SU851440A1 - Фотоэлектрический преобразовательуглА пОВОРОТА ВАлА B КОд - Google Patents

Description

(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и служит дл  преобразовани  угла поворота вала в цифровой код.

Известны преобразователи угол-код, содержащие кодовый диск, на котором нанесены в обыкновенном двоичном коде разр дные дорожки, считывающие чувствительные элементы, расположенные V-образно и соединенные со схемой формировани  цифрового кода.

Во всех известных преобразовател х угол-код дл  кодовых дисков с естественным двоичным кодом наиболее распространенным  вл етс  метод V-образного расположени  считывающих чувствительных элементов . По этому методу дл  младшего разр да кодового диска примен етс  один считывающий чувствительный элемент, а дл  остальных разр дов - два чувствительных элемента на разр д.

По мере удалени  от младшего разр да рассто ние между считывающими чувствительными элементами в паре возрастает. Считывающие чувствительные элементы при V-образном расположении симметрично смешаютс  относительно опорной линии считывани  - линии считывани  считывающего чувствительного элемента младшего разр да . Оптимальна  величина смещени  каждого считывающего чувствительного элемента равна .одной четверти длины кодового 5 участка соответствующей разр дной дорожки кодового диска | и 2.

В случае V-образного расположени  и логического выбора считывающих чувствительных элементов код старшего разр да может быть определен после того, как onto ределитс  код во всех предыдуших разр дах . Это увеличивает врем  преобразовани . Кодовый диск содержит число разр дных дорожек, равное числу разр дов преобразовател , а число считывающих чувствительных элементов, расположенных над ко5 довым диском, равно удвоенному числу разр дов преобразовател  без одного. Увеличение разр дности преобразовател  требует увеличени  габаритов кодового диска, а, следовательно, и всего преобразовател . 2JJ Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код, содержащий кодовый диск с V-образным расположением считывающих чувствительных элементов.

подключенных к схеме формировани  цифрового кода 3.

Недостатками этого преобразовател   вл ютс  большое количество считывающих чувствительных элементов и большие габариты .

Цель изобретени  - уп-рош.ение конструкции преобразовател .

Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код, содержаш ,ий кодовый диск, на котором нанесены разр дные дорожки в двоичном коде, против разр дной дорожки младшего разр да установлен первый считывающий элемент мпадшего разр да, а против остальных разр дных дорожек - первые и вторые считывающие элементы соответствующей разр дной дорожки на рассто нии друг от друга, равном 1/2 кванта соответствующей разр дной дорожки, первые и вторые считывающие элементы соответствующей разр дной дорожки соединены с соответствующими первыми и вторыми входами блока формировани  кода, введены считывающие элементы, а размеры квантов предыдущей разр дной дорожки в восемь раз меньще размеров квантов последующей разр дной дорожки, против разр дной дорожки младщего разр да установлен второй считывающий элемент младщего разр да на рассто нии 1/2 кванта младщего разр да от первого, третьи и четвертые считывающие элементы соответствующих разр дных дорожек установлены против каждой разр дной дорожки на рассто нии 1/4 кванта соответствующей разр дной дорожки от первого и второго считывающих элементов соответственно, третьи считывающие элементы всех разр дных дорожек установлены на одной пр мой, котора  перпендикул рна направлению движени  кодового диска, выходы третьих и четвертых считывающих элементов соединены с третьими и четвертыми входами блока формировани  кода соответственно. Кроме этого, в фотоэлектрическом преобразователе угла поворота вала в код блок формировани  кода выполнен на полусумматорах и блоке преобразовани  кода, первые и вторые входы блока формировани  кода соединены с первыми и вторыми входами первых полусумматоров и с первыми и вторыми входами блока преобразовани  кода, третьи и четвертые входы блока формировани  кода соединены с первыми и вторыми входами вторых полусумматоров , выходы которых св заны с третьими входами блока преобразовани  кода и третьим входом первых полусумматоров, выходы которых соединены с четвертыми входами блока преобразовани  кода, выходы которого св заны с выходами преобразовател .

На чертеже представлена схема предлагаемого преобразовател  угол-код (развертка п-разр дного кодового диска). Фотоэлектрический преобразователь содержит кодовый диск 1, у которого величина кванта п-ой разр дной дорожки обозначена Хп, разр дные считывающие чувствительные, элементы 2 с V-образным расположением

над кодовым диском 1, дополнительные считывающие чувствительные элементы 3, расположенные по линии считывани  считывающего чувствительного элемента младщего разр да кодового диска с разр дными дорожками, выполненными в обыкновенном двоичном коде, дополнительные считывающие чувствительные элементы 4, расположенные в центрах нулевых градаций разр дных дорожек, полусумматоры 5-10, .инверторы 11 -16, блок 17 преобразовани 

кода.

Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом.

При перемещении кодового диска 1 его заштрихованные (нулевые) и незаштрихованные (единичные) участки различным образом располагаютс  под неподвижными считывающими чувствительными элементами 2-4. Считывающие чувствительные элементы 2 (разр дные) дают сигналы непосредственно в блок 17 преобразовани  кода дл  формировани  кода разр дных дорожек, нанесенных на кодовый диск 1, а также на входы полусумматоров 5, 7 и 9, которые вырабатывают сигналы дл  формировани  разр да преобразовател  на два разр да

0 младше, чем нанесенный на разр дную дорожку . Сигналы с дополнительных считывающих элементов 3 и 4 подаютс  на входы полусумматоров 6, 8 и 10, которые вырабатывают сигналы дл  формировани  разр да преобразовател  на один разр д младше , чем нанесенный на разр дные дорожки кодового диска 1, и на входы полусумматоров 5, 7 и 9. С выходов полусумматоров 6, 8 и 10 сигналы поступают непосредственно через инверторы 12, 14 и 16 соответственно

0 в блок 17 преобразовани  кода. С выходов полусумматоров 5, 7 и 9 сигналы поступают непосредственно через инверторы 11, 13 и 15 соответственно в блок 17 преобразовани  кода. Таким образом, на выходе блока 17 преобразовани  кода формируетс  цифровой код преобразовател .

На примере рассмотрим реализацию предлагаемого преобразовател  угол-код с кодо вым диском, на котором нанесены в обыкновенном двоичном коде разр дные дорожки. С каждой разр дной дорожки формируютс  три разр да преобразовател . На каждой разр дной дорожке устанавливаетс  четыре считывающих чувствительных элемента . При реализации п тнадцатиразр дного преобразовател  угол-код необходимо на кодовом диске написать п ть разр дных дорожек в обыкновенном двоичном коде с интервалом в два разр да, начина  с младщего разр да, и установить над ними двадцать считывающих чувствительных элементов . В cxeivfy обработки.считанных с кодового диска сигналов включаютс  дополнительно дес ть полусумматоров и дес ть инверторов , которые легко поддаютс  микроминиатюризации и могут быть выполнены в интегральном исполнении. Дл  реализации п тнадцатиразр дного преобразовател  по известной схеме необходимо иметь кодовый диск, на котором нанесены все п тнадцать разр дных дорожек в обыкновенном двоичном коде. При V-образном считывании в этом случае над разр дными дорожками нужно установить двадцать дев ть считывающих чувствительных элементов, по сигналам с которых блок преобразовани 

кода формируетс  цифровой код преобразовател .

Таким образом, предлагаема  схема преобразовател  угол-код позвол ет повысить точность преобразовател  при сохранении его габаритов, обеспечивает уменьщение трудоемкости изготовлени  кодового диска преобразовател  за счет сокращени  числа разр дных дорожек, дает возможность уменьшить число считывающих чувствительных элементов и тем самым повысить надежность преобразовател , а также позвол ет уменьшить габариты преобразовател  и дает возможность упростить размещение считывающих чувствительных элементов в устройстве .

Claims (3)

1. Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код, содержащий кодовый диск, на котором нанесены разр дные дорожки в двоичном коде, против разр дной дорожки младшего разр да установлен первый считывающий элемент младшего разр да, а против остальных разр дных дорожек - первые и вторые считывающие элементы соответствующей разр дной дорожки на рассто нии друг от друга, равном 1/2 кванта соответствующей разр дной дорожки , первые и вторые считывающие элементы соответствующей разр дной дорожки соединены с соответствующими первыми и вторыми входами блока формировани  кода.

отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции, в него дополнительно введены считывающие элементы, а размеры квантов предыдущей разр дной дорожки в восемь раз меньше размеров квантов последующей разр дной дорожки-против разр дной дорожки младшего разр да установлен второй считывающий элемент младшего разр да на рассто нии 1/2 кванта младшего разр да от первого, третьи и четвертые считывающие элементы соответствующих разр дных дорожек установлены против каждой разр дной дорожки на рассто нии 1/4 кванта соответствующей разр дной дорожки от первого и второго считывающих элементов соответственно, третьи считывающие элементы всех разр дных дорожек установлены на одной пр мой, котора  перпендикул рна направлению движени  кодового диска, выходы третьих и четвертых считывак5щих элементов соединены с третьими и четвертыми входами блока формировани  кода соответственно.

2. Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код в п. 1, отличающийс  тем, что блок формировани  кода выполнен на полусумматорах и блоке преобразовани  кода, первые и вторые входы блока формировани  кода соединены с первыми и вторыми входами первых полусумматоров и с первыми и вторыми входами блока преобразовани  кода, третьи и четвертые входы блока формировани  кода соединены с первым и вторым входами вторых полусумматоров , выходы которых соединены с третьими входами блока преобразовани  кода и третьим входом первых полусумматоров , выходы которых соединены с четвертыми входами блока преобразовани  кода, выходы которого соединены с выходами преобразовател .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Филиппов В. Г. Цифраторы перемещений . М., Воениздат, 1965, с. 24.

2.Меськин И. В. Фотоэлектрические преобразователи угловой величины в цифровой код. Л., Судпромгиз, 1962, с. 10-12.

3.Фотоэлектрические преобразователи информации. Под ред. Л. Н. Преснухина.

М., «Мащиностроение, 1974, с. 28-33 (прототип ). (пф пр п-1)р ( {n-3jp

lfl-5 p dp P IP