Преобразователь аналоговой величины в код

Преобразователь аналоговой величины в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

в. 1 Р..;т; .п<,в

I г,t,.;";е:;а t.; Г С

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву N 462282 (5l)M. Кл.

: (22) Заявлено 25.04.77 (21) 2478727/18-21

Н ОЭ К 13/175 с присоединением заявки М— (23) ПриоритетГюсудврстввик;,й иаиитет

СССР вв д лаи изебрвпвкй и вткритий

Опубликовано 05.11.79. Бюллетень Уй41

Дата опубликования описания 08.11.79 (53) УДК 681.З25 (088,8) (72 А вторы изобретения

В. М. Шаповалов и М. Д. Хованских

Уральский электротехнический институт инженеров железнопорожного транспорта (7)) Заявитель (5 4) ПРЕО БРА 3 ОВАТЕЛЬ А НАЛОГОВОЙ

ВЕЛИЧИНЫ В КОД

Изобретение относится к вычислитель= ной и информационно-измерительной технике. Оно может быть использовано при конструировании цифровых измерительных приборов, устройств ввода измерительной информации в ЭБВМ, АСУ технологическими процессами и аналого-цифровых преобразователей.

Известен преобразователь аналоговой величины в код, содержащий осветитель, измерительный механизм с поворотным зеркалом, волоконнооптическое кодирующее устройство с подключенным к его выходу через фотоприемники электронно-логическим блоком, два фотоприемника и двухвходовой элемент И, а волоконнооптическое кодирующее устройство содержит дополнительные световоды, входные торцы которых, имеющие, например, прямоугольное сечение, образуют дополнительные равные зоны входного торца волоконнооптического кодирующего устройства и расположены на нем вплотную друг к другу по прямой, параллельной направлению ° перемещения светового штриха, а выход .ные торцы, объединенные через один в два общих световода, подключены через два фотоприемника ко входам двухвходо вог.о элемента И, выход которого соединен с управляющим входом электроннологического блока P).

Данный преобразовй ель аналоговой величины в код имеет сравнительно не высокую надежность работы, обусловленную возможностью появления ложных кодов на выходе преобразователя при обрыве цепи управления электроннопогичес кого блока, а также из-за возможной незначительной непараллельности оси светового штриха луча границам сосед них входных торцов волоконнооптическо го кодирующего устройства.

Целью изобретения является повьппе ние надежности работы преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь аналоговой величины в код, содержащий осветитель, измерительный механизм с поворотным зерка696603

3S лом, волоконнооптическое кодируюшее устройство с подключенным к его выходу через фотоприемники электронно логическим блоком, два фотоприемника и двухвходовой элемент И, а волоконно- 5 оптическое кодирующее устройство содержит дополнительные световоды, вход-, ные торцы которых, имеющие, например, прямоугольное сечение, образуют дополнительные равные зоны входного торца волоконнооптического кодирующего. устройства и расположены на неМ вплотную друг к npyvy по прямой, параллельной направлению перемещения светового штриха, выходные торцы дополнительных световодов, объединенные через один в два обших световода, подключены через два ,фотоприемника ко входам двухвходового элемента И, выход которого соединен с управляющим входом электроннопогичесо кого блока, продолжения границ соседних входных торцов дополнительных световодов делят прилегающие к ним входные торцы простейших кодирующих элемен25 тов волоконнооптического кодирующего устройства на две равные части.

На чертеже приведена блок-схема преобразователя.

Преобразователь аналоговой величины в код содержит осветитель 1, формируюший световой штрих 2 на входном торце волоконнооптического кодирующего устройства (ВОКУ) 3, измерительный механизм 4 с поворотным зеркалом 5, блок фотоприемников с информационными

6 и двумя управляющими 7 фотоприемниками, электроннопогический блок 8 с кодовыми выходами 9 и двухвходовый элемент И 10.

Входная величина 7. преобразователя измерительным механизмом 4 с поворотным зеркалом 5 преобразуется в координаты Х положения светового штриха 2 луча осветителя 1. Эти координаты Х квантуются, а соответствующие уровни квантования кодируются с учетом заданной функции преобразования.

Квантование координат положения

50 светового штриха 2 осуществляется входным торцом ВОКУ 3, образованным входными, например, прямоугольными, расположенными по прямым, параллель-.

55 ным направлению перемещения светового штриха 2, торцами ll и. 12, жгутов простейшего содирующего элемента 13,. световодов 14 и управляюших (дополнительных) световодов 1 5. При этом продолжения границ плотиоуложенных входных торцов 12 дополнительных све» товодов 15 делят прилегающие к ним плотно или неплотно уложенные входные торцы 1 1 ПКЭ 13 на две равные части. Для нормальной работы преобразователя размер Л (ширина светового штриха 2) устанавливается меньшим или равным размеру 3-C+g<, где В и С - размеры (ширина и высота) указанных частей входных торцов 11 ПКЭ 13; х.- максимально допустимое значение угла отклонения от параллельности оси светового штриха 2 границам входных торцов

11 ПКЭ 13. При соблюдении этого условия (А» В - С tg6(.) возможна засветка световым штрихом 2 одного из входных торцов 11 ПКЭ 13 и двух входных торцов 12 дополнительных световодов

15. Размеры Д входных торцов 12 дополнительных световодов 15 могут быть постоянными или переменными, íî строго фиксированными и определяются шагом квантования перемещения светового штриха 2.

Кодирование уровней квантования, соответствующих координатам Х светового штриха 2, осуществляется в ВОКУ 3.

При этом образование выходного оптического кода 16 обеспечивается расщеплением" энергии светового штриха световодами 14 и раскладкой их выходных торцов по выходным информационным торцам 17 ВОКУ 3, которым приписываются разряды позиционного кода.

Указанная раскладка выходных торцов световодов 14 ПКЭ 13 производится согласно единицам кодов чисел, равных кодируемым значениям заданной функции преобразования координат светового штриха 2. Преобразование оптического кода

16 в электрический код 18 производится информационными фотоприемниками 6.

Для выявления положения светового штриха 2 на входном торце БОКУ 3 относительно геометрического центра входных торцов 11 ПТЭ 13 выходные тоуцы дополнительных световодов 15 объединены через один в два общих жгута, выходные торцы 19 которых через два управляющих. фотоприемника 7 подключены ко входам 20 двухвходового элемента И 10. Выход элемента И

10 соединен с управляющим входом 21 электронно-погического блока 8, предназначенного для обработки электричес696603 кого кода 18 с целью исключения неоднозначности кодирования нереме пеция светового штриха 2.

Электронно-логический блок 8 при наличии сигнала на управляющем входе

21 запоминает с помощью регистра памяти сигналы с информационных фотоприемников 6 и представляет их на выходах 9.

При отсутствии сигнала на управляющем входе 21 сигналы с информационных фотоприемников 6 не записываются в регистр памяти электронно погического блока 8 и не оказывают какоголибо влияния на состояние сигналов на выходах 9 блока 8.

Работает преобразователь следующим образом.

При подаче аналоговой величины па вход преобразователя происходит поворот зеркала 5 на угол, соответствующий этой величине. При этом световой штрих 2 перемещается по входному торцу ВОКУ 3 от начального к конечному положению Х, соответствующему значению преобразуемого параметра.

В процессе указанного движения светового штриха 2 по входному торцу ВОКУ

3 всякий раз, когда оказываются засвеченными один из входных торцов 11 ПКЭ

13 и два смежных входных торца 12 дополнительных световодов 15, появятся истинные оптические 16 и электрические

18 коды заданной функции преобразователя, а также два сигнала на выходных торцах 19 двух общих жгутов дополнительных световодов 15 и, следовательно, появится сигнал на управляющем входе

21 электроннопогического блока 8. Появление этого сигнала осуществит стирание предыдущего кода с электронно-оптического блока 8, куда введется и заполнится истинный код, соответствующий засвеченному входному торцу 11 ПКЭ 13.

Когда затем в процессе движения светового штриха 2 окажутся засвеченными два смежных входных торца ) 1 ПКЭ 13 и один входной торец 12 дополнительных .световодов 15, а на выходных информационных торцах 17 появится ложный оптический код, исчезнет одновременно и один из управляющих сигналов на торцах

19, что приведет к исчезновению выходного сигнала элемента И 10 на управляющем входе 21 электроннопогического блока 8. Это приведет к сохранен ю на выходах 9 электроннопогического блока 8 предыдущего истинного кода, соответствующего предыдущему засвеченному входному торцу 11 ПКЭ 13. Только до!

5 стижение световым штрихом 2 геометрического центра последующего входного торца 11 ПКЭ 13 приведет к появлению сигнала па управляющем входе 21, стиранию предыдущего и появлению нового истинного кода на выходах 9.

Таким образом при плавном перемеще-, нии светового штриха 2 по входному торцу ВОКУ 3 происходит скачкообразная

25 смена истинных кодов значений заданной функции на выходах 9 преобразователя.

Формула изобретения

Преобразователь аналоговой величины в код по авторскому свидетельству

% 462282, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности

35 работы, продолжения границ соседних входных торцов дополнительных световодов делят прилегающие к ним входные торцы простейших кодирующих элементов волоконнооптического кодирующего устрой4p cTBB HB l1BB pBBHbIB части

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Л 462282, .кл. Н 03 К 13/175., 04.11.72.

69 6603

Составитель B. Староверов

Редактор Н. Веселкина Техред Л. Алферова Корректор E. Папп

Заказ 6791/57 тираж 1 060 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по -делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4