SU1599915A1 - Photoelectric displacement digitizer - Google Patents

Photoelectric displacement digitizer Download PDF

Info

Publication number
SU1599915A1
SU1599915A1 SU884609224A SU4609224A SU1599915A1 SU 1599915 A1 SU1599915 A1 SU 1599915A1 SU 884609224 A SU884609224 A SU 884609224A SU 4609224 A SU4609224 A SU 4609224A SU 1599915 A1 SU1599915 A1 SU 1599915A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
slit
output
code
period
input
Prior art date
Application number
SU884609224A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Гегам Хоренович Матевосян
Original Assignee
Специальное Конструкторское Бюро Радиоэлектронной Аппаратуры Института Радиофизики И Электроники Ан Армсср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное Конструкторское Бюро Радиоэлектронной Аппаратуры Института Радиофизики И Электроники Ан Армсср filed Critical Специальное Конструкторское Бюро Радиоэлектронной Аппаратуры Института Радиофизики И Электроники Ан Армсср
Priority to SU884609224A priority Critical patent/SU1599915A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1599915A1 publication Critical patent/SU1599915A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к аналого-цифровым преобразовани м информации и может быть использовано в системах автоматического управлени  дл  преобразовани  как линейных, так и угловых перемещений. Целью изобретени   вл етс  повышение разрешающей способности преобразовател . Фотоэлектрический преобразователь содержит источник 1 излучени , кодовый элемент 2 с равномерно квантованной кодовой шкалой, диафрагму 3, установленную на одной оптической оси с источником 1 излучени  и фотоприемником 5. Выход последнего соединен с входом многоуровнего порогового формировател  6, выход которого подключен к входу счетчика 4, диафрагма 3 выполнена в виде 2N+1 равных щелей, где N - целое число, центры щелей смещены относительно друг друга на величину T/(2N+1), где T - период квантовани  шкалы, а ширина одной щели не превышает величины T/2(2N+1), что приводит к формированию на выходе фотоприемника 5 сигнала, период повторени  которого в 2N+1 раз меньше периода T квантовани  кодовой шкалы. 2 ил.The invention relates to analog-to-digital transformations of information and can be used in automatic control systems for converting both linear and angular displacements. The aim of the invention is to increase the resolution of the converter. The photoelectric converter contains a radiation source 1, a code element 2 with a uniformly quantized code scale, a diaphragm 3 installed on the same optical axis with a radiation source 1 and a photo receiver 5. The output of the latter is connected to the input of a multilevel threshold imager 6, the output of which is connected to the counter input 4, aperture 3 is made in the form of 2N + 1 equal slots, where N is an integer, the centers of the slots are offset relative to each other by T / (2N + 1), where T is the quantization period of the scale, and the width of one slit does not exceed T / 2 (2N + 1), which leads to the formation of a signal at the output of the photoreceiver 5, the repetition period of which is 2N + 1 times less than the period T of the quantization of the code scale. 2 Il.

Description

И ТAnd t

л .д ,9 р .ld, 9 p.

ii

. J. J

0101

со со соwith so with so

елate

Изобретение относитс  к аналого- цифровому преобразованию информации и может быть использовано в системах автоматического управлени  дл  пре- образовани  как линейных, так и угловых перемещений.The invention relates to analog-to-digital conversion of information and can be used in automatic control systems for the transformation of both linear and angular displacements.

Целью изобретени   вл етс  повышение разрешающей способности преобразовани .The aim of the invention is to increase the resolution of the conversion.

На фиг. i представлена блок-схема преобразовател  перемещени  в код; на фиг. 2 - часть кодового элемента с кодовой дорожкой, диафрагма с п ть щел ми и диаграммы, описывающие работу преобразовател .FIG. i is a block diagram of a motion to code converter; in fig. 2 shows a part of a code element with a code track, a diaphragm with five slits, and diagrams describing the operation of the converter.

Преобразователь перемещени  в код содержит источник 1 излучени , кодовый элемент 2 с равномерно квантованной кодовой шкалой с периодом квантовани  Т, диафрагму 3, счетчик 4, фотоприемник 5, многозфовневый пороговый формирователь 6. Диафрагма 3 содержит 2п+1 щелей 7-11 (фиг. 2) дл  п 2, которые расположены в предела периода Т квантовани  кодовой шкалы. Ширина, каждой щели 7-11 равна дес той части периода ТThe displacement transducer to the code contains a radiation source 1, code element 2 with a uniformly quantized code scale with a quantization period T, aperture 3, a counter 4, a photoreceiver 5, a multiphased threshold driver 6. Aperture 3 contains 2p + 1 slits 7-11 (Fig. 2 ) for p 2, which are located in the limit of the period T of quantization of the code scale. The width of each slot 7-11 is equal to the tenth part of the period T

-) -)

) где t - ширина одной щели  ) where t is the width of one slit

7-11. Центры щелей 7-11 смещены друг относительно друга на величину, равную п той части периода Т (1 7-11. The centers of the slits 7-11 are shifted relative to each other by an amount equal to one-fifth of the period T (1

), где 1 - рассто ние ), where 1 is the distance

Т (2п+Т)  T (2p + T)

между центрами соседних щелей 7-11.between the centers of adjacent slots 7-11.

Преобразователь перемещени  в код работает следующим образом.The motion to code converter operates as follows.

При любом, положении кодового элемента 2 относительно диафрагмы 3 часть щелей 7-11 находитс  в открыто состо нии, часть - в закрытом, только одна из щелей 7-11 в зависимости от направлени  перемещени  может находитьс  в полуоткрытом или полузакрытом состо нии. При перемещении кодового элемента 2 относительно диафрагмы 3 интенсивность светового потока на выходе каждой щели 7-11 измен етс  с периодом, равным периоду Т кодовой шкалы. На диаграммах фиг. 2а, б, в, г, д показаны изменени  интенсивностей световых потоко на выходах щелей 7-11 соответственно при перемещении кодового элемента 2 по направлению стрелки на фиг. 2. При закрытой щели 7-10 или 11 интенAt any position of the code element 2 relative to the diaphragm 3, part of the slits 7-11 is in the open state, part is in the closed, only one of the slits 7-11, depending on the direction of movement, can be in the half-open or semi-closed state. When moving the code element 2 relative to the aperture 3, the intensity of the light flux at the output of each slit 7-11 varies with a period equal to the period T of the code scale. In the diagrams of FIG. 2a, b, c, d, e shows the changes in the intensities of the light flux at the outlets of the slots 7-11, respectively, when code element 2 is moved in the direction of the arrow in fig. 2. With a closed gap of 7-10 or 11 intents

Сивность светового потока имеет нулевой уровень, а при открытой - уровень и . Световые потоки на выходах соседних щелей 7-11 смещены друг относительно друга на величину, равную п Т той части периода ТThe intensity of the luminous flux has a zero level, and with an open level it has a level and. The light fluxes at the outlets of the adjacent slits 7-11 are offset from each other by an amount equal to n T T of that part of the period T

/ 2п+Г/ 2n + r

пP

2).2).

5 five

5five

00

00

5five

4040

4545

5050

Claims (1)

Световые потоки суммируютс  на светочувствительной поверхности фотоприемника 5, на выходе которого формируетс  электрический сигнал с посто нной и переменной составл ющими (фиг. 2е) . . Величина посто нной составл ющей определ етс  числом открытых щелей 7-11, которое в данном примере равно двум, а в общем случае - п. Амплитуда переменной составл ющей определ етс  интенсивностью светового потока на выходе одной щели 7-10 или 11, так как переменную составл ющую формирует только одна из щелей 7-11. На фиг. 2 показано положение кодового элемента 2 относительно диафрагмы 3, при котором щели 7-9 открыты, а щели 10 и 11 закрыты. При перемещении кодового элемента 2 относительно диафрагмы 3 по направлению стрелки щель 9 начинает закрыватьс  и модулирует световой поток от перемещени  (фиг. 2 в). При перемещении кодового элемента 2 на величину, равную дес той части периода Т (или равную ширине щели 9), щель 9 полностью закрываетс . При дальнейшем перемещении световой поток модулируетс  щелью 11. (фиг. 2д), далее щелью 8 (фиг. 2 б), щелью 10 (фиг. 2 г), щелью 7 (фиг. 2а) , а потом цикл повтор етс . Таким образом , модулированные от перемещени  световые потоки суммируютс  на входе фотоприемника 5, на выходе которого формируетс  сигнал, период повторени  которого в п ть раз, а в общем случае в 2п+1 раз меньше, чем период повторени  интенсивности светового потока на выходе каждой щели 7-11 в отдельности (фиг. 2. е) . Этот сигнал поступает на вход многоуровневого порогового формировател  6, на выходе которого формируютс  счетные импульсы перемещени , которые поступают на вход счетчика А, на выходах которого формируетс  код перемещени . Таким образом, при перемещении кодового элемента 2 относительно диафрагмы 3 на выходе фотоприемника 5 формируютс  сигналы, период повторени  которых составл ет 1/10 часть (в общем случае на о) часть) периода Т квантовани  кодовой шкалы. Формула изобретени The light fluxes are summed on the photosensitive surface of the photodetector 5, at the output of which an electric signal is formed with constant and variable components (Fig. 2e). . The value of the constant component is determined by the number of open slots 7-11, which in this example is two, and in the general case p. The amplitude of the variable component is determined by the intensity of the light flux at the output of one slit 7-10 or 11, since the variable only one of slots 7-11 forms the component. FIG. 2 shows the position of the code element 2 relative to the diaphragm 3, at which the slits 7-9 are open and the slits 10 and 11 are closed. When moving the code element 2 relative to the diaphragm 3 in the direction of the arrow, the slit 9 begins to close and modulates the light flux from moving (Fig. 2c). When code element 2 is moved by an amount equal to the tenth part of period T (or equal to the width of the slit 9), the slit 9 is completely closed. Upon further movement, the luminous flux is modulated by slit 11. (Fig. 2d), then slit 8 (Fig. 2b), slit 10 (Fig. 2g), slit 7 (Fig. 2a), and then the cycle repeats. Thus, the light fluxes modulated from the movement are summed at the input of the photodetector 5, at the output of which a signal is formed, the repetition period of which is five times, and in general 2p + 1 times less than the repetition period of the light flux at the output of each slit 7 -11 separately (Fig. 2. e). This signal is fed to the input of a multi-level threshold driver 6, at the output of which counting movement pulses are generated, which are fed to the input of counter A, at the outputs of which a movement code is generated. Thus, when code element 2 is moved relative to diaphragm 3, signals are generated at the output of photoreceiver 5, the repetition period of which is 1/10 part (generally o) part of the period T of the code scale quantization. Invention Formula Фотоэлектрический преобразователь перемещени  в код, содержащий источник излучени , оптически св занный через кодовый элемент с нанесенной на него равномерно квантованной кодовой шкалой с периодом квантовани .A photoelectric converter translates into a code containing a radiation source optically coupled through a code element to a uniformly quantized code scale applied to it with a quantization period. UcUc 15999151599915 равным Т, и диафрагму с фотоприемником , выход которого соединен с входом многоуровневого порогового формировател , выход которого соединен с входом счетчика, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  разрешающей способности преобразовател , в нем диафрагма выполнена в виде 0 2п+1 равных щелей, где п - целое число , щели расположены с шагом, равным Т/(2п+1), а размер каждой щели не превышает величины Т/2(2п+1).equal to T, and the diaphragm with a photodetector, the output of which is connected to the input of a multilevel threshold shaper, the output of which is connected to the input of the counter, characterized in that, in order to increase the resolution of the converter, in it the aperture is made in the form of 0 2n + 1 equal gaps where n is an integer, the slots are located in increments equal to T / (2n + 1), and the size of each slit does not exceed the value T / 2 (2n + 1). у/at / // г иg and if . 2if. 2
SU884609224A 1988-11-23 1988-11-23 Photoelectric displacement digitizer SU1599915A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884609224A SU1599915A1 (en) 1988-11-23 1988-11-23 Photoelectric displacement digitizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884609224A SU1599915A1 (en) 1988-11-23 1988-11-23 Photoelectric displacement digitizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1599915A1 true SU1599915A1 (en) 1990-10-15

Family

ID=21411057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884609224A SU1599915A1 (en) 1988-11-23 1988-11-23 Photoelectric displacement digitizer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1599915A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1103328A (en) Light amplitude control system for position and motion transducers
US6355927B1 (en) Interpolation methods and circuits for increasing the resolution of optical encoders
JPH0131127B2 (en)
SU1599915A1 (en) Photoelectric displacement digitizer
GB1498617A (en) Arrangement for focussing the image of an information structure onto a transducer
US3945037A (en) Feedback control system for linear position transducer
US5017771A (en) Position sensor using optical fibers and a variable filter
SU1619013A1 (en) Photoelectric transducer of displacement
SU1001138A1 (en) Photoelectric displacement-to-code converter
RU2029429C1 (en) Displacement-to-code converter
SU1005132A1 (en) Displacement-to-code converter
SU1280318A1 (en) Optoelectronic device for measuring linear displacements
SU1149409A1 (en) Displacement encoder
SU1035419A1 (en) Optical electronic device for measubring linear displacements
SU1283967A1 (en) Method and apparatus for converting shift to digital code
SU1187270A1 (en) Travel-to-digital converter
SU1024946A1 (en) Photoelectric reading device
SU1494217A1 (en) Photoelectric displacement-to-code converter
SU424209A1 (en) METHOD OF TRANSFORMING MOVEMENT INTO PHASE SHIFT
RU1793214C (en) Photoelectric displacement transducer
SU1587336A1 (en) Photoelectric transducer of linear displacements
RU2220402C2 (en) Gear measuring position and movement of object
SU830460A1 (en) Displasement-to-digital code converter
SU1624690A1 (en) Photoelectric position-to-number converter
SU1345893A1 (en) Apparatus for processing signals with linear frequency modulation