Преобразователь угол-код

 

О П И С А- Н И Е 1»1 479I36

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.06.73 (21) 1930420/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 30.07.75. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 15,09.76 (51) Ч. Кл. 6 08с 9/06

Государственный комитет

Совета Мнниатрав СССР па делам неааретений н аткрытий (53) УД1(681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

M. А. Гибидулин, О. А. Горяинов, В. В. Макаров, Е. А, Буланов и М. А, Редкозубов

Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ вЂ” КОД

Подвижный диск 4 связан посредством оси с преобразуемым углом поворота контролируемого механизма (на фиг. 1 пе пок lзян).

На поверх11остях подвижного 4 (фиг. 2) и

I åïoäâèæíoãо 5 (фиг. 3) дисков нанесены концентрические растровые дорожки 8 — 11.

Растровые дорожки 9, 10 и 1! 11одвижного диска 4 11 дорохкки 8 11еподвпжпого диска 5 радиально-центральные, а растровые дорожки

10 и 11 диска 5 радиально-нецентральные. Ра25 стровые дорожки 8 — ! нанесены соответстД, 2п венно с угловым шагом 2л, 2 "го 2 по

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться нри преобразовании угла поворота осей различных механизмов в цифровой код.

Известны преобразователи угол — код, содержащие последовательно соединенные генератор счетных импульсов, делитель частоты, фазорасщепитель, ключи, суммирующий усилитель, интегратор, нуль-орган, блок управления считыванием, соединенный с входами схем «И», регистром и генератором счетных импульсов (выходы разрядов делителя частоты через схемы «И» соединены с входами разрядов регистра), фотоприемники грубого, промежуточного и точного отсчетов, установленные напротив соответствующих растровых сопряжений неподвижного и подвижного дисков и источника излучения.

Цель изобретения — упрощение преобразователя.

Это достигается тем, что в него введены коммутатор, счетчик импульсов и мпоговходовые схемы «И», причем выходы фотоприемников через коммутатор подключены к другим входам кл1очей, управляющий вход коммутатора через счетчик импульсов подключен к выходу делителя частоты, а выходы разрядов счетчика импульсов через многовходовые схемы «И» соединены с входами блока управления считыванием, 2

На фиг. показан предлагаемый преобразователь; на фиг. 2, 3 и 4 — кодовые маски его дисков; на фиг. 5 — структурная схема преобразователя.

Источник излучения, включающий лампу 1 (фиг. 1) и фокусирующую систему 2, установлен напротив растровых сопряжений 3 прозрачных подвижного 4 и неподвижного 5 дисков. На другом непрозрачном неподвижном диске 6 расположены фотоприемники 7, установленные напротив соответствующих растровых сопряжений 3 неподвижного 5 и подвижного 4 дисков. (гдеи „, п „, — соответственно число разрядов в грубом п промежуточном отсчетах). Ради479136

3 ально-центральные и радиально-нецентральные растры дают в сопряжении муаровые картины, а параметры радиально-центрального растра могут быть выбраны такими, что шаг муаровых полос будет равен ширине растрового кольца.

На неподвижном диске 5 против дорожки 9 диска 4 нанесены четыре растровые дорожки

8 (фиг. 3), смещенные друг относительно друга на четверть шага и имеющие вчетверо меньшую ширину. В результате растровые дорожки 9 и 8 образуют между собой четыре обтюрационных сопряжения.

Х (— I)), 2-, соответственно о

2л где «=2я, 2лго диапазону преобразования грубого, промежуточного и точного отсчетов;

На неподвижном диске 6 против дорожек

8 — 11 нанесены чувствительные поверхности (фиг. 4) фотоприемников 7.

Выходы фотоприемников 7 точного, промежуточного и грубого отсчетов (фиг. 5) через выходы коммутатора 12, состоящего из ключей 13 и распределителя импульсов 14, подключены к входам ключей 15. Управляющий вход коммутатора 12 (вход распределителя импульсов 14) через счетчик импульсов 16 подключен к выходу делителя частоты 17 и входу фазорасщепителя 18, выходы которого соединены с управляющими входами ключей

15. Выходы ключей 15 через последовательно соединенные суммирующий усилитель 19, интегратор 20, нуль-орган 21 подключены к входу блока 22 управления считыванием, к другим входам которого подключен выход регистра 23, выход генератора 24 счетных импульсов, соединенный с входом делителя частоты

17, и выходы многовходовых схем «И» 25 и 26, соединенных с выходами разрядов счетчика импульсов 16. Выходы блока 22 управления считыванием соединены со сдвигающим входом регистра 23 и схем «И» 27, к другим входам которых подключены выходы разрядов делителя частоты 17, а выходы схем «И» 27 соединены с входами разрядов регистра 23.

Преобразователь угол — код работает следующим образом.

Источник излучения с помощью лампы 1 и фокусирующей системы 2 равномерно освещает диск 4. Световые потоки, прошедшие через растровые дорожки дисков 4 и 5 сопряжений

3, попадают на чувствительные поверхности фотоприемников 7. При вращении диска 4 световые потоки модулируются по закону, олизкому к синусоидальному, в функции от угла поворота я„. Напряжения V4„, снимаемые с выходов фотоприемников 7 (где i= 1, 2, 3, 4) сдвинуты друг относительно друга по фазе на четверть периода:

2л 2л

U,- — — U4„+U ф„з1п(я „, + Х (0 4

U4„ — пулевое значение сигнала;

U4,„ — максимальное значение сигнала.

С выходов фотоприемников 7 сигналы поступают на входы ключей 13 коммутатора 12.

На управляющие входы ключей 13 поступают импульсы соответственно с первого, второго и третьего выходов распределителя импульсов

14, на вход которого подаются импульсы чаfrcH

l0 стоты,+ (где f „„, — частота счетных им2 пульсов, снимаемых с генератора 24 счетных импульсов) с выхода m-разрядного счетчика импульсов 16, связанного через и-разрядный

15 делитель частоты 17 с генератором 24 счетных импульсов.

На управляющие входы ключей 15 с выходов фазорасщепителя 18 подаются импульсы напряжений

U фр (a)t+ (i 1) ) где

М гси

И) =

2п

1 и„,при 2k

g=o)t+ (i — 1).

3О

Частота импульсов, поступающих на вход распределителя импульсов 14, в 2 " раз меньше частоты импульсов Уфр; с выходов фазорасз5 щепителя 18.

При поступлении первого импульса на вход распределителя импульсов 14 он устанавливается в первое положение. На время первого такта работы преобразователя с первого вы4о хода распределителя импульсов 14 поступает разрешающий сигнал на управляющие входы ключей 13 точного отсчета, а со второго и третьего выходов распределителя импульсов

14 подаются запрещающие сигналы. К входам

45 ключей 15 на время первого такта работы распределителя импульсов 14 подключаются фотоприемники 7 точного отсчета. Напряжения с выходов фотоприемников 7 с помощью ключей 15 периодически подключаются с частотой

Хгси к i-му входу суммирующего усилителя

19. Далее эти напряжения суммируются, усиливаются и поступают на вход интегратора

20. С выхода последнего сигнал поступает на

55 нуль-орган 21. В момент перехода напряжения интегратора 20 через нуль нуль-орган вырабатывает импульс, поступающий на вход блока 22 управления считыванием.

В. установившемся режиме отрезок време60 ни между пулевым состоянием делителя частоты 17 и моментом появления импульса на выходе пуль-органа 21 пропорционален углу поворота входного вала о.„

Импульс с выхода нуль-органа 21, при ус65 ловии разрешающих сигналов с выходов ге479136

25

3(!

5 нератора 24 счетных импульсов и многовходовой схемы «И» 25 открывает схемы «И» 27, и состояние разрядов делителя частоты 17 в данный момент времени запоминается в регистре 23, Во избежание записи ложных кодов импульс считывания синхронизуется в блоке 22 управления считыванием с импульсами с выхода генератора счетных импульсов и многовходовой схемы «И» 25.

Импульсы с выхода генератора 24 счетных импульсов на схему «И» 27 поступают задержанными на время переходных процессов в делителе частоты 17, а импульс с выхода многовходовой схемы «И» 25 возникает в конце такта работы коммутатора 12.

Таким образом, считывание результата преобразования и запись его в регистр 23 происходит один раз за такт, в конце такта работы распределителя импульсов 14 (коммутатора 12).

В начале следующего такта коммутатора

12 по сигналу с выхода многовходовой схемы

«И» 2б и с выхода генератора 24 счетных импульсов блок 22 управления считыванием осуществляет сдвиг кода, запасенного в регистре

23, на п разрядов, освобождая в регистре 23 место для кода промежуточного отсчета, который будет получен во втором такте преобразования.

При поступлении второго импульса на вход коммутатора 12 последний устанавливается во второе положение; к входам ключей

15 подключаются выходы фотоприемников 7 промежуточного отсчета, и процесс преобразования повторяется, как в первом такте.

Импульс с выхода нуль-органа 21 поступает на вход блока 22 управления считыванием, где происходит его сдвиг, как и в первом такте работы преобразователя, однако, при этом на управляющий вход блока управления считыванием с выхода 2п-го разряда регистра

23 с целью согласования кодов точного и промежуточного отсчетов подается сигнал согласования.

Если значение кода в старшем разряде

«0», то импульс с выхода нуль-органа 21 без задержки поступает на входы схем «И» 27, либо задерживается на время половины периода следования импульсов с генератора 24 счетных импульсов, если значение кода в старшем разряде равно «1». На другой вход блока управления считыванием поступает разрешающий сигнал со схемы «И» 25. Импульсы схем «И» 27 и код делителя частоты 17 записывается в регистр 23.

Аналогично происходит работа преобразователя в последнем, третьем такте работы. В начале такта происходит сдвиг кода в регистре 23 на п тактов, и выдача кода осуществляется в начале первого такта работы схемы.

Таким образом, блок 22 управления считыванием осуществляет управление и запись кодов в регистр 23 так, что в первом такте записывается и-разрядный код точного отсчета, затем он сдвигается на и тактов, во втором такте записывается код промежуточного отсчета, который сдвигается на п тактов совместно с ранее записанным кодом точного отсчета, в третьем такте записывается код грубого отсчета, а затем суммарный код выдается на выход преобразователя угол — код.

Предмет изобретения

Преобразователь угол-код, содержащий последовательно соединенные генератор счетных импульсов, делитель частоты, фазорасщепитель, ключи, суммирующий усилитель, интегратор, нуль-орган, блок управления считыванием, соединенный с входами схем «И», регистром и генератором счетных импульсов, выходы разрядов делителя частоты через схемы

«И» соединены с входами разрядов регистра, фотоприемники грубого, промежуточного и точного отсчетов, установленные напротив соответствующих растровых сопряжений, неподвижного и подвижного дисков и источника излучения, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, в него введены коммутатор, счетчик импульсов и многовходовые схемы «И», причем выходы фотоприемников через коммутатор подключены к другим входам ключей, управляющий вход коммутатора через счетчик импульсов подключен к выходу делителя частоты, а выходы разрядов счетчика импульсов через мпоговходовые схемы «И» соединены с входами блока управления считыванием.

479136

Фиг, 5

Составитель И. Назаркина

Техред М. Семенов Корректор М. Лейзерман

Редактор Е, Караулова

NOT, Загорский филиал

Заказ 31ОЗ Изд. Ы 1680 Тпрагк 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5