Преобразователь перемещения в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в преобразователях перемещения в код. Для расщирения области применения в преобразователь, содержащий источник 1 света, волоконно-оптический преобразователь 2, блок 3 считывающих элементов, формирователь 5 импульсов, генератор 6 импульсов, счетчик 7, элемент 9 совпадения, регистр 10, введены коммутатор 4, триггер 8, регистр 11, блок 12 вычитания , регистр 13. При перемещении источника 1 света световой штрих вызывает засветку через преобразователь 2 считывающих элементов блока 3. На выходах коммутатора 4 формируются сигналы со считывающих элементов по сигналам опроса, формируемым генератором 6, счетчиком 7. Первым сигналом коммутатора 4 и формирователя 5 триггер 8 устанавливается в единичное состояние.В регистр 11 заносится код минимального значения положения светового щтриха источника 1. Код очередного состояния преобразователя 2 фиксируется каждый раз в регистре 10. Последний сигнал при этом формирует код максимального положения светового щтриха источника I. В блоке 12 осуществляется вычитание максимального и минимального значений кода, регистрируе.мое регистром 13 по сигналу с выхода элемента 9 совпадения. Этот же сигнал дает команду о заверщении цикла преобразования . 1 ил. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,Я0„„1387196

А1

A@4 НОЗМ 1/24

>CPS<«; -,L

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "-, g

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4101183/24-24 (22) 27.05.86 (46) 07.04.88. Бюл. № 13 (72) Ю. Ф. Герасимов, В. П. Гущина и В. В. Царев (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 859832, кл. G Ol Н 9/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1001139, кл. Н 03 М 1/24, 1981. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в преобразователях перемещения в код. Для расширения области применения в преобразователь, содержащий источник 1 света, волоконно-оптический преобразователь 2, блок 3 считывающих элементов, формирователь 5 импульсов, генератор 6 импульсов, счетчик 7, элемент 9 совпадения, регистр 10, введены коммутатор 4, триггер 8, регистр 11, блок 12 вычитания, регистр 13. При перемещении источника 1 света световой штрих вызывает засветку через преобразователь 2 считывающих элементов блока 3. На выходах коммутатора 4 формируются сигналы со считывающих элементов по сигналам опроса, формируемым генератором 6, счетчиком 7. Первым сигналом коммутатора 4 и формирователя 5 триггер 8 устанавливается в единичное состояние. В регистр 11 заносится код минимального значения положения светового штриха источника 1. Код очередного состояния преобразователя 2 фиксируется каждый раз в регистре 10. Последний сигнал при этом формирует код максимального положения светового штриха источника l. В блоке 12 осуществляется вычитание максимального и минимального значений кода, регистрируемое регистром 13 по сигналу с выхода элемента 9 совпадения. Этот же сигнал дает команду о завершении цикла преобразования. 1 ил.

13871

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в преобразователях перемещения, в частности светового штриха, образованного источником света, в код.

Цель изобретения — расширение области применения преобразователя.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит источник 1 света, волоконно-оптический преобразователь 2, блок 3 считывающих элементов, коммутатор 4, формирователь 5 импульсов, генератор 6 импульсов, счетчик 7, триггер 8, элемент 9 совпадения, регистры 10 и Il, блок 12 вычитания и регистр 13.

Преобразователь работает следующим образом.

Световой поток перемещающегося источника 1 света попадает на входной торец волоконно-оптического преобразователя 2.

Цикл преобразования начинается подачей сигнала «Стирание» с выхода элемента 9 совпадения на все ячейки блока 3 считывающих элементов, которые подготавливаются для приема оптической информации. Далее за счет возвратно-поступательного движения светового штриха от источника 1 света вдоль входного торца волоконно-оптического преобразователя 2 осуществляется засветка определенной группы ячеек блока 3 считывающих элементов.

Выбором частоты опроса ячеек, много меньшей минимально возможной частоты колебаний светового штриха, обеспечиваются накопление оптической информации и преобразование ее в электрические сигналы.

Частота опроса ячеек преобразователя выбрана постоянной и по своему численному значению меньшей примерно в два раза минимально возможной частоты виброперемещений колеблющегося светового штриха.

Это сделано для того, чтобы за интервал времени, равный времени последовательного опроса всех ячеек преобразователя, было воспроизведено не менее одного — двух периодов колебаний светового штриха и на определенной группе ячеек фотоэлектрического преобразователя был бы зафиксирован след от световой дорожки — траектории движения колеблющегося светового штриха.

След от колеблющегося светового штриха фиксируется группой ячеек преобразователя в виде, например, распределения электрических зарядов на емкостях переходов источника МДП-фотодиодов, являющихся основными элементами преобразователя 2.

Ячейки, на которых побывал световой штрих, выявляются путем последовательного опроса состояния каждой ячейки, усиления ее выходного сигнала и сравнения его с некоторым пороговым значением. Принципиально возможно преобразовать в код значения виброперемещения (размаха виброко5

ЗО

96

2 лебаний) с помощью преобразователя не только фиксируя след, оставляемый на ячейках преобразователя 2 колеблющимся световым штрихом, но также матрицу фотоприемников блока 3 в режим выдачи сигнала только в момент освещения какой-либо ячейки световым штрихом, т. е. отключая

«память» матрицы фотоприемников. Тогда для правильной работы преобразователя необходимо только установить частоту опроса ячеек не менее, чем на порядок ниже, чем минимально возможная частота виброперемещений.

Подключение каждой ячейки блока 3 к формирователю 5 импульсов осуществляется коммутатором с помощью счетчика 7. Оценка состояния ячеек производится сравнением выходных сигналов с некоторым пороговым уровнем. Первым импульсом с выхода формирователя 5, соответствующим минимальному значению положения колеблющегося светового штриха источника 1, устанавливается в единичное состояние триггер 8, одновременно в регистр 11 заносится код этого минимального значения. Все остальные импульсы с выхода формирователя 5 не изменяют состояния триггера 8 и соответственно содержимого регистра 11.

Каждый очередной импульс с выхода блока 3 через коммутатор 4 и формирователь 5 поступает также на вход «Запись» регистра 10, в который переписывается код очередного состояния счетчика 7. Последний из этих импульсов, соответствующий максимальному положению светового штриха, фиксирует в регистре 10 код максимального значения. В блоке 12 производится вычисление кода разности максимального и минимального значений, что соответствует значению измеряемого перемещения. В конце цикла опроса ячеек блока 3 считывающих элементов вырабатывается сигнал вывода кода перемещения в регистр 13. При этом в последний заносится код разности, вычисленный блоком 12, только между последним из поступивших в регистр 10 кодов виброперемещений, который и является максимальHbIM значением, и минимальным значением виброперемещения, зафиксированным в регистре 11 с помощью триггера 8. Это объясняется тем, что в преобразователе принят последовательный порядок опроса ячеек преобразователя 2, начиная с первой. Причем ячейки с младшими номерами ориентированы с помощью волоконно-оптического преобразователя 2 к последней из опрашиваемых, выдавшей сигнал о засветке ее световым штрихом, фактически фиксируется в регистре 10 код максимального значения виброперемещения. Сигнал записи кода разности между максимальным и минимальным значениями виброперемещений формируется элементом 9 совпадения только один раз за время опроса всех ячеек преобра13871

3 зователя 2 в момент опроса последней по порядку ячейки.

В преобразователе обеспечивается фиксация положения экстремумов колеблющегося светового штриха. При этом в окрестностях экстремумов скорость перемещения светового штриха уменьшается, а поэтому время экспонирования его на ячейки фотоэлектрического преобразователя оказывается достаточным даже на значительных частотах колебаний источника света (светового 10 штриха) . Таким образом обеспечивается расширение частотного диапазона преобразователя.

Формула изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий источник света, оптически соединенный через волоконно-оптический преобразователь с блоком считывающих элементов, генератор импульсов, выход которого 20 соединен с входом счетчика, выходы которого соединены с информационными входами первого регистра, формирователь импульсов и элемент совпадения, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения преобразователя, в него введены

96

4 коммутатор, триггер, второй и третий регистры, блок вычитания, информационные выходы блока считывающих элементов соединены с первой группой информационных входов коммутатора, информационные выходы которого соединены с груп пой и нформационных входов блока считывающих элементов, а выход управления соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом триггера и входом управления первого регистра, выходы которого соединены с первой группой информационных входов блока вычитания, выходы которого соединены с информационными входами третьего регистра, выход которого является выходом преобразователя, выходы счетчика соединены с второй группой информационных входов коммутатора, с входами элемента совпадения и с информационными входами второго регистра, вход управления которого соединен с выходом триггера, выходы второго регистра соединены с второй группой информационных входов блока вычитания, выход элемента совпадения соединен с входом управления блока считывающих элементов, с вторым входом триггера и с входом управления третьего регистра.

Составитель М. Сидорова

Редактор И. Горная Техред И. Верес Корректор О. Кундрик

Заказ 1232/58 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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