SU1383499A1

SU1383499A1 - Преобразователь перемещени в код

Info

Publication number: SU1383499A1
Application number: SU864122314A
Authority: SU
Inventors: Евгений Георгиевич Афанасьев; Владимир Григорьевич Воржев; Владимир Григорьевич Колосов
Original assignee: Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина; Предприятие П/Я Р-6973
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1988-03-23

Abstract

Изобретение относитс к устройствам преобразовательной техники и может быть использовано в системах программного управлени станками и роботами, в системах обработки графической информации, в системах телеуправлени и контрол . Целью изобретени вл етс повышение надежности

Description

(Л

с

со

СХ)

оо

4ii

СО

со

13

и упрощение эксплуатации преобразовател перемещени в код за счет фор- миройани абсолютного отсчета. Поставленна цель достигаетс тем, что в преобразователь, содержащий шкалу 7, выполненную в виде параллельных проводников, считывающие элементы 8 и 9, выполненные в виде проводников , параллельных проводникам шкалы 7, и через узлы 10, 11 съёма сигнала , соединенные с компараторами 12 и 13, генератор 3, счетчик 4, регистр 5, дешифратор 6, выходы которого соединены с проводниками шкалы 7, счетчик 22, вычитающий и суммирующий входы которого подключены к выходам соответственно элементов И 14 и 15, элемент 1ЛЛИ 24, RS-триг- гер 2, введены два RS-триггера 20

499

и 21, четыре элемента И 16, 17, 18 и 19, два элемента 1 и 23 задержки. Четные 8 и нечетные 9 считывающие элементы расположены с переменным интервапом в каждой паре, что позвол ет определ ть номера четных считывающих элементов 8, наход щихс в зоне шкалы 7. В счетчике 4 формируетс код, определ юищй положение четного считывающего элемента 8, наход щегос в зоне шкалы 7, относительно начала шкалы 7, а в счетчике 22 формируетс код четного элемента 8, наход щегос в зоне шкалы 7. Преобразователь перемещени в код начинает .работать по сигналу запуска и на выходе формирует абсолютный код, неза- вис щий от предыдущего цикла преобразовани , 2 ил.

1

Изобретение относитс к устройствам преобразовательной техники и может быть использовано в системах программного управлени станками и роботами , в системах обработки графической информации, в системах телеуправлени и контрол .

Целью изобретен1ш вл етс повышение надежности и упрощение эксплуа- тации за счет формировани абсолютного отсчета.

На фиг, 1 приведена схема преобразовател перемещени в код; на фиг,2 варианты взаимных расположений счи- тывающих элементов и шкалы.

Преобразователь перемещени в код содержит элемент 1 задержки, RS-триг- гер 2, генератор 3,, счетчик 4, регистр 5, дешифратор 6, щкалу 7, сое- то щую из параллельных проводников, четные 8 и нечетные 9 считывающие элементы, расположенные на подвижной части преобразовател , узлы 10 и 11 съема.сигнала, компараторы 12 и 13, элементы И 14-19, RS-триггеры 20 и 21 счетчик 22, элемент 23 задержки и элемент ИЛИ 24. .

Расположение соседних четных 8 и нечетных 9 считывающих элементов с переменным шагом позвол ет определить

Q

0 5

0

номера четных 8 считывающих элементов , наход щихс в зоне шкалы 7,

Шаг расположени четных 8 считывающих элементоб должен быть (фиг,2) .S, где т, ь S - количество про- водникбв шкалы 7 и шаг их расположени соответственно. Интервалы между соседними четными 8 и нечетными 9 считывающими элементами, поскольку они несут информацию о номере четного 8 считывающего элемента, наход щегос в зоне шкалы 7, должны различатьс на величину, достаточную, чтобы исключитьнеоднозначность их определени . Этот интервал определ етс количеством проводников шкалы 7, расположенных между считывающими элементами 8 и 9, Неоднозначность определени этого количества возникает при расположении считывающего элемента 9 или 8 между проводниками шкалы 7, когда может быть считан либо один, либо оба эти проводника. Дл уменьшени неоднозначности определени интервала целесообразно интервал брать равным (nl-0,5)S, где п - целое число.

При этом в зоне неопределенности сможет находитьс только один из двух считанных элементов 8 и 9 и, следовательно , погрешность изменени интервала не превысит uS. Учлтыва наличие этой погрешности, интервалы должны отличатьс на величину не менее чем 2iS.

При больших скорост х перемещени

существенное значение приобретает также динамическа погрешность за счет перемещени считывающих элементов 8 и 9 во врем измерени . С учетом этой погрешности разность между соседними интерваламк целесообразно увеличить, например, до 4б,8. Вследствие вышеуказанной разности шаг расположени интервалов нечетных считы- вающих элементов 9 должен отличатьс от шага четных считывающих элементов 8 на величину этой разности. Чтобы в зоне шкалы 7 всегда находилс хот бы один нечетньш считывающий элемент 9, шаг их расположени должен быть меньше шага расположени четных считывающих элементов.8. Дл получени максимального числа считывающих элементов 8 и 9 и, следовательно, мак симального диапазона преобразовани , интервал между первыми четным 8 ,и нечетным 9 считывающими элементами целесообразно брать меньше указанной разности, например 1,5Л5.

Преобразователь работает следующим образом.

Короткий запускающий импульс, поступающий на вход преобразовател , производит начальную установку преоб- разовател . При.этом все разр ды счётчиков 4 и 22 устанавливаютс в состо ние , соответствующее 1, а RS- триггеры 20 и 21 - в состо ние О. Через некоторое врем , определ емое элементом 1 задержки, устанавливаетс в 1 RS-триггер 2 и запускает генератор 3. Импульсы генератора 3 поступают на суммирующий вход счетчика 4 и измен ют его состо ние, а следова- тельно, и состо ние выходов подключенного к нему дешифратора 6. При .каждом новом состо нии дешифратора 6 по вл етс напр жение на очередном проводнике шкапы 7, начина с 1-го, соответствующего нулевому состо нию счетчика 4. При по влении напр жени на проводнике шкалы 7, ближайшем к считывающему элементу 8 или 9, на последнем вследствие наличи емкостной св зи наведетс наибольшее напр жение , которое в зависимости от номера возбужденного считывающего элемента 8 или 9 поступит через узел 10

5

0 5 0 5 О

, дд Д5 „

5

И.ПИ 1 I съема сигнала на вход соответ- ствующе л-о комг аратор ч 12 или 13 и приведет к его срабатыванию. При этом в зависимости от распо.1ожени считывающих элементов 8 и 9 отЕ(оситель о шкалы 7 первым срабатывает либо компаратор 12, либо компаратор 13.

Рассмотрим cjTy4a i, когда первым возбуждаетс второй из четных 8 счи- ршающих элементов (42) (фиг.2а) и, следовательно, срабатывает компаратор 12. При срабатывании компаратор 12 сформирует короткий импульс, ко- торьш зафиксирует в регистре 5 код со счетчика 4. Дл положени , указанного на фиг. 2а, этот код будет равен 10 с нул ми в старших разр дах. Кроме того, импульс компаратора 12 через открытый элемент И 16 поступит на S-вход RS-триггера 20 и установи-т его в состо ние 1. При этом откроютс элементы И 15 и 19 и закроетс элемент И 17. Вследствие этого импульсы с генератора 3, включа импульс , возбуждающий компаратор 12, начнут поступать через элемент И 15 на суммирующий вход счетчика 22. Через 6 или 7 импульсов генератора 3 согласно Фиг.2а возбудитс нечетный считываюш 1й элемент 9 (Н2) и сработает компаратор 13. Импульс с его выхода через элемент И 19 и элемент ИЛИ 24 поступит на К-вход RS-триггера 2 и установит его в состо ние О, вследствие чего на разрешающем выходе преобразовател установитс 1, а генератор 3 остановитс . При этом на выходах счетчика 22 будет сформирован код 101 или 110 с нул ми в старших разр дах. Выходной код преобразовател формируетс следующим образом: младшие разр ды соответствуют сососто ни м разр дов регистра 5, а старшие - состо ни м разр дов счетчика 22, исключа два его младших разр да. Таким образом, например, при числе разр дов счетчика 4, равном 7 и соответственно при , на выходе преобразовател будет сформирован код 10000010 (с нул ми в старших разр дах).

При смещении считывающих элементов 8 и 9, например, в положение, изображенное на фиг. 26, первым возбудитс нечетный считывающий элемент 9 (НЗ) и сработает компаратор 13. Сигнал с его выхода через открытый элемент И 17 поступит на S-вход RSтриггера 21 и установит его в состо ние , 1. При этом ОТК11ОЮТСЯ элементы И 14 и 18 н закроетс элемент И 16. Импульсы с генератора 3, включа воз- будивший (НЗ) третий нечетный элемент 8, через элемент И 14 начнут поступать на вычитающий вход счетчика 22. При возбуж,а,ении в соответствии с фиг. 26 (m-5) проводника шкалы 7 возбудитс четный считывающий элемент 8 (42) и сработает компаратор 12. К этому моменту на выходах .счетчика 4 будет сформирован код 1111010, соответствующий (т-5)-му проводнику шкалы 7, т.е. при - 123-му проводнику шкалы 7, а на вход счетчика 22 поступит (га-9+1) или (т-10+1) импульсов. Импульс с выхода компаратора 12 поступит на управл ющий вход регистра 5 и зафиксирует в нем код счетчика 4, а также через элемент И 18 запустит элемент 23 задержки. Последний с задерж

кой, равной двум периодам генератора 3, через элемент ИЛИ 24 установит RS-триггер 2 в состо ние О, что приведет к остановке генератора 3. В результате задержки на вычитающий вход счетчика 22 поступит еще 2 импульса . При этом на выходах счетчи- ка 22 после остановки генератора 3 будет сформирован код 101 или 110 т.е. такой же как и в случае, изобп-35

раженном на фиг. 2а, поскольку в обоих случа х в зоне шкалы 7 находит с один и тот же четный считывающий элемент 8 (42). В результате код на выходе преобразовател будет 11111010, что соответствует положе- .,. нию считывающих элементов 8 и 9 относительно шкалы 7. Таким образом, при любом положении считывающих эле- ментов 8 и 9 относительно шкалы 7 преобразователь формирует однозначный прлньй код, причем результат цикла преобразовани не зависит от предьщущего цикла, т.е. обеспечиваетс абсолютный отсчет.

45

Ф о р м ула изобретени

Преобразователь перемещени в код, содержащий шкалу, выполненную в виде параллельных проводников, считываю- 55 щие элементы, В1.1по,пненные в виде проводников , параллег1ьных проводникам шкалы, четные сч(1тг.(ваю1цие элементы

15

20

,

25

35

.,.

55 34996

через первый узел съема сигнала единены с входом первого компаратора, а нечетные считывающие элементы через второй узел c7jeMa сигнала - с входом второго компаратора, генератор , выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выходы которого соединены с информационными входами регистра и входами дешифратора , выходы которого соединены с проводниками шкапы, второй счетчик, вычитающий и суммирующий входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго элементов И, элемент ИЛИ, первый RS-триггер, о т- личающийс тем, что, с целью повышени надежности и упрощени эксплуатации преобразовател за счет формировани абсолютного отсчета, в него введены второй и третий КЗ-триггеры , третий, четвертый, п тый и шестой элементы И, первый и второй элементы задержки, а смежные считывающие элементы расположены с пере- мённьпу интервалом, вход первого элемента задержки вл етс запускающим входом преобразовател и соединен с установочными входами первого и второго счетчиков п с R-входами второго и третьего RS-триггеров, а выход - с S-входом первого RS-триггера, пр мой выход которого соединен с запускающим входом генератора, а инверсный вл етс выходом разрешени преобразовател , выход первого компаратора соединен с управл ющим входом регистра и с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход которо- -го соединен с входом второго элемента задержки, выход которого соеди- н ен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с R-входом первого RS-триггера, выход второго компаратора соединен с первыми входами п того и шестого элементов И, выход которого соединен с S-входом третьего RS-триггера, пр мой выход которого соединен с первым входом первого элемента И и с вторым входом четвертого элемента И, а инверсный выход соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с S-входом второго RS-триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом шестого элемента И, а пр мой выход соединен с первым входом второго элемента И и с вторым входом п того элемента И, выхо;:, кото30

45

50 )

рого соединен с вторым входом эле- с вторыми входами первог о и второго мента ИЛИ, выход г енератора соединен элементов И.

S.

nnnnnnnnnnry пп nnnn ;/77

Фиг2

Claims

Ф о р'м ула изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий шкалу, выполненную в виде параллельных проводников, считываю- 55 щие элементы, выполненные в виде проводников, параллепьных проводникам шкалы, четные считывающие элементы через первый узел съема сигнала соединены с входом первого компаратора, а нечетные считывающие элементы через второй узел съема сигнала - с входом второго компаратора, генератор, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выходы которого соединены с информационными входами регистра и входами дешифратора, выходы которого соединены с проводниками шкалы, второй счетчик, вычитающий и суммирующий входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго элементов И, элемент ИЛИ, первый RS-триггер, о тличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения эксплуатации преобразователя за счет формирования абсолютного отсчета, в него введены второй и третий RS-триггеры, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, первый и второй элементы задержки, а смежные считывающие элементы расположены с переменным интервалом, вход первого элемента задержки является запускающим входом преобразователя и соединен с установочными входами первого и второго счетчиков η с R-входами второго и третьего RS-триггеров, а выход - с S-входом первого RS-триггера, прямой выход которого соединен с запускающим входом генератора, а инверсный является выходом разрешения преобразователя, выход первого компаратора соединен с управляющим входом регистра и с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход которо-го соединен с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с'R-входом первого RS-триггера, выход второго ком паратора соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И, выход которого соединен с S-входом третьего RS-триггера, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И и с вторым входом четвертого элемента И, а инверсный выход соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с S-входом второго RS-триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом шестого элемента И, а прямой выход соединен с первым входом второго элемента И и с вторым входом пятого элемента И, выход кото7 рого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход генератора соединен с вторыми входами первого и второго элементов И.

5,5 As

AStf.³ mAS { 42 _έ ^HZ if ¹ ' J·^¹ 41 HI 1 U □-- □

ДП Π П ПДП П Г1Г1ЛЛ П Г/ fl П.П п п

/ m 9,5 AS (m-3,S)AS 43 Ь----------- 42 — HZ ---_α--

ΠΓΊΓΊΠΓΊ ППППП17 /ΪΓΊΠΠ.ΠΠΠΠ,

1 т фиг. 2