SU809286A1 - Преобразователь перемещени вКОд - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве канала точного отсчета преобразователей механических перемещений в цифровой код.

Известный преобразователь перемещени  в код содержит осветитель, диафрагму , оптико-волоконный кодирующий блок, фотоприемники и логические схемы , причем осветитель оптически соединен через диафрагму, котора  жестко св зана с подвижным штоком канала преобразовани  цело1й1 части координаты , со входами кодирующего блока выходы которого оптически соединены с фотрприемниками, выходал которых подключены ко входам логической схемы tl.

Недостатком такого устройства  вл етс  низка  точность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  преобразователь перемещени  в код, содержащий осветитель, оптически св занный через дифрагму со входами нониусного кодирующего элемента, выходы которого оптически св заны с фотоприемниками, подключенными .через компараторы к блоку преобразовани  кодов, выходы которого подключены к выходному регистру 12.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность, ограниченна  количеством фотоприемников.

Цель изобретени  - повышение точности преобразовател .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь перемещени  в код, содержащий осветитель, оптически св занный через диафрагму со входами нониусного кодирующего элемеи . та, выходы которого оптически св заны с фотоприемниками, подключенными 5 через койпараторы к блоку преобразовани  кодов, выходы которого подключены к выходному регистру, введены элемент, НЕ, элемент. ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, а компараторы выполнены многоуровневыми , первый выход одного компаратора через элемент НЕ подключен к одному входу элемента ИЛИ-НЕ, другие входы которого соединены с остальными выходами компараторов, а выход. элемента ИЛИ-НЕ подключен к одному входу элемента ИЛИ, другие входы которого соединены с выходами блока преобразовани  кодов, а выход подключен к управл ющему входу выходного регистра, информационные входы которого соединены с выходами блока преобразовани  кодов. На чертеже представлена блок-схем предлагаемого преобразовател . Преобразователь содержит осветитель 1, укрепленную на входном валу диафрагму 2 с опорной шкалой отверстий , расположенных по дуге окружности с угловым шагом а. Отверсти  опорной шкалы диафрагмы 2 оптически сопр жены со входами нониусного кодирующего элемента 3 (например, двухвходового), представ л ющего собой кольцевую диафрагму с прорез ми, выполненными с угловым .шагом а a(k±)-, где k и п целые положительные числа (п 2). Угловые размеры элементов опорной шкалы диафрагмы 2 и входов кодирующего элемента 3 равны половине шага Эд.Выходы, кодирующего элемента 3 оп тически св заны с входными торцами оптико-волоконных фокусирук цих кону сов (фоконов) 4, выходы которых при соединены к оптическим входам фотоприемников 5. Выходы фотоприемников 5 подключены к многоуровневым компараторам 6, выходы которых присоед нены к блоку 7 преобразовани  кодов первый выход одного компаратора б через элемент НЕ 8 подключен к одно му входу элемента ИЛИ-НЕ 9, другие входы которого соединены с другими входами обоих компараторов, а выход элемента ИЛИ-НЕ 9 подключен к одном входу элемента ИЛИ 10, другие входы которого соединены с выходами блока 7, а выход подключен к управл к цему входу выходного регистра 11, информационные входы которого соединены с выходами блока7. Преобразователь перемещени  в код работает следующим образом. При врёидении входного вала с диафрагмой 2 оптические сигналы на обоих выходах кодирующего элемента 3 измен ютс  от нул  до максимально го значени  по треугольному закону с периодом ад. Пространственный фазовы сдвиг между сигналами составл ет Сформированные таким образом оптичес кие сигналы передаютс  при помощи фоконов 4 на входы соответствунндих фотоприемникрв 5, вырабатывающих пропорциональные электрические сигна лы. Из этих сигналов на многоуровневых компараторах 6 вырабатываетс  кольцевой однопеременный код. Число уровней квантовани  компараторов выбираетс  в соответствии с требуемы числом разр дов выходного кода. Благодар  фазовому сдвигу сигналов с фотоприемников 5, совокупность выходных кодов компараторов 6 (проме жi тoчный код} однозначно характеризует положение диафрагмы 2 в предела шага опорной шкашзи. Выходные коды компараторов б, сдвинутые относительно друг друга на одно дискретное зна чение угла поворота, преобразуютс  в блоке 7 в арифметический код, который передаетс  в регистр 11. Если рассто ние между входами кодирующего элемента 3 равно (кь4) преобразователь тер ет работоспособность , поскольку в данном случае однозначность промежуточного кода в положение входного вала имеет место ишь в пределах половины шага а, что нeдoпycти ;o. Из-за технологических погрешностей изготовлени  кодиругацего устройства и погрешностей электронных блоков в нормальных и особых услови х имеют место смещени  уровней квантовани  компараторов б, что приводит к по влению неоднозначности отсчетов . При по влении неоднозначности на выходе блока 7 по вл етс  ложный код, т.е. на всех выходных шинах имеет место нулевой потенцией (код нул ). Дл  устранени  указанных погрешностей регистр 11 управл етс  по тактовому входу элементами 8-10 защиты от ложных кодов. Защита от ложных кодов работает следующим образом. Пусть на выходе компараторов б формируетс  код, соответствующий нулевому положению кодирующего элемента 3. Тогда на выходе элемента 9 присутствует единичный потенциал, так как потенциал одного из выходов компараторов 6 инвертируетс  элементом 8. Выходной потенциал элемента 9, пройд  через элемент 10, разрешает запись нулевого кода в регистр 11. Если выходные входы компараторов б отличаютс  друг от.друга на один квант (однозначность не нарушена) и на выходе блока 7 формируетс  не нулевой код, то на выходе элемента 10 будет 1, что соответствует разрешению записи информации в регистр 11. Если вследствие погрешностей возникает неоднозначность на выходах компараторов 6, т.е. выходные коды компараторов б стали равными, то ни одна из таких комбинаций в блоке 7 не предусмотрена. Поэтому на его выходе имеет место нулевой код. На выходе элемента 9 - тоже О. На выходе элемента 10 по вл етс  сигнал О, запрещающий запись информации в регистр 11. Сигнал запрета действует до тех пор, пока не устранитс  неоднозначность на выходах компараторов 6. С выхода регистра 11 в это врем  снимаетс  код, соответствующий предеадущему положению кодирующего элемента 3. Предлагаемый преобразователь перемадений в код позвол ет упростить конструкцию его оптического, кодирующего узла и сократить число используемых оптико-волоконных элементов и фотоприемников . Использование многоуровневых компараторов и элементов защиты

от ложных кодов увеличивает разрешающую способность преобразовател , уменьша  тем самым погрешность дискретности .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 438035, кл. G 08 С 9/06, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2323376/24,

кл. G 08 С 9/06, 1976.

11

10