Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код

Авторы патента:

G08C9/06 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

ОП ИСАНИЕ, ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОР КОМУ СВИ ЕЕЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 12.08.75 (21) 2163918/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетвЂ”

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 11.04.77 (51) М. Кл G 08С 9/06

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретеннй и открытий (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

Т. И. Рытников, 1О. С. Шарии, П. Б. Гольдфарб и

А. А. Кетов (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА

ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение отнасится к цифровой технике и может быть использовано в автоматике как .преобразователь угла, поворота вала или линейного перемещения в код, Известен цифровой фотоэлектрический датчик угла, выдающий и нфо рмацию в десятично-комбинаторном коде и состоящий из пяти пар фотоприемников, расположенных симметрично по,периметру.

Эти датчики обладают таким недостат ком, как неопределен|ность считьавання информации на границах двух разрядов.

Для устранения этого недоставка применяются системы попарно расположенных фотоприемников, переключаемых сипналом от младшего разряда.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код, содержащий кодовую маску, расположенную на входном валу, фотоприемники, соедииснные с дешифратором, и источник питания.

Недостатком этого преобразователя является необходимость применения уд воеиного количесива фотоприемников для формироваиия сигнала «двойной щетки», что понижает надежность преобразователя.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности фото2 электрического п реобразавателя угла поворота, вала в код, т. е. устранение неоднозначности считывания на границах двух разрядов с меньшим количеством фотоприемников.

5 Поставлеиная цель достигается тем, что в предлагаемом преобразователе кодовая маска выполнена в аиде распределенного источника света,:состоящего из трех секций, одна из которых подключена к источникупиш тания непосредспвеино, а две других подклю чены к источ нику питания через коммутатор, вход которого подключен к:выходу дешифратара.

На фиг. 1 показана функциональная схема

15 предлагаемого преобразователя; иа фиг. 2вЂ” кодовые маски старшего и младшего разрядов; íà ф иг. 3 вЂ” таблица включения датчиков.

Фотоэлектрический п реобразователь угла поворота вала в код содержит распределен20 иый источник света 1, который состоит из секций 2 вЂ” 4, представляя собой две кодовые маски,комбинированного кода, наложенные друг иа друга со сдвигом, и служит для коммутации фотоприемников 5, 6, 7, 8, 9 (5, 6, 7, 8, 25 9).

Распределенный источник света расположен на вращающемся основании, например на диске (на чертеже не показан) и может быть выполнен в виде электролюминесценTiH0ЗО го слоя, нанесенного в контуре маски иа вра3 щающемся металличеоком диске. Секции 3 и

4 распределеиного источника света коммутируемые и,подключены к источ нику питания 10 через коммутатор 11. Секция 2 некоммутируемая и подключена к источнику питания 10 непоаредственно.

Распределенный источник света за счет коммутир уемых и некоммутируемых секций предста|вляет собой датчики старших и младших разрядов. На фиг. 2 показана маска датчика ста ршего разряда (внутреннее кольцо) и условно показана кодовая маска младшего разряда, от которого поступает сигнал «двойной щетки». 3а один оборот датчика ста ршего разряда датчик младшего разряда совершает десять оборотов. При изображе нии кодовой маклаки датчика младшего разряда в одной плоскости с маской датчика старшего равряда, маска датчика младшего разряда условно повторяется десять раз. Маска датчика младшего, разряда постоянно,подключена к источнику .питания, поэтому изображена на фиг. 2 как единая (не IIoiKaaalHbI секции 2,3,4), На фиг. 3 изображена таблица включений для двух датчиков, ко довые маски KQTolpbIK изображены на фиг. 2. Над таблицей изображены стрелки, указывающие на столбцы, соответствующие фотоприемникам, IIQ горизо нтали кодовые ком бинации, снимаемые с фотоприемников .при вращении датчико в в соответствии с фиг. 2. Точка в узле пересечения номера фотоприем ника и кодовой комбинации указывает на включеиное состояние фотоприемника в да иной кодовой комбинации.

Датчик имеет десять состояний, отличающихся друг От друга кодовы ми комбинациями, образуемыми «включенными» и « выключен ными» фотоприемниками.

Работает фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала Б код следующим обр а|зом.

Сипнал на коммутатор 11, переключающий секции кодовой маски, лосту пает с выхо.да,дешифратора 12, который подключен к фотоприемникам датчика, предыдущего разряда.

При включенном фотоприемнике 5 .подключается к источнику питания секция 4 и отключается секция 3 кодовой маски датчика старшего раз,ряда.

П ри вращении кодовой ма аки по стрелке (см. фиг. 2), начиная с положения изображен ного на фиг. 2, кодовые комбинации бу550665

4 дут меняться в соответствии с фиг. 3, в направлении увеличения номера комбинации.

Общее число комбинаций для двух датчиков 100.

В исхо д ном состоянии фотолриемники датчиков находятся на гра нице между 99-й и 0-й комбинациями. В 99-й кодовой комбинации включены фотоприемники 9 и 9 . При переходе к 0-й комбинации, включается фотоприемник 5 датчика младшего разряда. Включение этого фотоприемника подключает к micточнику пита ния 10 секцию 4 кодовой маски, что ведет к включению фотоприемника 5 датчика старшего разряда. Таким образом, происходит одновреманное изменение кодовых комбинаций датчиков младшего и старшего разрядов, т. е. устраняется неоднозначноль на границе считывания.

Далее, в комбинациях 1 вЂ” 9 .последователь20 ПО меняются состоя и ия ф!ОтОпр нем ников 5, 6, 7, 8, 9 без изменения состояния фотоприемников датчика старшего разряда. При включении фотопр ием ника 5 лодключается секция 3 кодовой мальски 1 датчика старшего разряда (комбинации 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), что обеспечивает включенное состояние фотоприемника 9 в комбинациях 8, 9. Переход к комбинации 10 сопровождается включением фотоприемника 5, отключением секции 3 .кодо30 вой масками датчика старшего разряда, выключением фотоприемника 9. Таким образом, устраняется неоднозначность считывания и па этом переходе. Неоднозначность считывания на границе между 19 и 20 комбинациями ни35 чем пе отличается от такого устранения на границе меж|ду 99-й и 0-й комбинациями и т. д.

Формула изобретения

Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в,код, содержащий кодовую маску, расположенную на входном валу, фотоприем ники, соединенные с дешифратором, 45 и источник питания, отл и ч аю щи и с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности п1реобразо вателя кодовая маака выполнена,в виде ра спределенного источника авета, .состоящего из трех се кцчй, 50 одна из которых лодключена к источнику питания непосредствеино, а две других подключены к источнику питания через коммутатор, вход которого подключен к выходу дешифратора.

550665

/ /

/ / ед б

1 и

/,/

5 б

Составитель И. Назаркина

Техред М. Семенов

Редактор Н. Каменская

Корректор О. Тюрина

Заказ 2359 Изд. № 280 Тираж 869

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий