соответственно первого и второго дифференциальных усилителей, выходы которых непосредственно соединены с первыми входами и через соответствую - щие инвертирующие усилители - с вторыми входами одноименных коммутаторов и блок формировани кода грубого отсчета , информационные входы которого подключены к выходам блока чувствительных элементов грубого отсчета, а выходы вл ютс выходами грубого отсчета преобразовател перемещени в код, отличающийс тем, что, с целью повьппени точности преобразовател , в него введены два аналого-цифровых преобразовател , блок делени кодов, два нуль -органа и преобразователь кода, а индикаторный и измерительный диски выполнены с идентичными прозрачными дорожками, концентричными дорожке точного отсчета измерительного диска, и четвертый чувствительные элементы точного отсчета установлены против прозрачной дорожки измерительного диска , выходы первого и второго чувствительных элементов точного отсчета соединены с входами одноименных нуль- органов , выходы которых соединены с вхбдами преобразовател кодов с третьими входами соответственно первого и второго коммутаторов, ВБПСОДЫ которых соединены с информационными входами одноименных аналого-цифровых преобразователей, выходы третьего и четвертого считьшающих элементов точного отсчета соединены с опорными входами первого и второго аналого- цифровых преобразователей, выходы которых соединены с информационными входами блока делени кодов, управл ющий вход которого подключен к первому выходу преобразовател кода, второй выход которого соединен с управл ющим входом блока формировани кода грубого отсчета, выходы блока делени кодов и преобразовател кода вл ютс выходами точного отсчета преобразовател перемещени , в код.

и Т//Л

УЛ ку у77/77/////7//77//77/Л// ////////7/////77/77/77 //7/7/7/7/

Г

Редактор М.Бандура

Составитель Е.Бударина Техред М.Ходанич

Заказ 1902/55 Тираж 902Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

.

Корректор М.Демчик

Claims

Форму ла изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий источники излучения, опти-35 чески соединенные через дорожки точно го и грубого отсчетов измерительного диска и соответствующие дорожки индикаторного диска с первым и вторым чувствительными элементами точного 40 отсчета и блоком чувствительных элементов грубого отсчета соответственно, третий и четвертый чувствительные элементы точного отсчета, установленные попарно соответственно с первым 45 и вторым чувствительными элементами точного отсчета, выходы первого и второго чувствительных элементов точного отсчета соединены с первыми входа

023 4 ми соответственно первого и второго дифференциальных усилителей, выходы которых непосредственно соединены с первыми входами и через соответствующие инвертирующие усилители - с вторыми входами одноименных коммутаторов и блок формирования кода грубого отсчета, информационные входы которого подключены к выходам блока чувствительных элементов грубого отсчета, а выходы являются выходами грубого отсчета преобразователя перемещения в код, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены два аналого-цифровых преобразователя, блок деления кодов, два нуль-органа и преобразователь кода, а индикаторный и измерительный диски выполнены с идентичными прозрачными дорожками, концентричными дорожке точного отсчета измерительного диска, третий и четвертый чувствительные элементы точного отсчета установлены против прозрачной дорожки измерительного диска, выходы первого и второго чувствительных элементов точного отсчета соединены с входами одноименных нульорганов, выходы которых соединены с вхбдами преобразователя кодов с третьими входами соответственно первого и второго коммутаторов, выходы которых соединены с информационными входами одноименных аналого-цифровых преобразователей, выходы третьего и четвертого считывающих элементов точного отсчета соединены с опорными входами первого и второго аналогоцифровых преобразователей, выходы которых соединены с информационными входами блока деления кодов, управляющий вход которого подключен к первому выходу преобразователя кода, второй выход которого соединен с управляющим входом блока формирования кода грубого отсчета, выходы блока деления кодов и преобразователя кода являются выходами точного отсчета' преобразователя перемещения, в код.

к