Оптоэлектронный преобразователь перемещения в код

Авторы патента:

G08C9/06 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскни

Соцналнстнческнк

Республик (t> 3 0051 33 (61) Дополнительное к авт. свид-ву - (22) Заявлено 29. 10. 81 (21) 3350180/18-24 с присоединением заявки М

Р М К з

G08 С 9/06

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет опубликовано 15,0383 Бюллетень М 10

РИ УДК 681. 325 (088.8) Дата опубликования описания15.03,83 (72) Авторы изобретения

В.Я.Скотников, Е.П«Черкасов и Г.С.Ши алеХ .-.:Г"„:":« -.;; „ :.. 1

:"; 1

«.".i 6зе « . =д

«««««- «««,« (71) Заявитель (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД

Йзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может

;быть использовано- в вычислительных устройствах, в частности, для съема и трансляции информации с нескольких .оптоэлектронных преобразователей перемещения в код.

Известны преобразователи перемещения в цифровой код, основанные на непосредственном считывании кода с перемещающейся двоичной кодовой шкалы. с помощью считывающих элементов (фотоприемников) P1).

Наиболее близким . к предлагаемому является оптоэлектронный преобразователь перемещения s код, содержащий датчик перемещений, включающий двоичную кодовую шкалу и т -расположенные излучатели и фотоприемники, сдвиговый регистр, генератор импульсов, формирователь, 3К-триггер и компаратор (2).

Недостатком известного преобразователя является невозможность получения информации от нескольких датчи- . ков перемещения.

Цель изобретения вЂ” расширение функциональных воэможностей преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в оптоэлектронном преобразователе перемещения в код, содержащем генератор импульсов, выход которого соединен с входом формирователя, первый выход формирователя соединен с управляющим входом сдвигового регистра, выходы сдвигового регистра соединены с управляющими входами коммутатора разрядов, питающий вход которого. подключен к минусовой шине источника питания, а выходы соединены с входами датчика перемещения, выход которого через компаратор соединен со счетным входом триггера, второй и третий выходы формирователя соединены соответственно с установочными и синхронизирующими входами сдвигового ре-, гистра и триггера, плюсовая шина источника питания подключена к пита ющему входу коммутатора линий, одни выходы которого подключены к линиям опережающих и отстающих подразрядов датчика перемещения, введены дополнительные датчики перемещений, элементы И и кольцевой распределитель, выходы которого соединены с первыми вх0дами элементов И, выходы которых соединены с управляющими входами коммутатора линий, другие выходы которого подключены к линиям опережающих и отстающих подразрядов до10051 33 полнительных датчиков перемещений, выходы которых соединены с входом компаратора, установочный выход формирователя соединен с входом коль- цевого распределителя, прямой и инверсный выходы триггера соединены с вторыми входами соответствующих элементов И, а выхоцы коммутатора разрядов соединены с входами дополнительных датчИков перемещений. Кроме того, датчик перемещения содержит 10

V-расположенные излучатели, оптичес,ки соединенные через двоичную кодовую шкалу с фотоприемниками,,выходы которых соединены с выходом датчика перемещения, входы датчика перемеще- .f5 ния соединены с катодами излучателей которые во всех разрядах, кроме младшего,объединены между собой, а аноды излучателей образуют линии опережающих отстающих подразрядов. 20

На чертеже представлена структурная схема оптоэлектронного преобразователя перемещения в код.

Преобразователь,содержит источник 1 питания, сдвиговый регистр 2, коммутатор 3 разрядов, датчики 4 ...

4> .перемещения, формирователь 5, триггер 6, кольцевой распределитель

7, генератор 8 импульсов, элементы И 94... 9и, коммутаъ.ор 10 линий, компаратор 11 и линии 12 и 13 опережающих и отстающих подразрядов датчиков перемещений. Кроме того, каждый датчик перемещения содержит излучатели 14, двоичную кодовую шкалу 15 и фотоприемники 16, а коммутатор Ç5 линий состоит из ключевых элементов

17 ° ° ° 17и °

Преобразователь работает следующиМ образом. 40

При вклЮчении напряжения питания формирователь 5 вырабатывает импульс

"Установка 0", поступающий на установочные входы сдвигового регистра

2 и триггера 6, который устанавлива- щ ется в исходное состояние и подает сигнал ". " на объединенные входы всех четних элементов И 9. Одновременно импульс "Установка 0" поступает на вход кольцевого распределителя 7, который дает сигнал разрешения на входы одной из пар элементов

И 9, например И 94 и И 9>. В этом случае элемент И 9 открывает ключевой элемент 17, через который плюс источника 1 питания подключается к линии 12 опережающего подразряда дат чика 44 перемещения.

Одновременно в первый разряд сдвигоаого регистра 2 записывается "1" открывается один из ключевых элемен- 50 тов коммутатора 3 разрядов, подключающий минус источника 1 питания к излучателю 14 первого разряда датчика:

4 перемещения, который при этом включается. 65

В зависимости от положения двоичной кодовой шкалы 15 фотоприемник

16 первого разряда будет или засвечен или затемнен, и на входе компаратора 11, в случае засветки, появится напряжение, которое вызовет

era срабатывание и появление "1" на выходе;- При поступлении на вход первого тактового импульса триггер

6 переключится и через нечетный элемент И 9 включит ключевой эле1 мент 174, подключающий полюс источника 1 питания к излучателю отстающего подразряда.При этом в сдвиговом регистре 2 "1" переместится во второй разряд и откроет ключевой элемент в коммутаторе 3 разрядов, включающий излучатель 14 второго разряда„ датчика 4 перемещения.

Каждый последующий такт генератора 8 импульсов "1" сдвигает в сдвиговом регистре 2 в следующий разряд и, в зависимости от значения сигнала на входе кбмпаратора 11, перебрасывает.триггер 6, который переключает ключевые элементы 17 и 17 в вышеуказанным образом. При этом с выхода компаратора 11 двоичный последовательный код поступает к потребителю.

Через число тактов, обеспечивающее опрос всех разрядов, формирователь 5 вырабатывает новый импульс

"Установка 0". При этом кольцевой распределитель 7 переключает сигнал разрешения с рассмотренной пары элементов И 94 и И 9 на новую пару, и рабочий цикл повторяется, но при этом считывание кода будет производиться со следующего датчика 4 .

Наличие кольцевого распределителя 7 позволяет организовать всю работу в виде периодически повторяющихся циклов поочередного опроса всех задействованных каналов преобразователя (датчиков перемещений, при этом выходы кольцевого распределителя 7 могут служить одновременно выходами единичного позиционного кода, определяющего номер опрашиваемого канала. Для двухканального варианта преобразователя функции кольцевого распределителя может выполнять обычный триггер.

Предлагаемый оптоэлектронный преобразователь может работать не только в циклическом режиме, если управление кольцевым распределителем импульсов 7 и одновременный запуск генератора 8 импульсов осуществлять по запросу: выбирать определенный канал и считывать с него информацию. Таким образом, опрос и считывание кодовой информации со всех каналов преобразователя осуществляется практически таким же количеством элементов, какое требуется для работы с одним каналом.

1005133

Формула изобретения

Оптоэлектронный преобразователь перемещения в код, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с входом формирователя, пер- 5 вый выход формирователя соединен с управляющим входом сдвигового регистра, выходы сдвигового регистра соединены с управляющими входами ком мутатора разрядов, питающий вход 10 которого подключен к минусовой шине источника питания, а выходы .соединены с входами датчика перемещения, выход которого через компара,гор соединен со счетным входом триггера, второй и третий выходы. форми рователя"соединены.соответственно сустановочными и, синхронизирукщими вхо-дами сдвигового регистра и триггера, плюсовая шина источника питания подключена к питающему входу коммутатора линий, одни выходы которого подключены к линиям опережающих и отстающих..подразрядов датчика перемеще-. ния, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональ ных возможностей преобразователя, Й него введены дополнительные датчики перемещений, элементы И и кольцевой распределитель, выходы которого соединены с первыми входами эле. ментов И, выходы которых соединены с управляющими входами коммутатора линий, другие выходы которого подключены к линиям опережающих и отстающих подразрядов дополнительных датчиков перемещений, выходы которым соединены с входом компаратора, установочный выход формирователя соединен с входом кольцевого распределителя, прямой и инверсный выходы триггера соединены с вторыми входами соответствующих элементов И, а выходы коммутатора разрядов соединены с входами дополнительных датчиков перемещений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фотоэлектрические преобразователи информации. Под. ред. Л.Н.Пре снухина. "Машиностроение", 1974, с. 300.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 3220817/18-24, кл. G08 С 9/06, 1980 (прототипJ.

1005133

I I I

rT 1

Составитель Б. Барбараш

Редактор К. Волощук Техреду.Фанта Корректор О. Билак

Заказ 1906/68 Тираж 616 Подписное

ВНИИПИ Государстненного коМитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, .Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4