SU943799A1 - Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике v-i предназначено дл  использовани  в различных системах дл  автоматизации управлени  реальными объектами при помощи средств вычислительной техники, а также в устройствах с цифровым выходом.

Известны фотоэлектрические преобразователи угловой величины в цифровой код, содержащие кодовый диск с информационной маской, жестко закрепленный на кодируемом валу, источники излучени , например светодиоды , анализирующуй диафрагму и считывающие чувствительные элементы , например фотодиоды. Кодовый диск расположен так, что источники излучени  наход тс  по одну сторону кодового диска, а анализирующа  диафрагма, жестко св занна  с корпусом преобразовател , и считывающие чувствительнь е элементы по другую 2.

Недостатком таких преобразователей - вл етс  ограниченна  разрешающа  способность при сохранении габаритов, так как увеличение числа разр дов выходного кода преобразовател  за счет увеличени  числа разр дных дорожек приводит либо к значительному, и в р де случаев неприемлемому, увеличению габаритов преобразовател , либо

10 к уменьшению шага, а также величины градации дорожки младшего разр да и требует применени  весьма узкого луча считывани , что ухудшает энергетические соотношени 

15 в преобразователе.

Наиболее близким к предложенному по техническому решению  вл етс  фотоэлектрический преобразователь

Claims (3)

1. 20 угла поворота вала в цифровой код, состо щий из последовательно расположенных источников излучени , например светодиодов, кодового диска с информационной маской, .жестко закреплённого на кодируемом валу, анализирующей диафрагмы, жестко св занной с корпусом преобразовате л , считывающих чувствительных элементов , например фотодиодов,.выходы которых подключены к схеме формировани  цифрового кода 3. Недостатки этого преобразовател  заключаютс  в том, что отсутствует возможность повышени  разрешающей способности преобразовател  при сохранении его габаритов, так какувеличение чисЛа разр дных дорожек приводит к увеличению размеров кодового диска и возрастанию габаритов преобразовател , отсутствует ; возможность уменьшени  габаритов устройства при сохранении его разрешающей способности, так как уменьшение шага на дорожке младшего р р да ухудшает энергетические парамет преобразовател , что приводит к снижению точности преобразовател  и нестабильности его работы. Цель изобретени  - повышение разрешающей способности преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в фотоэлектрическом преобразователе угла поворота вала в код, содержащем кодовый диск, установленный на валу, считывающие элементы , перва  группа которых распо ложена против разр дных дорожек ,с одной стороны кодового диска по его первому радиусу, источники излучени , перва  группа которых расположена против первой группы считы вающих элементов с другой стороны кодового диска, первую анализирующую диафрагму, расположенную между кодовым диском и первой группой считываю(цих элементов, выходы считывающих элементов соединены с блоком формировани  кода, введена втора  анализирующа  диафрагма, втора  группа считывающих элементов расположена против разр дных дорожек по второму радиусу кодового диска и установлена со второй стороны кодового диска, втора  группа источнико излучени  расположена против второй группы считывающих элементов и уста новлена с первой стороны кодового диска, втора  анализирующа  диафраг ма установлена между кодовым диском И йторой группой считывающих элементов . На кодовый диск, содержащий разр дные дорожки на одной стороне, нанесены разр дные дорожки на другой, кажда  разр дна  дорожка на одной стороне кодового диска расположена против промежутка между разр дными дорожками другой стороны, между разр дными дорожками на каждой стороне выполнены оптически прозрачные кольцевые участки. На чертеже схематически изображено предложенное устройство Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в цифровой код содержит источники излучени  1 , например светодиоды, кодовый диск 2, первую информационную маску 3, анализирующую диафрагму Д, жестко св занную с корпусом 5 преобразовател  считывающие элементы 6, например фотодиоды, кодируемый вал 7, дополнительные источники, излучени  8, например светодиоды, расположенные против кольцевых прозрачных дл  лучистого потока разрывов межразр дных перемычек первой информационной маски со стороны анализирующей диафрагмы 4, дополнительную информационную маску 9, нанесенную на другую поверхность кодового диска 2, дополнительную Анализирующую диафрагму 10,жестко св занную с корпусом 5 преобразовател , дополнительные . считывающие чувствительные элементы 11,например фотодиоды, расположенные соответственно против дополнительных источников излучени  8 со стороны дополнительной анализирующей диафрагмы 10, блок формировани  кода 12, к которому подключены выходы считывающих чувствительных элементов 6 и 11. Разр дные дорожки 13 дополнительной информационной маски 9 смещены относительно разр дных дорожек Т первой информационной маски 3, а межразр дные перемычки 15 и 1б обеих, информационных масок выполнены с кольцевыми прозрачными дл  лучистого потока разрывами против соответствующих разр дных доро;кек 13 и Н, кольцевые разрывы в межразр дных перемычках кодового диска обеспечивают прохождение лучистых потоков дл  считывани  информации с информационных масок. Преобразователь работает следующим образом. 5Э При изменении углового положени  кодируемого вала 7 перемещаетс  жестко закрепленный на нем кодовый диск 2, на котором нанесены соосно перва  информационна  маска 3 и дополнительна  информационна  маска 9 со смещенными друг относительно друга разр дными дороАками. С инфор мационной маски 3 при помощи источников излучени  t, например светодиодов , анализирующей диафрагмы k, жестко св занной с корпусом 5 преобразовател , и считывающих чувстви тельных элементов 6, например фотодиодов , снимаютс  электрические сиг налы, необходимые дл  формировани  цифрового кода. При этом лучистый поток создаваемый источниками излучени  , п юходит сквозь кольцевы прозрачные участки межразр дных перемычек 15 дополнительной информа ционной маски 9, затем через прозра ные участки разр дных дорожек 1t первой информационной маски 3. Аналогичным образом с дополнительной информационной маски 9 при помощи дополнительных источников излучени  8, например светодиодов, дополнител ной анализирующей диафрагмы 10, жес ко св занной с корпусом 5 преобраао вател , и дополнительных считывающи чувствительных элементов-11, например фотодиодов, снимаютс  электрические сигналы, необходимые дл  формировани  других разр дов цифрового кода. При этом лучистый поток, создаваемый исто иниками излучени  8, проходит, сквозь кольцевые прозра ные участки межразр дных перемычек 16 первой информационной маски 3, затем через прозрачные участки разр дных дорожек 13 дополнительной информационной маски 9. Электрические сигналы, снимаемые со считывающ чувствительных элементов 6, например фотодиодов, и дополнительных считывающих чувсвительных элементов 11, например фотодиодов, поступают на блок формировани  кода 12. На одной информационной маске, .например, нанесены дорожки стармлих разр дов, на другой информационной маске - дорожки младших разр дов. Возможно также расположение всех че ных разр дов на одной информационно маске, а всех нечетных разр дов на другой. Таким образом, введение дополнительной информационной маски позвол ет при одних и тех же габаритах кодового диска нанести на двух его поверхност х большее количество разр дных дорожек и тем самым повысить разрешающую способность преобразовател . Кроме того,в предложенном устройстве возможно нанесение на кодовый диск различных функциональных информационных масок. Предложенный фотоэлектрический преобразователь обеспечивает возможность построени  высокоПрецизионных устройств в небольших габаритах. Разрешающа  способность преобразовател  увеличиваетс  в два раза. Формула изобретени  1.Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код, содержащий кодовый диск, установленный на валу, считывающие элементы, перва  группа которых расположена против разр дных дсрожек с одной стороны кодового диска по его. первому радиусу , источники излучени , перва  группа которых расположена против первой группы считывающих элементов с другой стороны кодового диска, первую анализирующую диафрагму, расположенную между кодовым диском и первой группой считывающих элементов , выходы считывающих элементов соединены с блоком формировани  кода, отличающийс  тем, что, с целью повышени  разрешающей способности преобразовател , в него введена втора  анализирующа  диафрагма, втора  группа считывающих элементов расположена против разр дных дорожек по вторюму радиусу кодового диска и установлена со второй стороны кодового диска, втора  группа источников излучени  расположена против второй группы считывающих элементов и установлена с первой стЬроны кодового диска, втора  анализирующа  диафрагма установлена между кодовым диском и второй группой считывающих элементов. 2.Преобразователь по пЛ, отличающийс  тем, что, на кодовый диск, содержащий разр дные дорожки на одной стороне, нанесены разр дные дорожки на другой стороне кажда  разр дна  дорожка на одной стороне кодового диска расположена против промежутка между разр дными дорожками другой стороны, МЕЖДУ разр дными дорожками на каждой стороне выполнены оптически прозрачные кольцевые участки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Моськин И.В. Фотоэлектрические преобразователи угловой величины 8 цифровой код. Л., Судпромгиз, 1962 с.67-79.
2. 2.Филиппов В.Г. Цифраторы перемещений , М., Воениздат 1965, с.89-97.
3. 3.Фотоэлектрические преобразователи информации. Под ред. проф. Л.Н. Преснухина, М., Машиноt97 i с.301 (прототип;.

   1 / / л М