Преобразователь угол - код

 

ОЙ-ИC-АНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

26Î977

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03.1V.1967 (№ 1146195/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 06.1.1970. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 14Х.1970

Кл. 42m5 3/00

Комитет по лелем изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК G 06/

УДК 681.34(088.8) .. Авторы изобретения

В. И. Власенко и Ю. В, Петров

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ вЂ” КОД

Настоящее изооретепие относится к области автоматики и вычислительной техники, к устройствам преобразующим угловое перемещение в электрические сигналы кода.

Известен преобразователь угол — код, содержащий оптический кодовый диск, систему оптических линз и зеркал, источник света, фотоприемник, генератор тактовых импульсов и устройство развертки оптического изображения кода для последовательной записи его в сдвигающий регистр.

Недостатком указанного устройства является наличие ошибок "читывания при неравномерности скорости развертки в р;зультате несовпадения сдвигающих импульсов тактового генератора с кодовыми импульсами фотоприемника.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем установлена неподвижная оптическая линейка с равномерно нанесенными непрозрачными штрихами, разверткч изображения которой через систему оптических линз и зеркал накладывается на развертку изображения кода и служит для формирования сдвигающих импульсов.

Это позволяет устранить ошибки считывания при неравномерност т скорости развертки изображения кода.

На фиг. 1 дана схема преобразователя: на фиг, 2 — временные диаграммы световых потоков и электрических сигналоз р преобразователе и разделительном приемном устройстве.

Преобразователь содержит оптический кодовый диск 1, укрепленный на валу 2, источник света 3, щель 4, цилиндрическую линзу 5, в фокусе которой на якоре электромагнитного реле укреплено зеркало 5, цилиндрическое вогнутое зеркало 7, оптическую штриховую ли10 нейку 8, цилиндрическую линзу 9, плоское зеркало 10, фотоприемник 11, щель 12, устройство питания 13, источник света н устройство

14 для формирования импульсов возбуждения обмотки 15 электромагнитного реле.

15 По команде на выдачу кода, отображающего угловое положение вала в дан1-.ый момент, опрашивающий импульс возбуждает устройства 13 и 14. При этом лампа 3 начинает испускать свет. Одновременно устрокство 14 воз20 буждает обмотку 15 реле развертки и зеркало о начинает поворачиваться.

Свет лампы 3 проходит сквозь щель 4 и кодовый диск 1, причем световая голоса, проходящая сквозь кодовый диск, расположена по

25 его радиусу. Промодулирсванный по интенсивности световой поток, несущий в себе определенную кодовую комбинацию, проектируется через цилиндрическую линзу 5 на зеркало 6.

Отразившись от зеркала, л1чи вновь расхо30 дятся тт в плоскости щели 12 образуют дву280077 мерное оптическое изображение участка кодовой шкалы, который в данный момент выделен с помощью щели 4.

Оптическое изображение кода бь,стро перемещается в плоскости щели 12, благодаря чему на фотоэлемент 11 попадают поочередно светлые и темные участки этого изображения, которые превращаются в электрические импульсы, составляющие последовательный код.

Одновременно свет от лампы 8 направляется зеркалом 7 на штрихо ую линейку 8, содержащую изображение равномерно:гередующихся непрозрачных штрихов, ширина которых соответствует ширине кодовых колец на диске.

Оптическое изображение этих шгрихов снимается с помощью цилиндрической линзы 9, а зеркало 10 отража r световые лучи, идущие от штриховой линейки на зеркало б. Отразившись от зеркала, лучи расходятся и образуют в плоскости щели 12 двумерное оптическое изображение штриховой линейки 8, которое при повороте зеркала перемещается так же, как изображение кода.

Таким образом, в приборе происходит оптическое наложение двух различных изображений, т. е. их суммирование.

Если в определенный момент времени на щель 12, т. е, на фотопрнемник попадает «единица» кода, изображаемая светлым участком, и светлый участок от шгриховой линейки 8, световые потоки этих сигналов складываются по интенсивности, в результате чего с нагрузочного сопротивления ф топриемника получают максимально возможный по амплитуде электрический иглпул с. В случае, когда на фотоприемник попадает «нуль» кода, изображаемый темным участком, на фотоприемник также попадает светлый участок изображения штриховой линейки 8, однако амплитуда этого импульса вдвое меньше, чем в приводимом выше случае с «единицей» кода.

В процессе развертки на нагрузсчном сопротивлении фотоэлемента получагот серию распределенных во времени импульсов двух различных амплитуд, отличающуюся кроме того неравномерным периодом между импульсами из-за непостоянной скорости оптической развертки.

Серия амплитудно-модулированных импульсов передается по кабелю и одновременно по5

4 ступает на входы двух триггеров Шмитта (на чертеже не показаны), которые играют роль формирователей и разделителей серий импульсов различного назначения.

Триггер Шмитта ГШ-1 настроеч на более вьгсокий уровень срабатывания (см. фиг. 2,б), а ТШ-2 — на более низкий уровень срабатывания (см. фиг. 2,б).

В результате ТШ-1 имеет на выходе серию прямоугольных импульсов, отмечающих все

«единицы» кода, а интервалы между этими импульсами отображают все «нули» кода, В то же время ТШ-2 имеет на выходе серию прямоугольных импульсов, соответствующих

«единицам» и «нуляи> передаваемого кода.

Фазовая модуляция этих двух серий импульсов одинакова.

После разделения импульсов они дифференцируются, а результирующие короткие импульсы формируются по pëèòåëüíoñòè и амплитуде в соответствии с электрическими и временными характеристиками триггеров, исполь- зуемых в приемном регистре. При этом по переднему фронту прямоугольных импульсов с

ТШ-2 (см, фиг. 2,г) формируются сдвигающие импульсы (см. фиг. 2,е), а по заднему фронту прямоугольных импульсов с ТШ-1 (см. фиг.

2,в) формируются кодовые импульсы (см. фиг. 2,д).

Такой асинхронный метод записи последовательных кодов в регистр полностью исключает ошибки считывания кода из-за неравномерности скорости развертки, так как запись и сдвиг производятся по переднему и заднему фронту одного и того же импульса.

Предмет изобретения

Преобразователь угол — код, содержащий оптический кодовый диск, источник света, фотоприемник, систему опгических линз и зеркал, устройство развертки изображения кода для последовательной записи значения кода в сдвигающий регистр, отлачающиися тем, что, с целью устранения ошибок считывания при неравномерной скорости развертки, в нем установлена неподвижная оптическая линейка с равномерно нанесенными непрозрачными штрихами, сфокуcHpoBBHilBH развертка изображения которой находится в одной плоскости с разверткой изображения кода.