Преобразователь перемещения в код

Преобразователь перемещения в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования перемещений в код. Для повьнпения надежности в преобразователь, содержащий датчик I угла, блок 3 считывания информации, генератор 6 импульсов, распределитель 7 импульсов, регистр 00 СП INP о и СО фиг.1

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1 52649

А1 (51)4 Н 03 М 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4035571/24-24 (22) 03 ° 01,86 (46) 15.11.87.Бюл. И- 42 (71) Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева (72) А.И.Комаров и И.М.Муратов (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 960882, кл. Н 03 М 1/24, 198Г.

Авторское свидетельство СССР

1! 1261113, кл. Н 03 М 1/24, 1984. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В

КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования перемещений в код. Для повьипения надежности в преобразователь, содержащий датчик 1 угла, блок 3 считывания ин формации, генератор 6 импульсов, распределитель 7 импульсов,. регистр, 1352649

9, регистратор II 2, введены кодовый элемент 2, блок 4 сравнения, индикатор 5, блок 8 регистров, регистр

10 и арифметическое устройство II, При перемещении объекта на выходе датчика 1 формируются сигналЬ1. Число его оборотов просчитывается с помощью кодового элемента 2, состоящего из двух групп фотодатчиков, расположенных перпендикулярно движению кодового элемента 2 и разнесенных на полов%ну шага продвижения кодового элемента. Выбор группы фотодатчиков, используемой для работы в определенный момент времени, осуществляется блоком 4 по результату сравнения значений кода с выхода блока 8 регистров и с выхода датчика 1 угла.

Одновременно блок 4 осуществляет

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для изменения линейных или угловых перемещений.

Цель изобретения — повьш ение надежности преобразователя °

На фиг.1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг.2 — структурная схема блока сравнения; на фиг.3 — выполнение кодового элемента и его расположение относительно блока считывания информации.

Преобразователь содержит датчик

1 угла, кодовый элемент 2, блок 3 считывания информации, блок 4 сравнения, индикатор 5, генератор 6 импульсов, распределитель 7 импульсов, блок 8 регистров, регистры 9 и 10, арифметическое устройство 11, регистратор 12, блок 4 сравнения содержит группы 13 и 14 фотодатчиков, блок 4 сравнения содержит элементы 15 — 19 сравнения и мультиплексор 20.

Преобразователь работает следующим образом.

При перемещении объекта приводится во вращение вал датчика 1 угла, в качестве которого может быть применен фазовращатель с электронной схемой, преобразующий его сигналы в

30 анализ на совпадение значений кода с выхода кодового элемента 2 со значениями кода в блоке 8 регистров о конечном положении объекта перемещения. В случае равенства этих значений блоком 4 выдается сйгнал в индикатор 5 о конечном положении объекта.

Код перемещения объекта для точного отсчета считывается в регистр 10, для грубого отсчета — в регистр 9.

Определение координаты положения объекта осуществляется арифметическим устройством 11, а регистрация расчета-регистратором 12. Последовательность в работе схемы преобразователя обеспечивается импульсами, сформированными от генератора 6 с помощью распределителя 7 ичпульсов.

1 з п. ф лы, 3 ил.

2 цифровой код, пропорциональный углу поворота вала. Датчик 1 угла кинематически соединен с кодовым элемен— том 2, кодовые дорожки которого расположены перпендикулярно перемещению этого элемента (фиг.3). Фотодатчики в группах 13 и 14 располагаются вдоль дорожек кодового элемента 2 и их оси разнесены на расстояние, равное половине ширины кодовой дорожки, которая, в свою очередь, равна величине перемещения элемента 2 за оцин оборот вала датчика 1 угла.

Число оборотов вала датчика определяется путем считывания текущего кода кодовым элементом 2 с помощью групп датчиков 13, 14 блока 3. Состояние каждой группы датчиков 13, 14 отражает положение элемента 2 в пространстве. Состояние датчиков

13, 14 выраженное в виде цифровых кодов, поступают в блок 4 сравнения для выбора первой или второй группы датчиков 13, 14 и для анализа начального и конечного положения объекта.

Необходимость анализа достоверности информации, считываемой с первой или второй группы фотодатчиков 13, 14 обуславливается тем, что датчики в зависимости or положения воздействующего на них кодового элемента 2

1352649 могут находиться либо в режиме уверенного считывания кода с кодового элемента 2, либо нет. Это объясняется тем, что элемент 2 в процессе своего движения, воздействуя на оптический канал, в какой-то момент времени может оказаться на границе включения или выключения той или иной группы датчиков 13, 14. Поэтому с целью исключения одновременного возникновения подобной ситуации сразу в обеих группах 13,14, первая и вторая группа датчиков 13, 14 расположены так, что обязательно в любой момент времени одна из групп осуществляет уверенное считывание кода с кодового элемента 2.

Выбор группы датчиков !3,14 для считывания достоверной информации осуществляется блоком 4 на основе сравнения текущего кода-элемента

Z угла поворота вала датчика 1 с константой-эквивалентом угла поворота вала датчика 4 величиной в 180 в виде цифрового кода Z< снимаемого с блока 8 регистров. В случае, если Е (Е18 то для считывания кода числа оборотов вала датчика выбирается группа фотодатчиков 13, в противном случае группа фотодатчиков 14.

Кроме того, в блоке 4 производится анализ кода на совпадение с кодами начального,и конечного положения объекта, хранимыми в блоке 8 регистров, и в случае совпадения результат выдается на индикатор 5 начального и конечного положения объекта.

Код перемещения через блок 4 считывается с той или иной группы датчиков 13, 14 в регистр 9 грубого отсчета, а код угла поворота вала датчика считывается в регистр 10 точного отсчета. Далее информация с регистра 9 и с регистра 1 0 считывается в арифметическое устройство 11, которое использует признак сравнения кодов Z > и Z 1, поступающего с блока 4, производит вычисление координаты положения объекта в соответствии с соотношениями: если Е р ) то Е = (<Г,) 2Z,,+ (Е < >) п, если Z (p < Е1 р то Е = (((Гg) -1) 2 Е во + (Z )jn) где Г,à — содержимое регистра 9, отражающее состояние первой или второй груп5 пы датчиков 13,14; (Е <) — содержимое регистра 10;

n - масштаб перевода единицы кода поворота в линейное перемещение.

Результат вычисления выводится на регистратор 12.

Для временной организации работы преобразователя используется распределитель 7. Распределитель 7, подаi5 вая последовательно импульсы на блоки 4,9,!0,11,12 обеспечивает непре-рывную работу по преобразованию координаты перемещения в код.

Работа блока 4 сравнения осуществ20 ляется следующим образом.

Элемент 15 сравнения реализует совместно с мультиплексором 20 функцию выбора групп фотодатчиков 13, 14 в блоке 3. Это достигается за счет того, что он производит сравнение текущего кода (Z ),поступающего с датчика 1, с константой угла поворота в 180 (7 ) в виде двоично1Вс го кода, поступающего с блока 8 ре30 гистров. В случае, если код Z ) Z„

1SO то на выходе этого элемента появляется логический сигнал "1", который поступает на мультиплексор 20 и подключает его своим выходом к первой

3б группе фотодатчиков 13.

Во всех остальных случаях сигнал на выходе элемента 15 отсутствует и соответственно мультиплексор 20 подключен своим выходом на второй груп40 пе фатодатчиков 14. Информация на выходе мультиплексора 20 появляется в момент появления сигнала с распределителя 7. Сигнал на выходе элемента 15 используется устройством

45 11 в качестве признака "больше" при сравнении кодов Е- q Z у с

Элементы 16,17 сравнения сравнивают код начального положения, поступающего из блока 8, с текущим ко50 дом точного отсчета Z <, поступающего непосредственно из блока 3 через мультиплексор 20. Признак сравнения с выхода элемента 17 поступает на вход индикатора 5 начального бб и конечного положения.

Элементы 18 и 19 сравнения срав- . нивают код конечного положения, поступающего из блока 8, с текущим кодом точного отсчета Z, поступаю) 352649 щего из датчика 1, и с кодом грубого отсчета, поступающего непосредственно из блока 3 через мультиплексор 20. Признак сравнения с выхода элемента 19 поступает на вход блока 5. формула изобретения

1.Преобразователь перемещения в код, содержащий датчик угла, кинематически соединенный с объектом перемещения, блок считывания информации, генератор импульсов, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, первый выход которого соединен с первьж входом первого регистра, регистратор, второй регистр, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены кодовый элемент, блок сравнения, индикатор, блок регистров и арифметическое устройство, а блок считывания информации содержит две .группы, расположенных на двух параллельных осях фотодатчиков, разне— сенных на половину шага продвижения кодового элемента, равного перемещению кодового элемента за оборот вала датчика угла, который кинематически соединен с кодовым элементом, оптически соединенным с блоком считывания информации, первый и второй выходы которого соединены с одноименными входами блока сравнения, третий вход которого подключен к первому выходу датчика угла, четвертый. .вход — к второму выходу распределителя.импульсов, пятый вход — к выходу блока регистров, первый выход соединен с вторым входом первого регистра, второй и третий выходы соединены с входами индикатора, четвертый выход соединен с первым входом арифметического устройства,.второй вход которого подключен к выходу второго регистра, а вь1ход r. оелинен с первым входом регистратора, второй í î" которого подключен к третьему выходу распре5 делителя импульсов, четвертый выход которого соединен с третьим входом арифметического устройства, а пятый выход соединен. с первым входом второго регистра, второй вход которого подключен к второму выходу датчика угла, выходы регистратора являются выходами преобразователя, выход первого регистра соединен с четвертым входом арифметического устройства.

2 Преобразователь по и 1 о т— лич ающийс я тем, чтоблок сравнения содержит мультиплексор и пять элементов сравнения, первые входы первого, второго и третьего элементов сравнения объединены и являются третьим входом блока, вто75 рме входы первого, второго, третьего и первые входы четвертого и пятого элементов сравнения объединены и являются пятым входом блока, выход первого элемента сравнения соединен б с первым входом мультиплексора и является четвертым выходом блока, второй и третий входы мультиплексора являются соответственно первым и вторым входами блока, а четвертый вход является четвертым входом бло35 ка, выход мультиплексора соединен с вторыми входами четвертого и пятого элементов сравнения и является первым выходом блока, выход второго

4 1 элемента сравнения соединен с третьим входом четвертого элемента сравнения, выход которого является вторым выходом блока, выход третьего элемента сравнения соединен с третьим входом пятого элемента сравнения, J выход которого является третьим выходом блока.

1352649 аз &маЮ

g устроисп бо 1f Ь рееист 8 8 ин3икаторб сРиа. Г Ь индикагпор5

С ос тав ит ель М. Сидоров а

Редактор М.Товтин Техред А.Кравчук Корректор О. Кравцова

Заказ 5577/57 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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