Преобразователь перемещения в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками, в,системах управления телескопами и т.п. Цельюизобретения являетсяповы- - шение точности преобразователя перемещения в код. С этой целью в преобразователь , содержащий источники излучения , измерительный и индикаторный диски, две пары чувствительньк элементов точного отсчета, блок чувствительных элементов грубого отсчета. .два дифференциальных усилителя, два инвертирующих усилителя, два коммутатора и блок формирования кода грубого отсчета, введены два аналогоцифровых преобразователя, преобразователь крда, два нуль-органа и преобразователь кода, а измерительный и индикаторный диски вьшолнены с идентичными прозрачными дорожками, против которых установлено по одному из пары чувствительных элементов точного отсчета. Цель изобретения обеспечивается за счет исключения влияния ухода параметров источников излучения и чувствительных элементов, благодаря идентичному изменению ин-. формационных и опорных сигналов, снимаемых с чувствительных элементов точного отсчета, а также за счет раздельного преобразования в код синусного и косинусного информационных сигналов точного отсчета с последующим делением кода, соответствующего синусному сигналу, на код, соответствующий косинусному сигналу. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТ СНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (М4 H 03М1/4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4017804/24-?4 (22) 06.02.86 (46) 15 ° 05.87. Бюл. № 18 (71) Институт радиофизики и электроники АН АрмССР (72) А.П.Чибухчян (53) 681 .325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 708386, кл. Н 03 M 1/22, 1977.

Патент CUBA ¹ 3310798, кл. 340-347, опублик. 1967 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В

КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками, .в системах управления телескопами и т.п. Цельюизобретения являетсяповы-— шение точности преобразователя перемещения в код. С этой целью в преобразователь, содержащий источники излучения, измерительный и индикаторный диски, две пары чувствительных элементов точного отсчета, блок чувствительных элементов грубого отсчета, .два дифференциальных усилителя, два инвертирующих усилителя, два коммутатора и блок формирования кода грубого отсчета, введены два аналогогифровых преобразователя, преобразователь крда, два нуль-органа и пре- образователь кода, а измерительный и индикаторный диски выполнены с идентичными прозрачными дорожками, против которых установлено по одному из пары чувствительных элементов точного отсчета. Цель изобретения обеспечивается за счет исключения влияния ухода параметров источников излучения и чувствительных элементов, благодаря идентичному изменению ин-. формационных и опорных сигналов, снимаемых с чувствительных элементов точного отсчета, а также за счет раздельного преобразования в код синусного и косинусного информационных сигналов точного отсчета споследующим делением кода, соответствующего синусному сигналу, на код, соответствующий косинусному сигналу.

1 ил.! 13 . Изобретение относится к автоматиКе и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками, в системах управления телескопами и т.п.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя перемещения в код.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя перемещения в код °

Преобразователь перемещения в код содержит измерительный диск lI ,индикаторный диск 2, источники 3,4 и 5 излучения, чувствительные элементы 6,7 точного отсчета, блок 8 чувствительных элементов грубого отсчета, блок 9 формирования кода грубого отсчета, чувствительные элементы 10,11, дифференциальные усилители 12, 13, инвертирующие усилители 14,15, коммутаторы 16, 17, нуль-органы 18, 19, преобразователь

20 кода, аналого †цифров преобразователи АЦП 21, 22 и блок 23 деления кодов. Измерительный диск содержит дорожку точного отсчета (растровую ), пРозрачную дорожку и дорожку грубого отсчета.

Индикаторный диск содержит дорожку (растровую), прозрачную дорожку и дорожки, соответствующие грубому отсчету

Преобразователь работает следующим образом.

При перемещении измерительного диска 1 относительно индикаторного диска 2 излучения источников 3,4 и 5 излучения, модулированные дорожками измерительного диска 1 и щелями дорожек индикаторного диска 2, попадают на чувствительные элементы 6,7 и на чувствительные элементы блока 8, на выходах которого образуются сигналы трапецеидальной формы, поступающие на входы блока 9 формирования кода грубого отсчета, на выходах которого формируются старшие разряды выходного кода.

На выходах чувствительных элементов 6 и 7 образуются синусоидальные и косинусоидальные сигналы точного отсчета.

Так как чувствительные элементы

10 и 11 размещены против прозрачных дорожек, то на их выходах будут присутствовать постоянные напряжения., величина которых зависит от интен11023 2 другу.

f0 !

5G

55 сивностей источников 3 и 4 излучения и чувствительностей чувствительных элементов 10 и 11.

Так как чувствительные элементы

6,10 и 7,11 Размещаются попарно по радиальным направлениям, то каждая пара может облучаться одним источни-. ком 3 или 4 излучения, В качестве пары чувствительных элементов 6,10 и и 7,11 могут быть использованы, например, двухплощадочные фотоприемники, одним иэ основных достоинств которых является идентичность ухода чувствительностей фоточувствительных элементов от различных дестабилизирующих факторов.

Выходы чувствительныхэлементов 6,7 поступают на первые входы дифференциальных усилителей 12,13, на вторые входы которых подаются немодулирован. ные сигналы с. выходов чувствительных элементов 10,11, величина которых берется равной постоянным составляющим сигналов. При этом амплитуды синусоидального и косинусоидального сигналов могут быть не равны друг

Таким образом, на выходах дифференциальных усилителей 12;13 образуются симметричные относительно нуля синусно-косинусные сигналы, поступающие на первые входы коммутаторов 16, 17, на вторые входы которых поступают инвертированные сигналы с выходов инвертирующих усилителей 14, 15. Одновременно синусно-косинусные сигналы поступают на входы нуль-органов

18-19, на выходах которых формируются прямоугольные сигналы, поступающие на входы преобразователя 20 хода, на выходах которого формируются два старших разряда выходного кода точного отсчета. Управление коммутаторами 16,)7 происходит таким образом, что на их выходы проходят только сиг-. налы положительной полярности, поступающие на входы АЦП 21,22, на выходы опорных напряжений которых подаются напряжения с вьг<одов чувствитель— ных элементов !0,11 соответственно.

Цифровые эквиваленты входных напряжений с выходов АЦП 21,22 поступают на входы блока 23 деления кодов, на выходах которого формируется код тангенса °

Так как пары чувствительных элементов 6,10 и 7,1) представляют со бой двухплощадочные фотоприемники

3 13110 и каждая пара облучается одним источником 3 или 4 излучения, то неидентичное изменение интенсивностей излучения источников 3,4 и чувствительностей чувствительных элементов 6, 10 и 7,11 не приводит к изменению кода на выходах АЦП 21, 22, в связи с тем, что с увеличением (уменьшением) сигналов, поступающих на входы

АЦП 21,22 одновременно увеличиваются 10 (уменьшаются) напряжения, поступающие на их опорные входы.

Для тогр, чтобы во всех четырех квадрантах формировался код тангенса, необходимо, чтобы во втором и 15 четвертом квадрантах код на выходе блока 23 деления кодов инвертировался. Управление блоком 23 происходит выходным разрядом преобразователя

20 кода. Согласование точного и 20 грубого отсчетов происходит по методу "двойной счетки".

Преобразование в код синусного косинусного сигналов с помощью отдельных АЦП 21 и 22, позволяет исключить влияние неидентичности па. раметров этих сигналов на точность формирования младших разрядов кода точного отсчета.

Ф ормула изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий источники излучения, опти-35 чески соединенные через дорожки точно го и грубого отсчетов измерительного диска и соответствующие дорожки индикаторного диска с первым и вторым чувствительными элементами точного 40 отсчета и блоком чувствительных элементов грубого отсчета соответственно, третий и четвертый чувствительные элементы точного отсчета, установлен-. ные попарно соответственно с первым 45 и вторым чувствительными элементами точного отсчета, выходы первого и второго чувствительных элементов точного отсчета соединены с первыми входа23 4 ми соответственно первого и второго дифференциальных усилителей, выходы которых непосредственно соединены с первыми входами и через соответствующие инвертирующие усилители — с вторыми входами одноименных коммутаторов и блок формирования кода грубого отсчета, информационные входы которого подключены к выходам блока чувствительных элементов грубого отсчета, а выходы являются выходами грубого отсчета преобразователя перемещения в код, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены два аналого-цифровых преобразователя, блок деления кодов, два нуль-органа и преобразователь кода, а индикаторный и измерительный диски выполнены с идентичными прозрачными дорожками, концентричными дорожке точного отсчета измерительного диска, третий и четвертый чувствительные элементы точного отсчета установлены против прозрачной дорожки измерительного диска, выходы первого и второго чувствительных элементов точного отсчета соединены с входами одноименных нульорганов, выходы которых соединены с вхбдами преобразователя кодов с третьими входами соответственно первого и второго коммутаторов, вмходы которых соединены с информационными входами одноименных аналого-цифровых преобразователей, выходы третьего и четвертого считывающих элементов точного отсчета соединены с опорными входами первого и второго аналогоцифровых преобразователей, выходы которых соединены с информационными входами блока деления кодов, управляющий вход которого подключен к первому выходу преобразователя кода, второй выход которого соединен с управляющим входом блока формирования кода грубого отсчета, выходы бло-, ка деления кодов и преобразователя кода являются выходами точного отсчета преобразователя перемещения в код, 1311023 0

Составитель Е.Бударина

Редактор М.Бандура Техред N.Ходанич Коррек тор И. Демчик

Заказ 1902!55

Тираж 902 Подписное

ЯНиИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушскан наб., р,.4/5

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