SU1728660A1 - Устройство дл формировани сигнала начала отсчета растрового преобразовател перемещени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  - повышение точности формировани  сигнала начала отсчета при противоположных направлени х перемещени  подвижного элемента растрового преобразовател  перемещени . При перемещении подвижного элемента 11 относительно неподвижного элемента 12 преобразовател  перемещени  1 на выходах фотоприемников 9, 10, освещаемых источником 8 света, формируютс  сигналы, смещенные по времени друг относительно друга. Компараторы 13, 14, элемент 15 задержки , элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16, вход щие в дискриминатор 2, формируют импульс начала отсчета, который стробиру- етс  с помощью источника 6 опорного сигнала , компараторов 4, 5, элемента И 7 и ключевого элемента 3. 2 ил. сл с

Description

ю со о

ON

О

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при построении растровых преобразователей перемещени .

Известно устройство дл  формирова- ни  сигнала начала отсчета растрового преобразовател  перемещени , содержащее преобразователь перемещени , имеющий на подвижном и неподвижном элементах окна, оптически св занные с источником света и фотоприемником, дискриминатор и компаратор.

Недостатком устройства  вл етс  необходимость наличи  блока определени  направлени  перемещени ,

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство дл  формировани  сигнала отсчета растрового преобразовател  перемещени , содержащее преобразователь перемещени , имеющий на подвижном элементе окно, а на неподвижном элементе два смещенных друг относительно друга окна, оптически св занных с источником света и двум  фотоприемниками , дискриминатор, ключевой элемент, первый и второй компараторы, источник опорного сигнала, выход которого соединен с первыми входами первого и второго компараторов.

Недостатком известного устройства  в- л етс  погрешность формировани  сигнала начала отсчета при противоположных направлени х перемещени  подвижного элемента растрового преобразовател  перемещени .

Цель изобретени  - повышение точности формировани  сигнала начала отсчета при противоположных направлени х перемещени  подвижного элемента растрового преобразовател  перемещени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  формировани  сигнала начала отсчета растрового преобразовател  перемещени , содержащее преобразователь перемещени , имеющий на подвижном элементе окно, а на неподвижном элементе два смещенных друг относительно друга окна, оптически св занных с источником света и двум  фотоприемниками, дискриминатор , ключевой элемент, первый и второй компараторы, источник опорного сигнала, выход которого соединен с первыми входами первого и второго компараторов, снабжено элементом И, входы которого подключены к выходам первого и второго компараторов, а выход соединен с управл ющим входом ключевого элемента, дискриминатор выполнен в виде третьего и четвертого компараторов, первые входы которых подключены к синфазно включенным

фотоприемникам, второй вход третьего компаратора соединен с первым входом четвертого компаратора, второй вход которого соединен с первым входом третьего компаратора , элементом задержки, вход которого подключен к выходу четвертого компаратора , и элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, входы которого подключены к выходу третьего компаратора и выходу элемента задержки , а выход соединен с информационным входом ключевого элемента.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов, формируемых на выходах отдельных узлов устройства.

Устройство дл  формировани  сигнала начала отсчета растрового преобразовател  перемещени  содержит растровый преобразователь 1 перемещени , дискриминатор

2,ключевой элемент 3, два компаратора 4 и 5, источник 6 опорного сигнала и логический элемент И 7,

Растровый преобразователь 1 перемещени  состоит из оптически св занных источника 8 света, двух синфазно включенных фотоприемников 9 и 10, подвижного элемента 11с одним окном и неподвижного элемента 12 с двум  смещенными друг относительно друга окнами.

Дискриминатор 2 состоит из двух компараторов 13 и 14, элемента 15 задержки и логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16.

Выход фотоприемника 9 соединен с первыми входами компараторов 4 и 13, выход фотоприемника 10 соединен с первыми входами компараторов 5 и 14. Вторые входы компараторов 4 и 5 соединены с выходом источника 6 опорного сигнала. Выходы компараторов 4 и 5 соединены с входами элемента И 7, выход которого соединен с управл ющим входом ключевого элемента

3.Второй вход компаратора 13 соединен с первым входом компаратора 14, второй вход которого соединен с первым входом компаратора 13. Выход компаратора 13 соединен с одним из входов элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16, выход компаратора 14 соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 через элемент 15 задержки, например интегрирующую цепь. Выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 соединен с первым выходом 17 устройства, Ключевой элемент 3 включен между входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 и общей шиной.

Выход элемента И 7 дополнительно соединен с вторым выходом 18 устройства. Выход 17 устройства  вл етс  выходом сигнала начала отсчета, а выход 18-выходом сигнала Рабоча  зона.

При использовании устройства в .первичном измерительном преобразователе перемещени  его подвижный элемент 11 св зывают кинематически с подвижным элементом первичного преобразовател .

Устройство работает следующим образом .

При перемещении подвижного элемен- та 11 его окно постепенно открывает окна неподвижного элемента 12. При этом фотоприемники 9 и 10 вырабатывают два сигнала И 9 и И 10, смещенных во времени друг относительно друга.

Положение преобразовател , когда сигналы И 9 и И 10 равны, единственно во всем диапазоне перемещений преобразовател  и служит моментом начала отсчета перемещений . Интервал перемещений преобразо- вател , внутри которого сигналы И 9 и И 10 превышают опорный сигнал И 6, составл ет рабочую зону.

При движении в рабочей зоне в пр мом направлении сигнал И 9 уменьшаетс , сиг- нал И 10 увеличиваетс . В момент равенства этих сигналов сигнал на выходе компаратора 13 изменитс  скачком от 1 до О, сигнал на выходе компаратора 14 также изменитс  скачком от 0 до 1, сигнал после элемента 15 задержки - по экспоненте. При этом на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 по витс  импульс, передний фронт которого соответствует моменту равенства сигналов И 9 и И 10, т. е. сигнал начала отсчета. Длительность этого импульса зависит от уровн  срабатывани  элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 и крутизны экспоненты и измен етс  при изменении параметров элемента 15 задержки. При движении в обрат- ном направлении, когда И 9 увеличиваетс , а И 10 уменьшаетс , на выходе элемента 16 также по витс  импульс, передний фронт которого соответствует моменту равенства сигналовИЭи И 10, т.е. тому же положению преобразовател , что и при движении в пр мом направлении.

Одновременно сигналы фотоприемников 9 и 10 поступают на входы компараторов 4 и 5, на вторые входы которых подаетс  опорный сигнал И 6 источника 6 опорного сигнала, существенно превышающий уровень помех.

Вне рабочей зоны сигналы И 9 и И 10 фотоприемников 9 и 10 меньше опорного сигнала И 6 и, следовательно, на выходе компараторов 4 и 5 и элемента И 7 сигнал равен 0, ключевой элемент 3 замкнут, выход устройства заблокирован на общую шину, т. е. сигнал на выходе 17 устройства всегда

равен 0. В рабочей зоне, т. е. когда сигналы И 9 и И 10 фотопрйемников превышают опорный сигнал И б, на выходе элемента И 7 по вл етс  разрешающий сигнал, который , поступа  на управл ющий вход ключевого элемента 3, размыкает его, создава  услови , при которых формируемый дискриминатором 2 импульс начала отсчета поступает на выход 17 устройства. После прохождени  рабочей зоны ключевой элемент 3 снова замыкаетс .

Таким образом, исключено по вление на выходе устройства ложных импульсов начала отсчета перемещени  как в рабочей зоне, где сигналы фотоприемников существенно выше уровн  помех, так и вне рабочей зоны, где выход устройства заблокирован.

При монтаже устройства и согласовании импульса начала отсчета, который дл  повышени  точности формируют узким, с положением кругового первичного преобразовател  поиск узкого импульса требует медленных перемещений подвижного элемента преобразовател  в пределах всего диапазона его перемещений. Эта операци  весьма трудоемка . Дл  упрощени  и снижени  трудоемкости монтажа устройства используют сигнал Рабоча  зона, формируемый на выходе 18, который существенно шире импульса начала отсчета. Сначала наход т рабочую зону, а затем при медленном вращении преобразовател  и сам сигнал начала отсчета,

Положение подвижного звена преобразовател , при котором формируетс  сигнал начала отсчета, можно измен ть, например, путем изменени  амплитуды одного или обоих сигналов И 9 и .И 10 фотоприемников.

Использование предлагаемого устройства в растровых преобразовател х перемещени  позволит повысить их точность, надежность, снизить трудоемкость их монтажа .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  формировани  сигнала начала отсчета растрового преобразовател  перемещени , содержащее преобразователь пе- ремещени , имеющий на подвижном элементе окно, а на неподвижном элементе два взаимосмещенных окна, оптически св занных с источником света и двум  фотоприемниками , дискриминатор, ключевой элемент, первый и второй компараторы, источник опорного сигнала, выход которого соединен с первыми входами первого и второго компараторов, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности формировани  сигнала начала отсчета при противоположных направлени х перемещени 

   подвижного элемента растрового преобразовател  перемещени , оно снабжено элементом И, входы которого подключены к выходам первого и второго компараторов, а выход соединен с управл ющим входом ключевого элемента, дискриминатор выполнен в виде третьего и четвертого компараторов , первые входы которых подключены к синфазно включенным фотоприемникам, второй вход третьего компаратора соеди0

   нен с первым входом четвертого компаратора , второй вход которого соединен с первым входом третьего компаратора, элементом задержки, вход которого подключен к выходу четвертого компаратора, и элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. входы которого подключены к выходам третьего компаратора и элемента задержки, а выход соединен с информационным входом ключевого элемента .