Преобразователь перемещения в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками. Целью изобретения является повышение надежности преобразователя перемещения в код за счет регулировки амплитуд сигналов каждого основного фотоприемника 4 при помощи цифроанапо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1312736 А1 (д11 4 H 03 М 1/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1» д

1 > 4ра с, О ЕЙ L (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В

КОД

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4006394/24-24 (22) 07.01 ° 86 (46) 23,05,87.Бюл. PI 19 (71) Институт радиофизики и электроники AH АрмССР (72) А.Г.Авакян (53) 681.325 (088.8) (56) Вульвет Дж, Датчики в цифровых системах. — М.: Энергоиздат, 1981, с.37.

Авторское свидетельство СССР 11 1038959, кл, Н 03 M 1/26, 1982, (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками.

Целью изобретения является повьппение надежности преобразователя перемещения в код за счет регулировки амплитуд сигналов каждого основного фотоприемника 4 при помощи цифроанало13127 гового преобразователя (ЦАП) 12. Для этого дополнительные фотоприемники

5 выполнены на одном кристалле с основными фотоприемниками 4. Сигнал с дополнительных фотоприемников 5 оцифровывается при помощи аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 9, преобразовывается преобразователем кода

10 и через регистр 11 поступает на входы ЦАП 12. Изменение чувствительности фотоприемников 4,5 и интенсивности излучения излучателей 1 приводит к пропорциональному изменению

36 кода AUH 9 и обратно пропорциональному изменению кода на входах ЦАП 12 и, следовательно, к восстановлению амплитуд сигналов на выходах ЦАП 12.

Регулировка сигналов каждого иэ фотоприемников 4 осуществляется поочередно один эа другим, для чего дополнительные фотоприемники 5 подключаются к АЦП 9 через коммутатор 6, управляемый импульсами генератора 8 через распределитель 7, подключенный также к входам записи соответствующих регистров 11. 1 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной техники и может быть использовано в системах программного управления станками и системах управления оптическими и радиотелескопами.

Целью изобретения является повьпнение надежности преобразователя °

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь перемещения в код содержит излучатель 1, индикаторный

2 и кодовый 3 диски, основные 4 и дополнительные 5 фотоприемники, коммутатор 6, распределитель 7 импульсов, генератор 8 импульсов, аналогоцифровой преобразователь (АЦП)9, преобразовзтель 10 кода, регистры

11, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП)12 и усилительно-преобразовательный блок 13.

Для каждых двух основных дорожек каждого из дисков 2,3 необходимо нанести одну дополнительную дорожку, расположенную между ними (на чертеже дорожки не показаны). Оптическая связь между излучателями 1 и дополнительными фотоприемниками 5 может быть также осуществлена посредством волоконных световодов, минуя кодовый 3 и индикаторный 2 диски, а также через щели, образующие основные дорожки, индикаторного диска 2, расположенные против основных дорожек кодового диска 3 и кратные по угловой величине четному числу квантов этих дорожек. В преобразователе могут быть применены и комбинации перечисленных способов оптической связи, Преобразователь работает следующим образом.

Примем, что дорожки индикаторного 2 и кодового 3 дисков прозрачные, В этом случае световые потоки от источников 1 излучения, промодулироfO ванные растровым сопряжением индикаторного 2 и кодового 3 дисков, поступает на чувствительные площадки основных фотоприемников 4. Чувствительные площадки каждого иэ дополни-!

5 тельных фотоприемников 5 расположены на одном кристалле с чувствительными площадками основных фотоприемников 4 и оптически связаны с теми же источниками 1 излучения, что и со-, 20 ответствующие основные фотоприемни1 ки 4, Связь источников 1 излучения с дополнительными фотоприемниками 5 осуществляется через дополнительные прозрачные дорожки, нанесенные на кодовом 3 и индикаторном 2 дисках.

Таким образом на дополнительных фотоприемниках 5 образуются напряжения, независимые от положения вала преобразователя и определяемые исключительно интенсивностью излучения излучателей 1 и чувствительностью соответствующих фотоприемников 5.

Сигналы фотоприемников 5 подаются на информационные входы коммута35 тора 6 и поочередно поступают на его выход. Коммутатор 6 управляется сигналами распределителя 7 импульсов, к которому подключен генератор 8. С

13127

3 выхода коммутатора 6 сигналы. фотоприемников 5 поступают на АЦП 9, на выходах которого образуется код, соответствующий величине этих сигналов.

Этот код преобразуется преобразовате- 5 лем 10 кода и поступает на информационные входы регистров 11, выходы которых подключены к входам ЦАП 12, в качестве которых используются перемножающие ЦАП. Входы опорного нап- 10 ряжения каждого ЦАП 12 подключены к соответствующим фотоприемникам 4. Управление коммутатором 6 и распределение импульсов осуществляется таким образом, что импульс записи поступает на вход того регистра .11, который подключен к ЦАП 12, на опорный вход которого поступает сигнал от фотоприемника 4, выполненного на одном кристалле с тем дополнительным 20 фотоприемником 5, сигнал от которого в этот же момент времени поступает на выход коммутатора 6 и., следовательно, цифровой эквивалент которого с выхода AIUI 9 через преобразователь

10 кода поступает на входы регистров 11, Mgz

М

11 М

1 х М11

М1,, 15 где ИФ

Номинальные значения кодов D и

D выбираются исходя иэ диапазона изменения интенсивности излучения и чувствительности фотоприемников

4 и 5 относительно номинальных значений этих параметров.

Таким образом, амплитуда сигналов на выходах ЦАП 12, определяемая отношением U.4 /U Ф5, поддерживается пос45 тоянной с точностью, обусловленной идентичностью параметров фотоприемников 4 и 5, выполненных на одном кристалле. Это снижает вероятность снятия ложной информации с компараторов, на которых выполнен усилительно-преобразовательный блок 13.

Н выходах ЦАП 12 устанавливается напряжение сигнала с амплитудой, равной U U y М

4 где U — амплитуда сигнала на опорт4 ном входе ЦАП 12, а М— коэффициент, определяемый кодом D на входах

ЦАП 12 (О 4 M 1), точное значение которого составляет

М = А . (2 /2ь") +

+ A„(2" /2 ) +...+А (2 /2 ) +

+ А (2 /2 ) + Ao(2 /2 ) э где А„..., Ao — значения цифрового кода в каждом разряде (О или 1).

При изменении интенсивности излучения, падающего на одну из пар основного 4 и дополнительного 5 фотоприемников, или при изменении их чувствительности изменяется амплитуда сигнала на опорном входе ЦАП 12 и пропорционально этому изменению— величина постоянного напряжения Пф на входе АЦП 9. Поэтому н код D "í3 выходе АЦП 9 изменяется пропорционально изменению амплитуды сигнала.

36 4

Преобразователь 10 кода преобразует код АЦП 9 таким образом, что при убывании кода D относительно некоторого номинального значения D (ко.2 да), код D на выходе преобразователя 10 и соответствующий ему коэффициент М возрастает где М> и MD — коэффициенты, соот2 1 ве т ств ующие кодам

D и 0;; — коэффициент, определяющийся номинальным кодом D на вхо3 дах ЦАП 12.

Поэтому амплитуда сигнала на выходе ЦАП 12 составит

MDq МР, U U

6ЫХ 4

Р1

UФ4 — — — —.U -М ° М ол в Э в

Ф5 напряжение на дополни" тельном фотоприемнике 5, поступающее на вход

АЦП 9; опорное напряжение

АЦП 9 (- — — =М )..

U+5

U0fl D1

В качестве преобразователя 1О кода может быть использован делитель, кодов, на который в качестве делителя поступает текущее значение кода

П„ АЦП 9, а в качестве делимого постоянное число, равное произведению кодов D u D

Составитель Е. Бударина

Техред Л Олейник

Редактор А.Шандор

Корректор М.Шароши

Заказ 1979/56 Тираж 902

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1) 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

5 131273

Формула изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий излучатели, соединенные через основные и дополнительные дорожки индикаторного и кодового дисков с основным и дополнительным фотоприемниками, и усилительно-преобразовательный блок, выходы которого являются выходами преобразователя, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с 10 цельЮ повышения надежности преобразователя, в него введены генератор импульсов, распределитель импульсов, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, преобразователь кода и по числу дополнительных фотоприемников цифроаналоговые преобразователи и регистры, каждая пара основного и дополнительного фотоприемников выполнена на одном кристалле, а допол- 20 нительные дорожки кодового диска выполнены с коэффициентом пропускания или отражения, равным коэффици1 енту пропускания или отражения основных дорожек этого диска, выходы основных фотоприемников соединены с опорными входами соответствующих цифроаналоговых преобразователей, выходы которых соединены с входами усилительно-преобразовательного блока, выходы дополнительных фотоприемников соединены с информационными входами коммутатора, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого через преобразователь кода соединены с информационными входами регистров, выходы каждого регистра соединены с информационными входами соответствующего цифроаналогового преобразователя, выход генератора импульсов соединен с входом распределителя импульсов, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора и с входами записи соответствующих регистров, !