SU955156A1

SU955156A1 - Object position determination device

Info

Publication number: SU955156A1
Application number: SU802966786A
Authority: SU
Inventors: Борис Николаевич Чуличкин; Владимир Геннадьевич Черепанов; Анатолий Кириллович Мовшев; Виктор Павлович Майоров
Original assignee: Предприятие П/Я М-5532
Priority date: 1980-07-30
Filing date: 1980-07-30
Publication date: 1982-08-30

Description

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в преобразователях перемещения в код.The invention relates to the field of automation and computer technology and can be used in converters moving to code.

Известны преобразователи перемещения в код, содержащие кодовый элемент с ли- 5 нейной кодовой шкалой, облучающий блок, линейку фотоприемников и блок обработки сигналов.Converters of displacement to code are known, containing a code element with a linear code scale, an irradiating unit, a line of photodetectors, and a signal processing unit.

^z В известных преобразователях информация с кодового элемента, связанного с объ- ₁₀ектом перемещения, считывается с помощью линейки фотоприемников таким образом, что каждому положению кодового элемента соответствует своя комбинация сигналов с линейки фотоприемников [1]. ^z In known converters, information from a code element associated with a moving object _{10 is} read using a line of photodetectors in such a way that each position of the code element has its own combination of signals from a line of photodetectors [1].

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения положения объекта, содержащее блок обработки сигналов, кодовый элемент, на котором нанесена линейная кодовая шкала с равномерно нанесенными вдоль линии перемещения оптически контрастными участками, границы между которыми перпендикулярны линии перемещения, облучающий блок и линейку фотоприемников, оптически связанную с кодовой шка2 лой и расположенную параллельно линии перемещения ИНедостатком данного устройства является малый диапазон регистрируемых положений.Closest to the proposed technical essence is a device for determining the position of an object, containing a signal processing unit, a code element on which a linear code scale is applied with optically contrasting sections uniformly applied along the movement line, the boundaries between which are perpendicular to the movement line, the irradiating unit and the photodetector line optically connected to the code scale and parallel to the line of movement. The disadvantage of this device is a small range of istriruemyh provisions.

Цель изобретения — расширение диапазона регистрируемых положений.The purpose of the invention is the expansion of the range of recorded positions.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения положения объекта, содержащее блок обработки сигналов, облучающий блок, оптически связанный через кодовый элемент с первой линейкой фотоприемников, которая расположена параллельно линейной шкале кодового элемента в его плоскости изображения и линии перемещения объекта, введена вторая ли15 нейка фотоприемников, и кодовый элемент снабжен контрастным участком, граница которого составляет с линией перемещения объекта угол d, равный ₂₀ а - _К._агс5|„_Ъ₇_ где п - количество фотоприемников в первой линейке;This goal is achieved by the fact that the second photodetectors, and the code element is equipped with a contrasting section, the boundary of which is an angle d equal to ₂₀ a - _K with the line of movement of the object. _ags5 | „_b ₇ _ where n is the number of photodetectors in the first line;

h[ - шаг первой линейки фотоприемников;h [is the step of the first line of photodetectors;

h₂ - шаг второй линейки фотоприемников;h ₂ - step of the second line of photodetectors;

К - любое натуральное число, а облучающий блок оптически связан через кодовый элемент с второй линейкой фотоприемников, которая расположена в плоскости изображения кодового элемента, перпендикулярно к границе контрастного участка.K is any natural number, and the irradiating unit is optically connected through a code element to a second line of photodetectors, which is located in the image plane of the code element, perpendicular to the boundary of the contrast section.

На чертеже показано расположение линеек фотоприемников относительно кодового элемента устройства.The drawing shows the location of the lines of photodetectors relative to the code element of the device.

Устройство для определения положения объекта содержит кодовый элемент 1 с линейной шкалой 2 и контрастным участком 3, линейки 4 и 5 фотоприемников, а также облучающий блок и блок обработки сигналов (не показаны). Контрастный участок имеет границу 6 и линию 7 перемещения объекта.The device for determining the position of the object contains a code element 1 with a linear scale 2 and a contrast section 3, lines 4 and 5 of photodetectors, as well as an irradiating unit and a signal processing unit (not shown). The contrast section has a border of 6 and a line 7 of the movement of the object.

Линейная шкала 2 состоит из равномерно расположенных вдоль линии 7 перемещения объекта градаций, расстояние между ближайшими границами которых равно Н, а шаг линейной шкалы составляет 2Н, причемLinear scale 2 consists of gradations evenly spaced along line 7 of movement of the object, the distance between the nearest boundaries of which is equal to H, and the step of the linear scale is 2H, and

Н = hi (Hi-2), где Н расстояние между ближайшими границами градаций.H = hi (Hi-2), where H is the distance between the nearest gradation boundaries.

Угол, при котором граница контрастного участка будет смещаться на один шаг линейки 5 фотоириемников при перемещении объекта на расстояние 2Н, равен <£The angle at which the boundary of the contrast section will shift by one step of the line of 5 photodetectors when moving the object at a distance of 2H is <£

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При изменении положения линейной шкалы 2 относительно линеек 4 и 5 фотоприемников изменяется количество засвеченных фотоприемников линейки 4. При смещении шкалы 2 на расстояние, равное 2Н. состояние фотоириемников линеики 4 повторяется, при этом определение положений объекта обеспечивается линейкой 5 фотоприемников. При иереммещеиии объекта на расстояние II грашша 6 контрастного участка 3 перемещается по линейке 5 фотоприемников на величину Иг. Таким образом, контрастный участок 3 и линейка 5 фотоприемников обет печиваст расширение диапазона регн<ίр.еч\‘н,1 \ положений в h₂/k раз, где Ib/k шло фотоприемников линейки 5.When the position of linear scale 2 relative to the lines 4 and 5 of photodetectors changes, the number of illuminated photodetectors of line 4 changes. When the scale 2 is shifted by a distance equal to 2H. the state of photodetectors of line 4 is repeated, while the determination of the position of the object is provided by a line of 5 photodetectors. When the object is located at a distance of II, the signal 6 of the contrast section 3 moves along the line 5 of photodetectors by the value of Ig. Thus, the contrast section 3 and the line 5 of photodetectors vow to print, expanding the range of regn <ί r.ec \\ n, 1 \ positions by h ₂ / k times, where Ib / k was the photodetectors of line 5.

Β.,’ιηιιι·!· неоднозначности состояний фоГ'Чфпг'ишков линейки 5 устраняется за счет анализа е .'стояний двух крайних фотоприемников линейки 4. Прохождение границы 9 контрастного участка 3 через четный или нечетный фотоприемник линейки 5 ставится в соответствие состоянию двух крайних фотоприемников линейки 5. Этой информации достаточно, чтобы регистрировать положение объекта с точностью до hi.Β., 'Ιηιιι ·! · The ambiguity of the states of the lines of line 5 is eliminated by analyzing the distance of the two extreme photodetectors of line 4. The passage of the boundary 9 of the contrast section 3 through the even or odd photodetector of line 5 is aligned with the state of the two extreme photodetectors of line 5. This information is sufficient to register the position of an object with an accuracy of hi.

Использование второй линейки фотоприемников и контрастного участка на кодовой шкале выгодно отличает предлагаемое устройство от известных, так как позволяет расширить диапазон регистрируемых положений без снижения точности.Using the second line of photodetectors and a contrast section on the code scale distinguishes the proposed device from the known ones, as it allows you to expand the range of recorded positions without compromising accuracy.

Claims

The invention relates to the field of automatics and computing and can be used in transducers to move code. Displacement transducers to code are known, comprising a code element with a linear code scale, an irradiating unit, a line of photodetectors, and a signal processing unit. In known transducers, information from a code element associated with a displacement object is read using a line of photodetectors in such a way that each position of the code element corresponds to its own combination of signals from the photo receiver line 1. The device for determining the position an object containing a signal processing unit, a code element on which a linear code scale is applied with uniformly applied along the displacement line ACTH portions, the boundaries between which are perpendicular to the movement line, illuminating unit, and the line of photodetectors optically associated with a code and scale lines disposed in parallel to the movement 2. The disadvantage of this apparatus is a small range of detected positions. The purpose of the invention is to expand the range of registered positions. This goal is achieved by the fact that a device for determining the position of an object, containing a signal processing unit, irradiates the unit optically connected through the code element to the first line of photodetectors, which is parallel to the linear scale of the code element in its image plane and the object's line of motion, a line of photodetectors, and the code element is provided with a contrasting section, the boundary of which is with the line of movement of the object an angle ot equal to ot К arcsin-r-bz--, h, (n, - 2) Emnikov in pergde the first ruler; B, step of the first line of photodetectors; H2 - step of the second line of photodetectors; K is any natural number, and the irradiating unit is optically coupled through a code element to a second line of photodetectors, which is located in the plane of the image of the code element, perpendicular to the border of the contrast region. The drawing shows the location of the lines of photodetectors relative to the code element of the device. The device for determining the position of an object contains a code element 1 with an electronic scale of 2 and a contrast section 3, lines 4 and 5 of photodetectors, as well as an irradiating unit and a signal processing unit (not shown). The contrast area has a border of 6 and a line 7 in the intermixed area of the object. Linear scale 2 consists of evenly spaced gradations along the line 7 for moving the object, the distance between the nearest boundaries is H, and the linear scale step is 2H, with H h, (ni-2), the distance between the closest boundaries. gradations, the angle at which the contrast of the contrast will blend one step of the level of the neyk 5 of the receiving receivers when moved to a distance of 2H, is equal to J-. Object Object () works in the following ways. When the position of the linear scale changes to 2 s) 1-n () from lines 4 and 5 of photodetectors, the number of illuminated photodetectors of the 4-th line changes. At cm.Tssenli 111k: 1s 2 the distance equal to 2ii, tfiHiine of photochemical pioneer 4 repeats , while O11 |) units (positions of the object; provided:: 5 photodetectors 11. 15. With iie) e: vieiiieiiifH of the object for a distance P Ipaiiin .-. a 6 of the contrast section 3 moves along line 5 of photoreceivers H; I; Thus, the contaciii .iii of uch: igok 3 and / ischea 5 photodetector (1p, oOshch kiHFacT extension of the range pernci., I where iij / KI.io photodetectors of the range 5., non-single-valuedness of the conditions of the HKOI. of the screw 5 is eliminated by., C1 () H1 | II, two extreme photolermii-1yk 4 4. Passage of the border 9 of the contrasting Section 3 through the even or odd photodetector of the ruler 5 corresponds to the state of the two extreme photodetectors of the ruler 5. This information L;) is sufficient () to record the position of the object with an accuracy of up to hi. The use of the second line of photodetectors and the contrast section on the code scale favorably distinguishes the proposed device from the known ones, since it allows one to expand the range of registered positions without reducing the accuracy. An apparatus for determining the position of an object, comprising a signal processing unit, irradiating a block optically coupled through a code element to a first line of photodetectors, which is parallel to the linear scale of the code element, in its image plane, and the line of movement of the object, characterized in that in order to expand the range of registered positions, a second line of photodetectors has been introduced into it, and the code element is provided with a contrasting part, the boundary of which is composed. with the object moving line angle - l. ;,;, gzny r, (P | -2) where n is the number of the f.opri.emplo; i-; .first line. h; - iLiar first L11mayk; fotoirie ;. uiar second. K is any natural number, and the irradiating unit is optically coupled through the code element to the second irradiating line of photodetectors, which is located in the image plane of the code element, perpendicular to the boundary of the KOJIT age area. Sources of information taken into account during the examination 1. Photovoltaic information converters Edited by L. N. Presnukhin. M. “.Mashi1 zonie, 1974, p. 25, 121.

2. The patent of England No. 1470119, cl. G 01 B 9/00, published 07/30/74 (prototype).

z

2

J