SU1575311A1 - Digital displacement converter - Google Patents
Digital displacement converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1575311A1 SU1575311A1 SU884428395A SU4428395A SU1575311A1 SU 1575311 A1 SU1575311 A1 SU 1575311A1 SU 884428395 A SU884428395 A SU 884428395A SU 4428395 A SU4428395 A SU 4428395A SU 1575311 A1 SU1575311 A1 SU 1575311A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- outputs
- output
- pulse
- input
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к вычислительной и информационной технике и может быть использовано дл построени устройств ввода информации в ЦВМ, цифровых измерительных приборов и в АСУ технологическими процессами в качестве аналого-цифровых преобразователей различных физических величин. Целью изобретени вл етс расширение области применени преобразовател за счет увеличени числа одновременно воспроизводимых нелинейных зависимостей. Цифровой преобразователь перемещени содержит источник 1 излучени , светопроницаемый экран 2, волоконно-оптическое устройство 3 (ВОУ), матрицу 4 фотоприемников, блок 5 развертки, генератор 8 импульсов, счетчик 6, первый регистр 10, распределитель 7 импульсов, формирователь 9 импульсов, N-1 регистров 10, где N - число одновременно воспроизводимых нелинейных зависимостей, а на экране 2 выполнены дополнительные непрозрачные линии. Преобразование изображени участка экрана 2 на выходном торце ВОУ 3 в соответствующее число электрических импульсов на выходе 13 осуществл етс матрицей 4 фотоприемников и блоком 5 развертки циклами, непрерывно следующими один за другим. 3 ил.The invention relates to computing and information technology and can be used to build input devices for digital computers, digital measuring devices and process control systems as analog-digital converters of various physical quantities. The aim of the invention is to expand the field of application of the converter by increasing the number of simultaneously reproducible non-linear dependencies. The digital displacement transducer contains a source of radiation 1, a translucent screen 2, a fiber optic device 3 (VOU), a matrix of 4 photodetectors, a scanner unit 5, a pulse generator 8, a counter 6, the first register 10, a pulse distributor 7, a pulse former 9 pulses, N- 1 registers 10, where N is the number of simultaneously reproducible non-linear dependencies, and additional opaque lines are made on screen 2. The transformation of the image of a portion of screen 2 at the output end of HEA 3 into the corresponding number of electrical pulses at output 13 is performed by a matrix of 4 photodetectors and a scanning unit 5 in cycles that follow one after the other continuously. 3 il.
Description
Фаг. 1Phage. one
Изобретение относитс к вычисли- тельной и информационной технике и может быть использовано дл построени устройств ввода информации в ЦВМ, цифровых измерительных приборов и в АСУ технологическими процессами в качестве аналого-цифровых преобразователей различных физических величин.The invention relates to computing and information technology and can be used to build information input devices in digital computers, digital measuring devices and process control systems as analog-digital converters of various physical quantities.
Целью изобретени вл етс рас- ширение области применени цифрового преобразовател перемещени за счет увеличени числа одновременно воспроизводимых нелинейных зависимостей. .The aim of the invention is to expand the field of application of the motion digital converter by increasing the number of simultaneously reproducible non-linear dependencies. .
На фиг.1 приведена схема предла- гаемого цифрового преобразовател перемещени на фиг.2 - схема волоконно-оптического устройства , на фиг.З - схема блока развертки с матрицей фотоприемников .Fig. 1 shows a diagram of the proposed movement digital converter in Fig. 2, a diagram of a fiber optic device, Fig. 3 shows a diagram of a scanning unit with a matrix of photodetectors.
Цифровой преобразователь перемещени содержит источник 1 излучени , светопроницаемый экран (пластину) 2, волоконно-оптическое устройство (ВОУ) 3 типа строка - кадр, матрицу 4 фотоприемников, блок 5 развертки, счетчик 6, распределитель 7 импульсов (счетчик-делитель), генератор 8 импульсов, формирователь 9 импульсов , регистры 10, число п которых равно числу одновременно воспроизводимых нелинейных зависимостей, группы электрических входов 11 и выходовThe digital displacement transducer contains a source of radiation 1, a translucent screen (plate) 2, a fiber-optic device (HEU) 3 of the row-frame type, a matrix of 4 photodetectors, a scanner unit 5, a counter 6, a distributor 7 pulses (counter-divider), a generator 8 pulses, shaper 9 pulses, registers 10, the number n of which is equal to the number of simultaneously reproducible non-linear dependencies, a group of electrical inputs 11 and outputs
12матрицы 4 фотоприемников, выход12 matrices 4 photodetectors, output
13блока 5 развертки, выход 14 гене- ратора 8 импульсов и шину 15 установки в исходное состо ние.13block 5 sweep, output 14 of the generator 8 pulses and the bus 15 of the installation to the initial state.
На светопроницаемый экран 2 нанесены светонепроницаемые линии 16, образующие границу 17 свет - тень. По стороне 18 линии 16 производитс измерение .On the translucent screen 2 is applied opaque lines 16, forming the border 17 light - shade. A measurement is taken on side 18 of line 16.
Волоконно-оптическое устройство 3 типа строка-кадр выполнено в виде строки входных торцов 19 светово- дов 20, образующих на выходе выходной торец 21 кадр, выполненный из выходных торцов 22 световодов 20.The fiber-optical device 3 of the row-frame type is made in the form of a row of input ends 19 of optical fibers 20, forming at the output an output end of 21 frames made of output ends of 22 optical fibers 20.
Блок 5 развертки содержит распределители 23 и 24 импульсов, ключи 25, управл ющие входы 26 которых подключены к выходам распределител 23 импульсов , и выход 27 старшего разр да распределител 23 импульсов.The sweep unit 5 contains the distributors 23 and 24 pulses, the keys 25, the control inputs 26 of which are connected to the outputs of the distributor 23 pulses, and the output 27 of the senior bit of the distributor 23 pulses.
Преобразование перемещени х светопроницаемого экрана 2 в координаты у. (фиг.2) крайних точек границ 17 разделов освещенных световым потоком и затемненных светонепроницаемымиConvert the movements of the translucent screen 2 to y coordinates. (Fig. 2) extreme points of the boundaries of 17 sections illuminated by a luminous flux and darkened by opaque
Q Q
Q Q
с with
5 five
00
лини ми 16 частей входного торца ВОУ 3 (границ светлых и темных участков изображени экрана разделов свет тень, образованных проекцией участка экрана 2 с п. непересекающимис и непрозрачными лини ми 16 на входной торец ВОУ 3) производитс стороной 18 линий 16. Линии 16 выполнены параллельно кривым, уравнени которых в системе координат ХОУ имеют вид:lines of 16 parts of the HEU 3 input end (the edges of the light and dark sections of the screen of the sections of the light shadow formed by the projection of the screen 2 with non-intersecting and opaque lines 16 on the input end of HEU 3) are produced by the side of 18 lines 16. The lines 16 are parallel curves whose equations in the HOU coordinate system have the form:
У; A6f,;(x), ммW; A6f,; (x), mm
где Д в шаг квантовани входногоwhere d is the quantization step of the input
торца ВОУ 3, мм,HEU end 3, mm
f;(x) - функции цифрового преобразовател перемещени ; i 1,25... ,гц f; (x) - functions of the digital displacement converter; i 1.25 ..., Hz
п - необходимое (заданное) число одновременно воспроизводимых нелинейных зависимостей. Дл надежной работы цифрового преобразовател перемещени размер а линий 16 должен быть не менее шага U p - the required (specified) number of simultaneously reproducible non-linear dependencies. For reliable operation of the displacement converter, the size of a lines 16 must be at least step U
оabout
квантовани входного торца ВОУ 35 т.е. (реально шаг квантовани входного торца ВОУ может быть выбран из диапазона 0,005-0,5 мм).quantizing the HEU 35 input end (in fact, the quantization step of the input HEU can be selected from the range of 0.005-0.5 mm).
Координаты yt крайних точек границ 17 разделов свет - тень и в целом изображение экрана (пластины) 2 на входном торце ВОУ 3 квантуютс п транспортируютс ВОУ 3„ выполненным в виде преобразовател строка-кадр, Ширина входного торца ВОУ 3 устанавливаетс много меньшей его длины (реально ширина входного торца выбираетс из диапазона 0,005-0,5 мм). Длина входного торца ВОУ 3 определ етс необходимой точностью преобразовани перемещени х и может быть много большей диапазона этого перемещени . Входные торцы 19 световодов 20, образующих входной торец ВОУ 3. могут иметь пр моугольную форму или форму круга и уложены по нормали к направлению перемещени светопроницаемого экрана 2 вплотную друг к другу. Число входных торцов 19 световодов 20, условно пронумерованных от первого до крайнего затемненного i-й линией 16:The coordinates yt of the extreme points of the boundaries of the 17 light-shade sections and the overall image of the screen (plate) 2 at the input end of HEU 3 are quantized and transported by HEU 3 "made as a string-frame converter. The width of the input end of HEU 3 is much smaller than its length the width of the input end is selected from a range of 0.005-0.5 mm). The length of the input end of the HEA 3 is determined by the required accuracy of the displacement conversion and can be much larger than the range of this displacement. The input ends 19 of the light guides 20 forming the input end of the HEU 3. may have a rectangular shape or a circle shape and are laid normal to the direction of movement of the translucent screen 2 close to each other. The number of input ends 19 of the optical fibers 20, conventionally numbered from the first to the extreme darkened by the i-th line 16:
Г;(х)-Мх0), G; (x) -Mh0),
где у - ордината первого входного торца 19 световода 20, мм; х„ - начальное значение перемещени х, мм; f I(XD) - начальное значений 1-й функ51where y is the ordinate of the first input end 19 of the fiber 20, mm; х „is the initial value of displacements, mm; f I (XD) - the initial values of the 1st function 51
ции преобразовани преобразовател перемещени .transducer transducer.
Цифровой преобразователь перемещени работает следующим образом.The movement digitalizer operates as follows.
При перемещении светопроницаемого экрана (пластины) 2 с п непрозрачными и непересекающимис лини ми 16 в положение,соответствующее координате х, границы 17 разделов свет - тень на входном торце ВОУ 3 занимают положени , соответствующие у4 V,(X), Уг ДвЈг(х),..., уп вАвЈ„(х). Изображение участка экрана 2 на входном торце ВОУ 3, в том числе разделы свет - тень и ординаты У УЯ У« их границ, квантуетс и трансформируетс .ВОУ 3 в дискретно свет щеес изображение указанного участка на его выходном торце 21. Это изображение представлено свет щимис и несвет щимис выходными торЦами 22 световодов 20. Количество выходных торцов 22 световодов 20 от первого до несвет щихс выходных тор- цов N , f ,(x)-f ,(x0) , Ne fa(x) - f,(x0),..., Nh fn(x)-f1(x0). Эти числа N(, Мг, ..., Nn выходных торцов 22 световодов 20 преобразуютс непрерывно чередующимис циклами матрицей 4 фотоприемников и блоком 5 развертки в числа 1, 2, ..., п электрических сигналов на выходе 13 блока 5 путем шаговой развертки изображени участ- ка экрана 2 на выходном торце 21 ВОУ 3. Эту развертку блок 5 выполн ет поочередным подключением к выходу 13 фотоприемников матрицы 4 по сигналам генератора 8, поступающим на управл ющий вход 14 блока 5 и счетный вход счетчика 6. В моменты по влени 1-го, 2-го, ..., n-го сигналов на выходе 13 блока 5, соответствующих развертке изображений непрозрачных линий 16 на выходном торце 21 ВОУ 3, на уп- равл ющий вход 14 и счетный вход счетчика 6 поступают соответственно Nj, N, ..., Ми импульсов с выхода генератор 8 импульсов. Счетчик 6 выполн ет счет числа этих импульсов и сложение результатов счета с кодом значени Ј4(х0), вл ющимс ис- ходным положением счетчика 6, т.е. в моменты по влени 1-го, 2-го,..., ..., n-го сигналов на выходе 13 бло- ка 5 на выходах счетчика хран тс ког ды значений Ј((х), f2(x),..,,fn(x). Счет числа 1, 2,..., п электрических сигналов на выходе 13 блока 5 и ихWhen the translucent screen (plate) 2 with n opaque and non-intersecting lines 16 is moved to the position corresponding to the x coordinate, the boundaries of the 17 light-shadow sections at the input end of HEU 3 occupy the positions corresponding to y4 V, (X), Ug Dv (x) , ..., yn bAЈЈ „(x). The image of screen 2 at the input end of HEU 3, including the light – shade sections and ordinates of their boundaries, is quantized and transformed. The HEB 3 into a discretely illuminated image of the specified area at its output end 21. This image is represented by luminous and non-luminous output ends of 22 fibers 20. The number of output ends of 22 fibers 20 from the first to non-luminous output ends N, f, (x) -f, (x0), Ne fa (x) - f, (x0), ..., Nh fn (x) -f1 (x0). These numbers N (, Mg, ..., Nn output ends 22 of the optical fibers 20 are converted continuously alternating cycles matrix 4 photodetectors and unit 5 sweep into numbers 1, 2, ..., n electrical signals at the output 13 of unit 5 by incrementally sweeping the image the screen section 2 at the output end 21 of HEU 3. This sweep unit 5 performs alternately connecting to the output 13 photodetectors of the matrix 4 according to the signals of the generator 8 arriving at the control input 14 of the unit 5 and the counting input of the counter 6. At the moments of occurrence 1 th, 2nd, ..., n-th signals at output 13 of block 5, corresponding to scanned images of opaque lines 16 at the output end 21 of HEU 3, the control input 14 and the counting input of counter 6 are received respectively by Nj, N, ..., Mi pulses from the output pulse generator 8. Counter 6 performs counting of the number of these pulses and addition of the counting results with the value code Ј4 (x0), which is the initial position of counter 6, i.e. at the instants of the 1st, 2nd, ..., ..., nth signals at output 13 of block 5, the outputs of the counter are stored for some values of Ј ((x), f2 (x), .. ,, fn (x). Counting the numbers 1, 2, ..., p of electrical signals at output 13 of block 5 and their
g 0 5 0 п Q , g 0 5 0 n Q,
5five
11eleven
представление единичным позиционным кодом осуществл ет распределитель (счетчик-делитель) 7. После по влени сигналов на выходах распределител (счетчика-делител ) 7, поступающих поочередно на управл ющие входы п регистров 10, эти регистры выполн ют занесение кодов значений f4(х), Ј2(х},..., f,(x) с ыходов счетчика 6 и их хранение. При по влении сигнала на n-м выходе распределител (счетчика-делител ) 7 формирователь 9 производит генерирование электрического импульса, осуществл ющего установку блока 5 развертки, а также счетчика 6 и распределител 7 в исходное положение . При этом на выходах регистров 10, вл ющихс выходами цифрового преобразовател перемещени , хран тс коды функций f 4(х), f(х),..., f„(х). Далее работа цифрового преобразовател перемещени повтор етс .the representation by a single positional code is performed by the distributor (counter-divider) 7. After the signals appear at the outputs of the distributor (counter-divider) 7, alternating to the control inputs n of the registers 10, these registers perform entering the codes of values f4 (х), Ј2 (x}, ..., f, (x) from the outputs of counter 6 and storing them. When a signal appears at the n-th output of the distributor (counter-divider) 7, the former 9 generates an electrical impulse that installs block 5 sweep as well as counter 6 and distributor 7 to its original position. At the same time, the outputs of the registers 10, which are outputs of the movement digital converter, store the function codes f 4 (x), f (x), ..., f "(x). Next, the operation of the digital movement converter is repeated is.
Таким образом, при каждом значении х перемещени светопроницаемого экрана (пластины) 2 с п светонепроницаемыми и непересекающимис лини ми на выходах цифрового преобразовател перемещени в конце цикла развертки изображени участка указанного экрана происходит формирование, а в течение следующего цикла развертки хранение кодов кодируемых значений функций преобразовани f,(x), ft(x),..., ЈH(x).Thus, at each value x of the movement of the translucent screen (plate) 2 with n opaque and non-intersecting lines at the outputs of the digital motion converter at the end of the scan cycle, the image of the specified screen section is formed, and during the next scan cycle the codes for the encoded values of the conversion functions f , (x), ft (x), ..., H (x).
При использовании двухкоординатной матрицы у фотоприемников блок 5 развертки может иметь, например, схему, представленную на фиг.З. Блок 5 развертки, представленный на фиг.З, содержит распределители 23 и 24 импульсов , а также ключи 25. Горизонтальные шины 12 матрицы 4 через ключи 25 образуют выход 13 блока 5 развертки . Управление ключами 25 производитс распределителем 23, выходы 26 которого соединены с управл ющими входами ключей 25. Сдвиг единицы в распределителе 23 от младших разр дов к старшим осуществл етс электрическими сигналами генератора 8 импульсов, поступающими на управл ющий вход 14 блока 5 (вход распределител 23). Сдвиг единицы в распределителе 24 производитс сигналами, поступающими на его вход 27 с выход- ной шины старшего разр да распределител 23. Сигналом о развертке изображени непрозрачных линий на выход-r- dWhen using a two-coordinate array in photodetectors, the scanner unit 5 may have, for example, the circuit shown in FIG. The scanner unit 5, shown in FIG. 3, contains the distributors 23 and 24 pulses, as well as the keys 25. The horizontal buses 12 of the matrix 4 through the keys 25 form the output 13 of the scanner unit 5. The keys 25 are controlled by the distributor 23, the outputs 26 of which are connected to the control inputs of the keys 25. The shift of the unit in the distributor 23 from the low-order bits to the high-order ones is carried out by electrical signals of the pulse generator 8 supplied to the control input 14 of the unit 5 (distributor 23) . The unit shift in the distributor 24 is produced by signals arriving at its input 27 from the output bus of the senior bit of the distributor 23. A signal about the scan of the image of opaque lines to the output-r-d
фаг. 2phage. 2
Фи&ЗFi & W
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884428395A SU1575311A1 (en) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | Digital displacement converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884428395A SU1575311A1 (en) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | Digital displacement converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1575311A1 true SU1575311A1 (en) | 1990-06-30 |
Family
ID=21376311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884428395A SU1575311A1 (en) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | Digital displacement converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1575311A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2471289C1 (en) * | 2010-07-20 | 2012-12-27 | Кэнон Кабусики Кайся | Optical encoder |
-
1988
- 1988-05-18 SU SU884428395A patent/SU1575311A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1001139, кл. Н 03 М 1/22, 1981. Шаповалов В.М. и др. Волоконно- оптические функциональные преобразователи перемещени с профилированными входными торцами. Деп. в ЦНИИТЭИ- приборостроени , 1985,- № 3082, . с. 12-17. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2471289C1 (en) * | 2010-07-20 | 2012-12-27 | Кэнон Кабусики Кайся | Optical encoder |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7671313B2 (en) | Image sensor and control method of the image sensor | |
SU1575311A1 (en) | Digital displacement converter | |
SU492904A1 (en) | Motion to code converter | |
SU1208582A1 (en) | Device for writing information in internal memory | |
SU1406605A1 (en) | Device for checking printed circuit-board for flaws | |
SU1332346A1 (en) | Data input device | |
RU1034519C (en) | Movement - code optronic converter | |
SU577553A1 (en) | Displacement-to-code converter | |
RU1839264C (en) | Device for image encoding | |
SU1661809A1 (en) | Device to process and read images | |
RU1820209C (en) | Method for measuring linear movements and device for implementation of said method | |
SU1005302A1 (en) | Device for converting voltage into code residual class system | |
SU1628042A1 (en) | Optoelectronic analog-to-digital converter | |
KR930020970A (en) | Linear sensor with multiple sensor strings | |
SU1557683A1 (en) | Device for conversion of number from position code to residue class system number | |
SU1487195A1 (en) | Code converter | |
SU1495778A1 (en) | Multichannel device for input of analog data | |
SU1741270A1 (en) | Converter of code of a number system to that of another one | |
SU1287204A1 (en) | Method of rotating picture on matrix display screen at the given angle | |
SU1034054A2 (en) | Graphic data reading device | |
SU1013988A1 (en) | Device for reading object pictures | |
SU1532812A1 (en) | Device for determining angular position of pointer of pointer-type instruments | |
SU919094A1 (en) | Optronic module | |
SU1608711A1 (en) | Device for selecting images of objects | |
SU1580340A1 (en) | Device for information input |