Устройство для измерения направления перемещения подвижного элемента растрового датчика перемещения

Устройство для измерения направления перемещения подвижного элемента растрового датчика перемещения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСГ1УБЛИН

6 А1 (51)э )1 В 21/!)() 1,мЫ06ЖМ М ..,:! 1;- TEQHfЧЯКДЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ )" . с А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4624194/28

1 (22) 22.12.88 (46) 23.<)6.91. Бюл. М 23 (75) В.А. Павлов (53) 531 ° 71 7 (()88 . 8) (56) Фотоэлектрические преобразователи информации. Под ред. Преснухи" на Л.Н. — M.: Машиностроение, 1974, с . 18(), рис . 93. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМИЦЕНРЯ ПОДВККНОГО ЭЛЕМЕНТА

РАСТРОВОГО ДАТЧИКА ИЕРЕМ) .ЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. 1!ель изобретения повышение разрешающей способности определения изменения направления перемещения подвижного элемента растрового датчика перемещения. При перемещении подвижного элемента 4 относительно неподвижного элементов 5 на выходе

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения направления перемещения подвижного элемента в растровых датчиках перемещения.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности определения изменения направления перемещения подвижного элемента растрового датчика перемещения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2, 3 — временные диаграммы сигналов, формируемых на выходах отдельных узлов устройства.

2 фотоприемников 8,9 формуруются сигна" лы,сдвинутые друг относительно друга на 9О . Нуль-орган 1:) формирует прямоугольный сигнал . Блок 11 цифрового дифференцирования формирует логический сигнал, уровень которого определяется знаком производной сигнала, снимаемого с фотоприемника 9. Знак производной определяется с разрешающей способностью компараторов 1 ? уровня, осуществляющих дискриминацию входного сигнала по квантованным по амплитуде уровням. Знак производной сигнала, снимаемого с фотоприемника 9, выделяется фазовым детектором

17, входящим в дешифратор 13. Логический сигнал, формируемый на выходе элемента ИСКП))ЧА)Ф!ЕЕ ИЛИ 18, xa— рактеризует направление перемещения подвижного элемента 4. 3 ил .

Устройство содержит растровый датчик 1 перемещения, выполненный в виде оптически связанных источников 2 3 света, подвижного и неподвиж oro элементов 4,5 с нанесенными измерительной и индикаторными решетками 6,7, сдвинутыми друг относительно друга на четверть периода, фотоприемники 8,9, нуль-орган 1О, подключенный к фотоприемнику 8, блок 11 цифрового дифференцирования, выполненный в виде компараторов 12 уровня, входы которых подключены к фотоприемнику 9, дешифратора 13, выполненного в виде дешифратора 14 кода, входы которого подключе1657956 ны к компараторам 12 уровня, элементы

ИСКЛЮЧАИ1ЕЕ ИЛИ 15, входы которого подключены к нулевому и первому выходам дешиАратора 14 кода, элемента НЕ

16, вход которого подключен к первому выходу дешифратора 14 кода, фазовый детектор 17, входы которого подключены к вьиодам элемента ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ

15 и элемента HF 16, элемент ИСКЛИЧАЛ-10

ЩЕЕ ИЛИ 13, входы которого подключены к выходам нуль-органа 1 1 и выходу Аазового детектора 17.

Устройство работает следующим образом. 15

Источники 2,3 света Аормируют пучки лучей, которые проходят через измерительную решетку 6, индикаторные решетки 7 и попадают на Аотоприемники 8, . При перемещении подвижного элемента 4 относительно неподвижных элементов 5 на выходе Аотоприемников

8,9 Аормирунтся сигналы, Аазы которых смещены друг относительно друга на ,9Ро . Сигнал с Аотоприемника 8 посту- р5 пает на нуль-орган 10.

Сигнал с Аотоприемника 9 поступает на входы компаряторон 12 уроння, входящих в блок 11 циАРоного дифферен1

;циронания. При увеличении и уменьше1нии сигнала, поступающего с Аотопри1емника 9 относительно нулевого уров ня, происходит последовательное срабатывание компараторов 1) уровня, на выходе котоРых АоРмируется парал лельный код, значение которого связано с амплитудой сигнала, снимаемого с Аотоприемникя 9. ДешиАратор 14 кода, входящий в дешифратор 13, производит преобразование кода, снимаемого 4р с компяраторов 1" уровня, н дополнительный паряллельный код. Сигналы с нулевого и первого разрядов дешиАратора 14 кода поступают на входы элемента ИСКЛ10ЧА1)ЦЕЕ ИЛИ 15. Сигнал с 45 первого выхода денифратора 14 кода поступает на вход элемента НЕ 16.

Сигналы, формируемые на выходах элемента ИСРП)ЧА1)1 (ЕЕ ИЛИ 15 и элемента

HE 16, поступают на вход фазового детектора 17. На выходе фазового детектора 17 формируется логический сигнал, состояние которого определяется знаком производной сигнала, снимаемого с выходя Аотоприемника 9.

Разрешающая способность определения знака производной определяется дискретностью уровней компарирования компараторон 1.! уровня. Сигналы с нульорганов 11) и Аазового детектора 17 поступают на входы элемента ИСКЛИЧА1)ЦЕЕ ИЛИ 18. При совпадении Ааз сигналов, снимаемых с выходов нуль-органа 10 и Аазового детектора 17, на выходе элемента ИСКЛИЧАЛЩЕЕ ИЛИ 18 Аормируется один из логических уровней.

При изменении знака перемещения подвижного элемента 4 относительно неподвижного элемента 5 изменяется знак производной сигнала, снимаемого с фотоприемника 9. При этом изменяется на противоположный логический уровень сигнала, Аормируемого на выходе элемента ИСКЛНЧАЗ)1 (ЕЕ ИЛИ 18.

Использование устройства позволяет повысить разрешающую способность определения изменения направления перемещения подвижного элемента растрового датчика перемещения до доли периода измерительной решетки.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения направления перемещения подвижного элемента растрового датчика перемещения, содержащее Растров и датчик перемещения, выполненный в виде оптически связанных источников света подвижного и неподвижного элементов с нанесенными измерительной и индикаторными решетками, индикаторные решетки сдвинуты друг относительно друга на четверть периода решетки, два Аотоприемника, нуль-орган, подключенный к первому Аотоприемнику, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способнос— ти определения изменения направления перемещения подвижного элемента растроуого датчика перемещения, оно снабжено блоком циАрового дифференцирования сигнала, вход которого подключен к второму Аотоприемнику элементом ИСКЛЛЧА1)1 1ЕЕ ИЛИ, входы которого подключены к выходу нуль-органа и вьмоду блока циАрового диААеренцирования сигнала.

2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок цифрового дифференцирования сигнала выполнен в виде компараторов уровня, входы которых являются входами блока, дешифратора, входы которого подключены к выходу компараторов уровня, вьиод дешиАратора является выходом блока. у 77

1657956

ИЮ/1

017

Редактор F..!1îëèoíîâà

Заказ 24Р9 Тираж 383 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьпиям при ГКНТ СССР !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

uielо

Составитель Т.Айсин

Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар