Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код

 

Изобретение относится к аналого-цифровым преобразованиям информации и может быть использовано в системах автоматического управления для преобразования как линейных, так и угловых перемещений. Целью изобретения является повышение разрешающей способности преобразователя. Фотоэлектрический преобразователь содержит источник 1 излучения, кодовый элемент 2 с равномерно квантованной кодовой шкалой, диафрагму 3, установленную на одной оптической оси с источником 1 излучения и фотоприемником 5. Выход последнего соединен с входом многоуровнего порогового формирователя 6, выход которого подключен к входу счетчика 4, диафрагма 3 выполнена в виде 2N+1 равных щелей, где N - целое число, центры щелей смещены относительно друг друга на величину T/(2N+1), где T - период квантования шкалы, а ширина одной щели не превышает величины T/2(2N+1), что приводит к формированию на выходе фотоприемника 5 сигнала, период повторения которого в 2N+1 раз меньше периода T квантования кодовой шкалы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1)5 Н 03 М 1/22

;. с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4609224/24-24 (22) 23. 11.88 (46) 15,10.90. Бюл. Р 38 (71) Специальное конструкторское бюро радиоэлектронной аппаратуры Института радиофизики и электроники АН АрмССР (72) Г.Х.Матевосян (53) 681.325 (088.8) (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОР (57) Изобретение относится к аналогоцифровому преобразованию информации и может быть использовано в системах автоматического управления для преобразования как линейных, так и угловых перемещений. Целью изобретения является повышение разрешающей способности преобразователя. Фотоэлектрический

„„SU„, 599915

2 преобразователь содержит источник Т излучения, кодовый элемент 2 с равномерно квантованной кодовой шкалой, диафрагму 3, установленную на одной оптической оси с источником 1 излучения и фотоприемником 5, выход которого соединен с входом многоуровневого лорогового формирователя 6. Выход последнего подключен к входу счетчика

4, диафрагма 3 выполнена в виде

2п+1 равных щелей, где n — целое число, центры щелей смещены относительно друг друга на величину Т/(2п+1), где Т вЂ” период квантования шкалы, а ширина одной щели не превышает величины Т/2(2п+)), что приводит к формированию на выходе фотоприемника 5 сигнала, период повторения которого в 2п+1 раз меньше периода Т квантования кодовой шкалы. 2 ил.

1599915

Изобретение относится к аналогоцифровому преобразованию информации и может быть использовано в системах автоматического управления для преобразования как линейных, так и уг-" ловых перемещений.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности преобразования.

На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя перемещения в код; на фиг. 2 — часть кодового элемента с кодовой дорожкой, диафрагма с пятью щелями и диаграммы, описывающие работу преобразователя.

Преобразователь перемещения в код содержит источник 1 излучения, кодовый элемент 2 с равномерно квантованной кодовой шкалой с периодом квантования Т, диафрагму 3, счетчик 4, фотоприемник 5, многоуровневый пороговый формирователь 6. Диафрагма 3 содержит 2n+1 щелей 7-11 (фиг. 2) для которые расположены в пределах периода Т квантования кодовой шкалы.

Ширина, каждой щели 7-11 равна десяТ той части периода Т (t = -- — — — =

2 (2n+1)

Т

10 где — ширина одной щели

7-11 ° Центры щелей 7-11 смещены друг относительно друга на величину, равную пятой части периода Т (1

Т Т

= — — — = -), где 1 — расстояние (2п+1) 5 между центрами соседних щелей 7-11.

Преобразователь перемещения в код работает следующим образом.

При любом. положении кодового элемента 2 относительно диафрагмы 3 часть щелей 7-11 находится в открытом состоянии, часть — в закрытом, только одна из щелей 7-11 в зависимости от направления перемещения может находиться в полуоткрытом или полузакрытом состоянии. При перемещении кодового элемента 2 относительно диафрагмы 3 интенсивность светового потока на выходе каждой щели 7-11 изменяется с периодом, равным периоду Т кодовой шкалы. На диаграммах фиг. 2а, б, в, г, д показаны изменения интенсивностей световых потоков на выходах щелей 7-11 соответственно при перемещении кодового элемента 2 по направлению стрелки на фиг. 2.

При закрытой щели 7-10 или 11 интен10

Световые потоки суммируются на светочувствительной поверхности фотоприемника 5, на выходе которого формируется электрический сигнал с постоянной и переменной составляющими (фиг. 2е) .

Величина постоянной составляющей определяется числом открытых щелей

7-11, которое в данном примере равно двум, а в общем случае - n. Амплитуда переменной составляющей определяется интенсивностью светового потока на выходе одной щели 7-10 или 11, так как переменную составляющую формирует только одна из щелей 7-11. На фиг, 2 показано положение кодового элемента 2 относительно диафрагмы 3, при котором щели 7-9 открыты, а щели 10 и 11 закрыты. При перемещении кодового элемента 2 относительно диафрагмы 3 по направлению стрелки щель 9 начинает закрываться и модулирует световой поток от перемещения (фиг. 2 в). При перемещении кодового

1элемента 2 на величину, равную десятой части периода Т (или равную ширине щели 9), щель 9 полностью закрывается. При дальнейшем перемещении световой поток модулируется щелью 11. (фиг. 2 д), далее щелью 8 (фиг. 2 б), щелью 10 (фиг. 2 r), щелью 7 (фиг. 2а), а потом цикл повторяется, Таким образом, модулированные от перемещения световые потоки суммируются на входе фотоприемника 5, на выходе которого формируется сигнал, период повторения которого в пять раз, а в общем случае в 2n+1 раз меньше, чем период повторения интенсивности светового потока на выходе каждой щели 7-11 в отдельности (фиг. 2 е). Этот сигнал поступает на вход многоуровневого порогового формирователя 6, на выходе которого формируются счетные импульсы перемещения, которые поступают на вход счетчика 4, на выходах которого формируется код перемещения.

Таким образом, при перемещении кодового элемента 2 относительно диафрагмы 3 на выходе фотоприемника 5 формируются сигналы, период повторения которых составляет 1/10 часть (в обсивность светового потока имеет нулевой уровень, а-при открытой — уровень

Бр. Световые потоки на выходах сосед° них щелей 7-11 смещены друг относи5 тельно друга на величину, равную пяТ той части периода T (— —, n = 2) .

2п+1

1 щем случае на - - —-2 (2п+1) 1599915 6 часть)пер норавнь!м,идиафрау сфоо прием-и ком, выход которого соединен с входом многоуровневого порогового формирователя, выход которого соединен с

Ф о р м У л а и э о б р е т н и я входом счетчика, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения раэФотоэлектрический преобразователь решающей способности преобразователя, перемещения в код, содержащий источ" в нем диафрагма выполнена в виде ник излучения, оптически связанный 10 2п+1 равных щелей, где и — целое чисчерез кодовый элемент с нанесенной ло, щели расположены с шагом, равнйм на него равномерно квантованной кодо" . Т/(2п+1), а размер каждой щели не вой шкалой с периодом квантования ° превышает величины Т/2(2n+1).

Т да Т квантования кодовой шкалы.

Составитель Е.Бударина

Техред M.Õoäàíè÷ Корректор M.Максимишинец

Редактор Т.Лаэоренко

Тираж 666

Закаэ 3147

Подписное

BHHHI1H Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101