Фотоэлектрический преобразователь«угол-код»

О П И С А Н И Е 4242ОВ

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое ст 2ВТ. свпдстсльс.в2 (22) Заявлено 02.12.72 (1) 1852755 18-2-, (51) М. Кл. G 08с 9, 06

С HP»COC:IIIIICHIIebl 32ЯВКП! (32) Приоритет

Гасударственный комитет

Опубликовано 15.04.74. Бюллсгсш ¹ 14

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий Дата опубликования описания 13.09.74 (53) УДК 681.325(088,8) (72) Авторы

М. А. Габидулин, О. А. Горяинов, Е. А. Буланов, М. А. Редкозубов и В. А. Шеховцов

Московский институт радиотехнiiH! электроники и автоматики изобретения (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

«УГОЛ-КОД»

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования аналоговых величин, сводящихся к угловому перемещению в код.

Известны фотоэлектрические преобразователи «угол-код», содержащие кодовьш диск, ПО ОДНУ CTOPOH? KOTOPOI О Р2СПОЛОЖСНЫ ИЗЛУчатсли, соединенныс с выходами блоков управления каналов груоого и точного отсчетов, а по другую — приемная щель канала грубого отсчета и индексная пластина канала точного отсчета против соответствующих фотоприемников, выходы фотоприемников в канале грубого отсчета соединены со входами буферного запоминающего устройства нуль-органы, выходы которых через триггер соединены с первым входом венгиля, выход которого соединен со входом счетчика импульсов. а второй вход — со входом делителя частоты и выходом генератора импульсов, выходы счетчика импульсов соединены со входами согласующей логической схемы.

1-1едостатком известных устройств является невысокая точность преобразования, связанная с наличием неоднозначности считывания кода при большом количестве разрядов кодового диска.

С целью повышения точности преобразования в преобразователь введены дпфференциальные схемы, RC-цепочки и полосовой фильтр, а индексная пластина выполнена с труi.íàìH штрихов, взаимно смещенных по 1.10130Ì? Ш2Г? Н2 ВСЛИЧИНУ> I P2TH? 10 КОЛИЧЕc 1 ву фотоприемников В кан2ле тОчнОГО Отсчета. 11ричсм выходы фотоприемников канала то-IHQI ото iс Г2 11022рНо подклlочены че1?сз дифференциальные схемы и фазосдвигающие

И. -цепочки ко ьходам нуль-органов, выходы

10 к01орых соединены с управляющими входам:.: согласующей логической схемы, выход де.Iптс;lя час 1 ОTbl через ИОЛÎсОВОи фильтр соединен со входом блока управления канала точного отсчета, а выход согласующей логи15 чсскоll схем!ы соединен со Входом бл01 а ylI равления канала грубого отсчета.

112 чсpTc?IIO приВедена функциональная схема преобразователя.

11реооразователь работает следующим об20 разом.

Одной стороны в верхней части кодового д!Гека 1 нанесена кодовая маска 2. Диск 1 закреплен на ьходном валу 3. В канале грубого отсчета расположен измеритель 4 (на23 пр!1мср, им: ульсная газоразрядная лампа), подкл:оченньш; блоку управления 5, С дру-0il стороны кодового диска 1 расположена

И1?пе>!Ная ще Ib ана 12 Tp? ooc0 отсче12 б и р2çðIläHûå фотоприемники 7 канала грубого

30 o! cHc 2 4. чувств.1тc;IHHI Ic поверхности кото424208

pblK и!Iходятся k!Blip0) иы соотыстсlыу !Ощих дорожек «одоыо! о д«c«B l. Выходы фотоприемни (оы канала груоого UTc»c J а подключены к буферному запом;шаю це". у устройству 8.

В нижней iIBUTkl кодо;)ого диск l ." Одной стороны располозкены излучатель 9 каналы ! o IHoI 0 UTc»e i ccдсржащ 1й оп г)1чсс« ) 10 сНl J .и ifcTО-!Ник cl)i! B l I, JIUJKл)очсппы)1 к блоку управления 12, Cîcдинсппочу последовательно через полосозой (рильтр 13 и делитель часто(ы !4 со ыходоз ге:!ератора НЗ,— пульсов 15. С другой стороны «одоыого диска в «анале то-кого ого Je)B р..с»сложены инДЕКСНаЯ )IЛаС 1 Ина О, Hd КО i 013 0ii II BI! C(. СНЫ гну ппы шт1)ихОВ l i (напри;;cp, чс тырс 1, фОT01грисмппки 18 . Очпог0 ) 1 счс 2

TOpbIe IIOliар1а0 !10ДКЛIОЧСПЫ КО ЫХОД23! Дву Х дифференциальных c«c.i; 19. Штр:1хи каждой из четырех тру!ш с;cLUci:û друг olносг!тельно другd на величину, кра;ную количес ыу фотоприсчникоы 18 (на четверть шгп а штрихов1

И PBCII03103KCIIbl lldllPOÒHÂ ШТРИХОВ КОДОВ011 до!Зозккп младше) 0 pBBpslpB. - Т1ез! Ду зыхода)чи диффсренциа Ihlihl« схем 19 включены 112раллельно фазосдвига;ощис RC-цепочки 20 1

21, средние точки коloðû.; (од«л)очены ко

Входам HóJ!ü-органам 22. Выходы нуль-органов 22 соединены со Входами триггера 23.

1.;ДHkl I ill»ill l)hi%03, -г1)и! Tip 2 23 !05«JIIU»ell K первому входу ыен)ил» 24, второй ы..од котоpoJ U соедипе)1 с зыходо31 l ellcp21 !ÇpB. H)iliv, ьсов 15 и входом делителя частоты !4, а выход подкл)очен ко входу с !етчика ИЗ! )ульсов 25.

Выходы счетчика импульсоы 2.-i;!одклю icны ко входам согласующси логической схемы

2б, ьыход которой соединсkl со входом олo«а управления 5. K упраылщощпм Входам соглаcvIoILfeH 10I ической схе.;1Ы 2б )(ОДK;l!Uilc. Ihl Bhlходы ул -органов 22.

Преобразователь р або гас" сл дукпц)(ч 00разом.

С выхода генератора;1)п!ульсоы . 5 снимаются ичпульсь. с частотой 1„,, и наступа(от 112

Вход Вснтиля «-1 и дели f еля !2.с ГО ы

С выхода делителя частоты 14 снимаются импульсы с частотой .С .) гаа ()(ал— Ы где и — число разрядоы двоичного счетчика импульсов 25.

Эти импульсы 110ступа!От н2 по 30сОВОй фильтр 13, где выделяется первая гармоника импульсного сигнала. Синусоидальное напряжение с полосового фильтра 13 поступает на блок управления 12, который упр-lâë»åò излучением источника соеТВ 11. Сила света источника света !1 изме:(яется по закону — 1а,(1 Г " -"- sin а)Ц> где I(), m — постоянная сос.-авля)ощая и индекс модуляции излучения. помощью оптической системы 10 ис о 111 1заы;.!()3!с;);!О ocысн!2« > i!(i !Оы! к; дорожку м l,fäøel.о разряда диска 1. СветоВ011 Jloi 01 ()т Нс. Гo illkl«B сыста,:foc. lcdoHBTcdlüno пройдя кодоыьш диск 1 с кодовой маской

2, индексную 11ластину 1б со штрихами 17, ПO)1а„,(... 112 ЧХВСТВПТ< hl. hl(..:10 CpXHOCTH фо топр! 0,)п-i«oâ 18.

С .-)ыхо Jo фото.fpH!. Пиков снимаются слсДУ)ОЩПС СИГ!!2ЛЫ:

i 2.; 1+;) f-) з)г1 - — (i -- 11+ (-) (/ где 1ьi, — — чуыстыи -слы:.ость фотоприемников, Ф; — сыстоыоп поток, ада ющий на чувствительную;1оысрхпость l-го фотоприемника 18, Ф.„, пз() — средняя составляющая и индекс модуляции свс" озого по-ока, i=1, 2, 3, 4 — но2-,. мер фотоприемника, -) --- g — пространго * lV с)вснная фаза, Ж вЂ” угловой шаг штрихов коДоыой POPO)KKH .;Jл23L(lc!0 РазРЯДа 3IICKB, ((;— угол JIU!)opo J зходного зала.

l 1апряжсния с fep Hoго и Tpckhего и Вт 01)ОГО

25 и че!13ертого фотоприемников попарно поступают на входы дифференциальных схем, с выХОДОВ KUTop bi# снима!01 ся пап!)яжспия, смсщепны of» JcHTcëü!Jo липп)! с ьитыва ия на

Отсюда число Hмпульсов 1, сосчитанное счетчиком, будет равно

28 —— — 2"

20 ——

2 гл

f аа — г„гч гси -—

3 (eа или

2-.

И"/2 2 бо.2и —:, 2л 2п — 2 ю;г

Из J.ocëc3íåcoвы!,ра кения видно, что код счетчика пзп(ульсов 25 пропорционален углу

65 поворога код(гыого диска в пределах )го)лови

ЗСЛИЧ!П1, зо

112.ip»3KeliH» 1JUC1 iJI lIOT llB I)303, klh 3Ib-OpI 2нов 22, которые в момент перехода синусоидаль ых напр»,кений через нуль в положи-!

Сльном IIBJ.ðBâëåHHH !)ырабатывают итшуль 5 сы. В момент перехода через нуль напряжены», c)!c!öclillof i!2 + — — f)hipBUBтыВастся

4 и)!Пульс, усг )Hk!Â.lиВаlощип !1зигге13 23 ы сди40 !!kiiikioe cocгоянис. При этом открывается вентиль 24 и импу".üñû с генератора им:(ульсов

15 на пинают поступать на счетчик kl)iïóëhñoâ

25. В мохепт перехода через нуль на:(ряжения, смещенного на JpH!.pep 23 устанавливастCSi а I!y;!CHOO ПОЛожЕНИЕ, ТЕМ Са)!ЫЧ 32КPb!IJBSI вентиль 24. Временной интервал, в течение которого открыт вентиль 24, равен к

29 ——

50 — T.

2г.

424208

Составитель 4. Назаркииа

Техред Т. Курилко

Корректор T. Хворова

Редактор Л. Цветкова

Типография, пр. Сапу.юь, Заказ 2378(13 Изд. ¹ 1490 т ..раж 624 Подписное

Ц1-!ИИПИ Государствеппого комитета С<ц та Министров СССР по делам изобретений и отк, ь тнй!

Москва, 7К-35, Т аушская наг, д 4 8

424208 ны шага штрихов, т. е. в пределах одного К0дового участка.

Совместить начало отсчета ус:ройства точного отсчета с серединой кодозого участка младшего разряда, т. е. Х=-О при W/4, можно, например, путем смешения штрихов 17 индексной пластины 16.

С единичных выходов триггеров сче ника ,импульсов 25 снимается код точного отсчета преобразователя, соответствующий положению линий считывания в пределах одного шага штрихов кодовой дорожки младшего разряда диска.

В момент времени, когда с выходов счетчика импульсов снимаются единичные потенциалы, а с нуль-органа 22 снимается импульс, на выходе согласующей логической схемы появляется импульс, разрешающий счигывапнс кода грубого отсчета с кодовых дорожек диска 1. При этом блок управления 5 включает излучатель 4 на время длительности входного импульса. Сигналы с выходов разрядных фотоприемников 7 поступают на вход буферного запоминающего устройства 8, с выходов которого снимается код грубого отсчета, Предмет изобретения

Фотоэлектрический преобразователь уголкод, содержащий кодовый диск, по одну сторону которого расположены излучатели, соединенные с выходами блоков управления капалов .-рубого и точного отсчетов, а по другу.о †;;1м:-емца : щель канала грубого отсчета и индексная и Ic.ñãèíà канала точного отсчета против соответству.ощих фотоприемников, 5 выходы фотоприемников B канале грубого отсчета соединены со входами буферного за.- омипающего устройства, нуль-органы, выходы ко-,орых через триггср соединены с первым входом вентиля, выход которого соединен

10 со входом счстчнка импульсов, а второй вход — со входом делителя частоты и выходом генсра "opa импульсов, выходы счетчика импульсов сосдипены со входами согласующей логической схемы, отличающийся

15 тем, что, с целью повышения точности преобразования. в него введены дифференциальные схемы, RC-цепочки. и полосовои фильтр, а индексная пласт.ша выполнена с группами штрихов, взаимно-смещенных по угловому ша20 гу на величину, кра гную количеству фотоприемников в канале точного отсчета, причем выходы фото. риемпикоз канала точного отсчета гопарпо:гэдк,почспы через дифференциальные схемы и фазосдвигающие RC-цепочки ко

25 входа; и, ь-орган,;в, выходы ко:орых соединены с у. равляющпми входами согласующей логической схемь:, зыход делителя частоты через полосовой фильтр соединен со входом блока управлении капала точного отсчета, а вы30 ход согласующсг логической схс зы соединен со входо;I блока 1пра лсп IB капала грубого отсчета.