Способ повышения разрешающей способности

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистицеских

Республик

Кл. 74Ь 8ох

42m, 1403

Заявлено 10.1Х.1962 (№ 794196!26-24) ИП1х G 08с

G 061

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

Опубликовано 22Л П.1964 r, Бюллетень № 13

vjjy

Дата опубликования описания 7.VIII.1964 г, Автор изобретения

И. В. Меськин к »» °

СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ УГЛОВОГО И ЛИНЕЙНОГО

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В ЦИФРОВОЙ 1 ОД

Подписная груааа 157

Известны способы повышения разрешающей способности преобразователей углового и линейного перемещения в цифровой кол с бесконтактным съемом сигналов в коде Грея.

Предложенный способ отличается от известного тем, что с последней дорожки, помимо основного кодового импульса, по минимальному и максимальному значениям сигнала с чувствительного элемента формируют еше два импульса, суммируют их и результат принимают за младший разряд цифрового кола. Это обеспечивает повыгцепие разрешающей способности преобразователей без увеличения кодовых дорожек.

Сущность предложенного способа заключается в следующем. С фотодатчиков, размещенных за щелью, ширина которой принята максимально возможной при циклическом кодировании, т, е. равной половине градации младшего, 1 разряда, при освещении маски и движении последней в сторону возрастания кода (справа налево) или, соответственно, движении диафрагмы слева направо, будут сниматься сигналы. Наличие щелевой диафрагмы обусловливает переходные процессы от двоичного нуля к единице и наоборот, ширина которых равна ширине диафрагмы, Так как последняя равна половине градации Iразряда, то сигнал с фотодатчика этой кодовой зоны в идеальном случае имеет переходную зону (по линейной величине перемещения), равную горизонталbíûì участкам, принятыM за двоичный нуль и единицу.

Сигналы с фотолатчиков необходимо формировать в прямоугольные, причем для обеспечения точности съема за зону перехода выбирается половина амплитуды сигнала.

В предлагаемом способе сигнал с фотодатчика 1 разряда, нанесенного на кодированный

10 элемент, подается, кроме формирователя по среднему уровню сигнала, еше на два формирователя. Один из них настроен таким оооазом, что выдает сигнал, соответствующий двоичной единице при напряжениях с фото15 датчика, превышающих минимальный уровень сигнала (v «„) с последнего, а другой формирует единицу лишь при достижении сигналов с фотодатчика максимального амплитудного значения (v„ „,) .

20 Сформированные таким образом сигналы подаются на схему полусумматора, которая в слу гае совпадения величин сигналов (нули или единицы) выдает двоичньш нуль; если же сигналы не совпадают, то на выходе — - еди25 ница:

Входы Выход

0 0 0

1 1 0

0 1 1

30 1 0 1

163929

Предмет изобретения

Составитель И. Дубинский

Редактор Н. Копылова Техред Ю. В. Баранов Корректор Новичкова

Заказ 1779/18 Тираж 750 Формат бум. 60+90>/8 Объем 0,16 изд. л. Цена 5 коп.

Е1НИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова: д. 4.

Типография, пр. Сапунова, 2.

Выходной сигнал схемы полусумматора в этом случае получается в виде зоны разряда на единицу меньшего веса, чем младший разряд с формирователя. Этот сигнал и принимается за младший разряд преобразователя (1 разряд), а все остальные разряды соотвегственно увеличивают свой вес: первый разряд становится II, второй — П1 и т. д.

Таким образом с. кодовой маски циклического кода при и кодовых дорожек и таком же количестве фотодатч иков, можно получить двоичных разрядов на единицу больше, чем при обычном съеме информации без увеличения габаритов и изменения всех других параметров цифратора.

Аналогичное рассуждение можно привести для масок, нанесенных на кодированные диски. Следует помнить, что в этом случае зоча младшего разряда располагается на наибольшем диаметре, старшего — на наименьшем диаметре.

Обычно щель делается прямоугольной и ширина ее для правильного считывания информации определяется по старшему разряду.

В этом случае ширина щели будет меньше соответствующих линейных величин угловой градации в каждом разряде, причем с увеличением диаметра эта разница увеличивается.

Благодаря этому зона переходного процесса при движении к периферии диска становится меньше по сравнению с мельчайшими градациями в каждом разряде, что приближает форму сигнала к прямоугольной.

В кодирующем устройстве по предлагаемому способу можно применять щель как клиновидной так и специальной формы. В последнем случае над зоной 1 разряда ширина щели должна быть равна половине градации этого разряда (половине прозрачного или непрозрачного сегмента), а в других разрядах щель должна иметь постоянную ширину, выбираемую как и по старшему разряду кодированного диска. Такая щель позволяет уменьшить переходные процессы во всех разрядах, кроме 1, в то время как для 1 разряда соблюдается

4 необходимое условие, сформулированное ниже.

При формировании сигнала нужной формы требуется соблюсти условие получения кода (I разряда), которое выра>кается как а — — ав = аа. При этом для формирования по верхнему уровню выбирается напряжение v,, а для формирователя по нижнему уровню напряжение v>. Точность выдачи 1 разряда зависит от постоянства амплитудных значений сигнала фотодатчика 1 разряда, а также стабилизации рабочих точек формирователей.

При этом амплитудные значения световых сигналов фотодатчика I разряда будут значительно больше, так как площадь окна щелевой диафрагмы над 1 разрядом будет больше, чем для любого другого разряда.

В связи с введением младшего, 1 разряда, т. е. увеличением разрешающей способности

20 преобразователя, величина мельчайшей градации становится равной половине величины градации бывшего 1 разряда. Из этого следует, что допуск на градации линейной маски, как и угловой допуск на края сегментов ко25 дированного диска, выбирается из требований, накладываемых на датчик с п+1 количеством разрядов. Ширина прямоугольной части щелевой диафрагмы берется в два раза меньше, чем диафрагма для диска с и разрядами.

Способ повышения разрешающей способности преобразователей углового и линейного

35 перемещения в цифровой код с бесконтактным съемом сигналов в коде Грея, о т л и ч а ющийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности без увеличения кодовых дорожек на диске, с последней дорожки, по40 мимо основного кодового импульса, по минимальному и максимальному значениям сигнала с чувствительного элемента формируют еще два импульса, суммируют их и результат принимают за младший разряд цифрового

45 кода.