Б

 

О П И С А Н И Е 388290

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Совз Советских

Социалистиыеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 07.V1.1971 (№ 1665165. 18-24) М. Кл. G 08с 9/04 с присоединением заявки №

1асударстееннь|й камитет

Саеета Министрсн СССР пе делам иеабРетений и ат,,Рь тий

Приоритет

Опубликовано 22.VI.1973. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 14.ХП.1973

УДК 681.325(088.8) Автор изобретения

В. Г. Стрелков

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА В КОД

Изобретение относится к устройствам преобразования угла поворота в код, применяемым в различных отраслях промышленности в системах программного управления станками, в устройствах автоматического взвешивания, в системах телеуправления и контроля и др.

Для преобразования угла поворота в код, наряду с другими устройствами, используются преобразователи угол-код, работающие,по принципу считывания, Основной частью таких преобразователей является вращающийся диск (либо барабан) с нанесенными на него кодовыми дорожками. Количество кодовых дорожек определяется задаваемой величиной ошибки преобразования, возникающей из-за дискретности отсчета. Чем большую точность преобразования необходимо обеспечить, тем из большего числа дорожек должна состоять кодовая шкала преобразователя. 3ro в свою очередь усложняет конструкцию диска и вызывает удорожание его производства.

Цель изобретения — упрощение конструкции диска преобразователя и тем самым удешевление его изготовления.

Это достигается путем выполнения кодовой шкалы, обеспечивающей любую трсбуемую точность отсчета угла поворота, в виде диска с одной кодовой дорожкой, на которой кодовые значения угла поворота представлены всеми различными кодовыми комбинациями из п разрядов каждая, организованными в циклическую последовательность таким образом, что каждая кодовая комбинация получа5 ется из соседней смещением разрядов на один цифровой разряд влево (или вправо), опуская первый разряд и вводя последний разряд.

На фиг. 1 показана кодовая шкала устройства.

10 Восемь различных трехразрядных комбинаций расположены в циклической последовательности на одной кодовой дорожке. При считывании по часовой стрелке, начиная с сектора, помеченного цифрой «О», трехразряд15 ных кодовых комбинаций последовательно получаются следующие кодовые комбинации:

000 001 010 101 011 111 110 100 или при переводе в десятичные числа О, 1, 2, 5, 3, 7, 6, 4.

20 На фиг. 2 показана принципиальная схема пр едл агаемого устройства.

Назначение дешифратора 1 и матричной схемы 2 — преобразование полученной последовательности кодовых комбинаций с диска 3

25 с помощью чувствительных элементов 4 в последовательность обычного двоичного кода, что необходимо для работы вычислительных устройств, подключаемых к выхо у устройства,преобразования. В качестве дсшифратора

30 показана наиболее простая матричная схема, 5

15

45

360 360 5.,ЗТ,ДО«

2 64 которая на практике, с целью экономии диодов, может быть заменена другой (например, многоступенчатой схемой прямоугольного типа).

При подаче на входы дешифратора любой комбинации сигналов, на его выходе получается сигнал только на одной определенной ширине. Входные сигналы являются двоичными переменными, т. е. число комбинаций из входных сигналов равно 2". Поэтому при и входах число выходных шин должно составлять 2".

В дешифраторе принята следующая логика работы: выходной сигнал, равный единице, возникает на той шине, номер которой равен двоичному числу, подаваемому на вход дешифратора. Например, если на вход поступает двоичная комбинация 101, выходной сигнал, равный единице, появляется па шине, помеченной индексом А5.

Выходные шины дешифратора являются входными для матричной схемы преобразования (матрицы). Число строк матрицы, таким образом, равно 2", а число столбцов — разрядности кода. Для формирования кода па выходе матрицы с каждой из выходных шин дешифратора соединяются те столбцы, которые обеспечивают требуемое преобразование последовательности кодовых комбинаций, нанесенной на предлагаемую шкалу диска, в обычную двоичную последовательность.

Устройство работает следующим образом.

Считываемая в момент измерения угла поворота кодовая комбинация (пусть это будет, например, 101) поступает па вход дешифратора. Одновременно с этим происходит включение источника напряжения (+Е,). Считанная комбинация переводит триггеры Т> и Тз в единичное положение, оставляя триггер Т> в нулевом, Под воздействием поступающих напряжений с триггеров диоды, подключенные к вертикальным шинам а, d, и е, оказываются запертыми и высокий уровень напряжения (код 1) проходит на выходную шину А>. На всех остальных выходных шинах при рассматриваемой комбинации входных сигналов по крайней мере один из диодов открыт. Вследствие этого за счет, падения напряжения на сопротивлениях R шины Ао — А7 находятся под низким потенциалом (код О).

О О О О С О 1 О 1 О 1 О О 1 О

1 0 1 1 О О 1 О О О О 1 1 О О

Такая шкала обеспечивает точность отс;ета угла поворота

Предмет изобоетения

Преобразователь угла, поворота в код, содержащий диск с кодовой шкалой и чупс:пиАналогичным образом при установке на триггерах входного регистра комбинации 000 выбирается шина Ао, комбинации 001 — шина А и т. д.

С шиной А5 соединены столбцы В> и В матрицы, на выходе которой появляется кодовая комбинация 011.

Для удобства размещения щеток съема кода с диска кодовая шкала может быть нанесена на его торцовую часть, В реальных устройствах требуется довольно высокая точность измерения угла поворота, что достигается увеличением числа разрядов считываемых с кодовой шкалы комбинаций.

Построение кодовой шкалы в виде диска с одной разрядной дорожкой для больших и (шесть и более) методом подбора пе представляется возможным, Для создания такой шкалы рекомендуется следующая последовательность действий: занесение в начало шкалы и нулей; запись полученного двоичного числа (или его десятич ного эквивалента) в «накопитель чисел шкалы» (например, отдельный чистый лист бумаги); занесение в шкалу следующего двоичного знака, отличающегося от предыдущего; проверка условия: число знаков в шкале меньше, чем величина (2 — n). Если это число равно (2" — n), единицы заносят в оставшиеся и разрядов шкалы (шкала составлена полностью).

Если указанное условие соблюдено, выделяют последние двоичные знаки шкалы (т. е. очередное число). Далее проверяют наличие очередного числа в накопителе. В случае его отсутствия, возвращаются к записи полученного двоичного числа в накопитель чисел шкалы. Если же оно есть, то заменяют последний двоичный знак создаваемой шкалы на противоположный, и возвращаются к выделению п последних двоичных знаков шкалы.

Этот алгоритм позволяет образовать кольцевую последовательность, состоящую из 2" различных и-разрядных кодовых комбинаций для любых и. Так, например, шкала, составленная по данному правилу, для n=6 имеет следующую последовательность пулей в единицу:

1 О 1 О 1 1 1 О 1 0 0 О 1 О О 1

1 1 1 О О 1 1 1 1 О 1 1 1 1 1 1 тельные элементы, подключенные к входам дешифратора выходы которого соединены с входами матричной схемы, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, кодовая шкала содержит разрядную дорожку с кодовыми комбинациями, образующими циклическую последовательность, а чувствительные элементы расположены вдоль разрядной дорожки с расстоянием между ними, рав. ным /„ee длины.

388290 фы» 1

Составитель М. Черенкова

Техред А. Камышннкова

Корректор Т. Миронова

Редактор И. Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3699/9 Изд. № 1937 Тирани 602 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5