SU1363462A1 - Displacement-to-code converter - Google Patents
Displacement-to-code converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1363462A1 SU1363462A1 SU864011118A SU4011118A SU1363462A1 SU 1363462 A1 SU1363462 A1 SU 1363462A1 SU 864011118 A SU864011118 A SU 864011118A SU 4011118 A SU4011118 A SU 4011118A SU 1363462 A1 SU1363462 A1 SU 1363462A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- inputs
- outputs
- code
- converter
- comparators
- Prior art date
Links
Landscapes
- Optical Transform (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в преобразовател х линейных перемещений в код.Дл повышени функциональной надежности в преобразователь, содержащий излучатели 2-5, кодовую шкалу 6, диафрагму 7 со щел ми В., фотоприемники 9-12, источник 1 питани , коммута-- тор 26, два блока 27, 28 формировани кода, компараторы 21-24, введены два усилител 17, 18рДва инвертора . 19, 20, аналого-цифровой преобразователь 25 (АЦЦ) и четьфе усилител - ограничител 13-16. При перемещении 0 D О 0 (Л со а со 4: а ЮThe invention relates to automation and computer technology and can be used in linear displacement transducers in code. To increase functional reliability in a transducer containing emitters 2-5, code scale 6, diaphragm 7 with slits V., photodetectors 9-12, source 1 power supply, a switch 26, two code generation units 27, 28, comparators 21-24, two amplifiers 17, 18p. Two inverters are introduced. 19, 20, analog-to-digital converter 25 (ACC) and the head of the amplifier - limiter 13-16. When you move 0 D O 0 (L co a co 4: a Yu
Description
кодовой шкалы на выходах фотоприемников формируютс сигналы, которые усиливанзтс ограничиваютс сверху и снизу. Эти сигналы формируют опорные напрйжени на опорных входах компараторов , которые с помощью блока формировани кода, выполненного на элементах исключающее ИЛИ, формируют старшие разр ды выходного кода преобразовател . При этом в зависимости от величины перемещени кодовой шкал сигналы на опорных входах компараторов будут либо высокие, либо низкие. Сформированные в соответствие с этим алгоритмом сигналы выходного кодаa code scale at the outputs of photodetectors, signals are formed that are amplified limited from above and below. These signals form the reference voltages on the reference inputs of the comparators, which, using a code generation unit executed on the exclusive OR elements, form the higher bits of the output code of the converter. At the same time, depending on the amount of movement of the code scales, the signals at the reference inputs of the comparators will be either high or low. Formed in accordance with this algorithm, the output code signals
1 ,one ,
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл преобразовани перемещени в код.The invention relates to automation and computing and can be used to convert motion into code.
Цель изобретени - повышение функциональной надежности преобразовател The purpose of the invention is to increase the functional reliability of the converter.
На чертеже представлена структурна схема преобразовател .The drawing shows a block diagram of the converter.
Преобразователь содержит источник 1 питани , излучатели 2-5, кодовую шкалу 6, диафрагму 7 со щел ми 8, фотоприемники 9-12, усилители-ограничители 13-16, усилители 17 и 18, инверторы 19 и 20, компараторы 21-24, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 25, коммутатор 26, блоки 27 и 28 формировани кода, которые содержат элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШИ 29 и 30 соответственно.The converter contains power supply 1, emitters 2-5, code scale 6, diaphragm 7 with slots 8, photoreceivers 9-12, amplifiers-limiters 13-16, amplifiers 17 and 18, inverters 19 and 20, comparators 21-24, analog - digital converter (ADC) 25, switch 26, code generation blocks 27 and 28, which contain EXCLUSIVE CHI elements 29 and 30, respectively.
Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.
При перемещении кодовой шкалы 6 относительно излучателей 2-5, диаф- рагмы 7 и фотрприемников 9-12 на выходах последних формируютс сигналы, которые поступают на входы усилителей-ограничителей 13-16. На опорные входы усршителей ограничителей 13-16 от источника подаютс напр жени ,значени которых определ ют степень ограничени информационных сигналов сверху и снизу. Трапецеидальные сигналы с выходов .усилителей-ограничителей 13-16 поступают на информационные входы коммутатора 26, входыWhen the code scale 6 is moved relative to the emitters 2-5, the diaphragm 7 and the photo receivers 9-12, signals are output at the outputs of the latter, which are fed to the inputs of the limiter 13-16. Voltage is supplied to the reference inputs of the limiters 13-16 from the source, the values of which determine the degree of limitation of the information signals from above and below. Trapezoidal signals from the outputs. The limit suppressors 13-16 are fed to the information inputs of the switch 26, the inputs
старших разр дов управл ют работой преобразовател при формировании его младших разр дов. Это осуществл етс путем переключени сигналами старпшх разр дов сигналов фотоприемников,поступающих в коммутатор. В зависимости от состо ни входов управлени коммутатора на его выход проход т сигналы того или иного фотоприемника, которые преобразуютс в цифровой код с по- мощью АЦП. С выходов АЦП сигналы поступают на входы блока формировани кода младших разр дов преобразовател , где они преобразуютс в двоичный арифметический код. 1 ил.the higher bits control the operation of the converter when forming its lower bits. This is accomplished by switching the signals from the star bits of the photodetector signals to the switch. Depending on the state of the control inputs of the switch, signals of one or another photodetector pass to its output, which are converted into a digital code using an ADC. From the outputs of the ADC, the signals arrive at the inputs of the code generation block of the lower bits of the converter, where they are converted into a binary arithmetic code. 1 il.
компараторов 21-24, инверторов 19 и 20 и усилителей 17 и 18.comparators 21-24, inverters 19 and 20 and amplifiers 17 and 18.
По мере перемещени кодовой шкалы 6 относительно фотоприемников 9-12,As the code scale 6 moves relative to the photodetectors 9-12,
расположенных непосредственно за щел ми 8 диафрагмы 7, сигналы поступающие на информационные входы компараторов 21-24 периодически, два раза на период перемещени кодовой шкалыlocated directly behind the gap 8 of the diaphragm 7, the signals arriving at the information inputs of the comparators 21-24 periodically, twice for the period of movement of the code scale
6, пересекают сигналы, поступающие на опорные входы тех же компараторов , что приводит к последовательному переключению компараторов 21 - 24 из состо ни О в состо ние 1 и,6 intersect the signals arriving at the reference inputs of the same comparators, which leads to the sequential switching of the comparators 21 to 24 from the state O to the state 1 and,
наоборот, из состо ни 1 в О. При дальнейшей параллельной обработке сигналов компараторами 21-24 в пределах каждого периода перемещени кодовой шкалы 6 на выходах блока 28on the contrary, from state 1 to O. With further parallel processing of signals by comparators 21-24 within each period of movement of the code scale 6 at the outputs of the block 28
последовательно с дискретом перемещени if формируютс все комбинации двоичного арифметического кода, которые управл ют работой коммутатора 26 и формируют старшие разр ды преобразовател с помощью блока 28, вьшолненг- ного на элементах ИСКЛЮЧАМЦЕЕ ИЛИ 30. Два младших разр да блока 28 служат дл управлени работой коммутатора 26. При этом в зависимости от значени кода на управл ющих входах к выходу коммутатора 26 подключаетс фотоприемник 9, 10, 11 или 12. Сигналы этих фотоприемников затем поступают на вход АЦП 25. Результат преобразовани .с выхода АЦП 25 проходитsequentially with the discrete movement if, all combinations of the binary arithmetic code are formed that control the operation of the switch 26 and form the upper bits of the converter using block 28 executed on the elements EXCLUSIVE OR 30. The two lower bits of the block 28 serve to control the operation of the switch 26 In this case, depending on the code value, a photodetector 9, 10, 11 or 12 is connected to the output of the switch 26 at the control inputs. The signals of these photodetectors are then fed to the input of the A / D converter 25. The result of the conversion. yes ADC 25 passes
без изменени на выход блока 27 при нулевом потенциале на вькоде компаратора 24 и инвертированный пр и единичном потенциале.no change to the output of block 27 at zero potential at the code of the comparator 24 and the inverted rp and unit potential.
По мере перемещени шкалы 6 в направлении , указанном стрелкой на чертеже , на выходе усилител -ограничител 13 формируетс линейно нарастающее напр жение, которое управл ющим кодом 00 старших разр дов через коммутатор 26 подключаетс на вход АЦП 25, где преобразуетс в двоич- ньш код, поступающий на выходные шины младших разр дов преобразовател терез блок 27. Сигнал с этого усилител -ограничител 13 поступает также на информационный вход компаратора 21, на опорный вход которого через инвертор 19 поступает сигнал с усилител -ограничител 1.5, вл ющийс высоким опорным уровнем дл компаратора 21. При увеличении напр жени на выходе усилител -ограничител 13 до величины верхнего опорного уровн на выходе АЦП 25 формируютс кодовые комбинации двоичного арифметического кода младших разр дов. Как только уровень напр жени на выходе ограничител 13 станет больше опорного уровн , срабатывает компаратор 21 и на выходе младшего разр да по вл етс 1, т.е. код на выходных шинах старших разр дов изменил свое состо ние с 000 на 001. Кодом 01 к выходу компаратора 26 подключаетс сигнал фотоприемника 10 через усилитель-ограничитель 14, который к моменту перемещени .увеличиваетс только до нижнего опорного уровн , вследствие чего на выходных шинах младших разр дов блока 27 устанавливаютс нулевые потенциалы. Таким образом, при перемещении кодовой шкалы 6 на рассто ние, равное величине дискрета 1 /8 периода кодовой шкалы 6, на выходе преобразовател формируютс сигналы выходных кодов от 000 00...000 до 000 11...111.As the scale 6 moves in the direction indicated by the arrow in the drawing, a linearly increasing voltage is formed at the output of the limiting amplifier 13, which is connected to the input of the A / D converter 25 by the control code 00 of higher bits, where it converts into a binary code the block 27 arriving at the lower bus bits of the converter through the amplifier. The signal from this amplifier limiter 13 also arrives at the information input of the comparator 21, to the reference input of which, through the inverter 19, the signal comes from the limit amplifier 1.5, yuschiys high reference level for the comparator 21. By increasing the voltage at the output of limiting amplifier 13 to a value of the upper reference level at the output of ADC 25 are formed codewords binary arithmetic code LSBs. As soon as the voltage level at the output of the limiter 13 becomes greater than the reference level, the comparator 21 is triggered and 1 appears at the output of the lower bit, i.e. the code on the output high-order tires changed its state from 000 to 001. By code 01, the signal of the photo-receiver 10 is connected to the output of the comparator 26 through the amplifier-limiter 14, which at the time of displacement increases only to the lower reference level, as a result of which the lower tires The bits of block 27 are set to zero potentials. Thus, when the code scale 6 is moved to a distance equal to the sampling value 1/8 of the period of the code scale 6, output signals from 000 00 ... 000 to 000 11 11 111 are generated at the output of the converter.
При дальнейшем передвижении кодовой шкалы 6 в пределах интервала cf АЦП 25 преобразует сигнал фотоприемника 10 в двоичный арифметический код На опорный вход компаратора 22 поступает с усилител -ограничител 16 сигнал фотоприемника 12 через инвертор 20, понижающий входной сигнал, до уровн верхнего опорного.Upon further movement of the code scale 6 within the interval cf, the ADC 25 converts the signal of the photodetector 10 into the binary arithmetic code. The reference input of the comparator 22 receives from the amplifier-limiter 16 the signal of the photodetector 12 through the inverter 20, which reduces the input signal, to the level of the upper reference.
В момент превышени линейно нарастающим сигналом фотоприемника 10At the time of the excess of the linear signal of the photodetector 10
00
5five
00
5five
00
5five
опорного уровн инвертора 20 срабатывает компаратор 22. На его выходе устанавливаетс уровень 1, что приводит к изменению кода на шинах старших разр дов с предьщущего 001 в следующее 010 состо ние, т.е. код старших разр дов блока 28 увеличиваетс на единицу и к входу АЦП 25 под-| ключаетс выход фотоприемника 11 через усилитель-ограничитель 15, коммутатор 26. За врем перемещени шкалы 6 в пределах ч на выходе АЦП 2 сформируетс код младших разр дов преобразовател от минимального 001 00...О до максимального 001 11...1 значений. После аналогичных преобразований в пределах перемещени с/ код на выходе преобразовател увеличиваетс с 010 00.. .0 до 010 11... 111, При этом сигнал фотоприемника 11 превьппает опорный уровень на входе компаратора 23 и код на выходе старших разр дов преобразовател увеличиваетс еще на одну единицу, т.е. становитс равным 011, а к входу АЦП 25 через последовательно соединенные усилитель-ограничитель 16, комлутагор- 26 подключаетс линейно нарастаюощй сигнал фотоприемника 12, который в пределах перемещени (/. преобразуетс в код младших разр дов преобразовател , поступает на вькодные шины младших разр дов без изменени . Код на выходе преобразовател увеличитс с 011 00...О до 011 11... 111.the reference level of the inverter 20 triggers the comparator 22. At its output, a level 1 is set, which leads to a change in the code on the high-order buses from the previous 001 to the next 010 state, i.e. the code of the high bits of block 28 is increased by one and to the input of the ADC 25 sub- | the output of the photoreceiver 11 is turned on through the limiting amplifier 15, switch 26. During the time of moving the scale 6 within an hour, at the output of the A / D converter 2, the code of the lower bits of the converter from the minimum 001 00 ... O to the maximum 001 11 ... 1 values will be generated. After similar transformations within the limits of movement c /, the code at the output of the converter increases from 010 00 ... 0 to 010 11 ... 111. At the same time, the signal of the photoreceiver 11 exceeds the reference level at the input of the comparator 23 and the code at the output of the higher digits of the converter increases by one unit, i.e. becomes equal to 011, and to the input of the ADC 25 through a series-connected limiting amplifier 16, the comlutagor-26 connects linearly to the signal of the photodetector 12, which, within the limits of displacement (/., is converted to the code of the lower bits of the converter, enters the higher-order code buses without change. The code at the output of the converter will increase from 011 00 ... O to 011 11 ... 111.
В момент превьшгенй сигналом фотоприемника .12 опорного уровн , сформированного фотоприемником 10 через последовательно соединенные усилитель-ограничитель 14, усилитель 18, срабатывает компаратор 24, код на вькодных шинах старших разр дов блока 28 увеличиваетс на единицу, принима значение 100, старший разр д преобразовател измен ет свое состо ние с О на 1, на вход АЦП 25 кодом 00 подключаетс выходной линейно убывающий сигнал фотоприемника 9 через последовательно соединенные усилитель-ограничитель 13, коммутатор 26. Сигналы на выходах АЦП 25 принимают значени от 00...000 вAt the time the signal of the photodetector .12 of the reference level formed by the photodetector 10 through the serially connected amplifier-limiter 14, amplifier 18, is triggered, the comparator 24 is triggered, the code on the higher-order bit buses of unit 28 is increased to one, taking the value 100, the most significant bit of converter changes Its status is from 0 to 1, the output of the linearly decreasing signal of the photodetector 9 is connected to the input of the A / D converter 25 with code 00 through a series-connected amplifier-limiter 13, switch 26. The signals on the outputs of the A / D converter 2 5 take values from 00 ... 000 in
начале интервала e/ j ДО конце интервала cf, т.е. код на выхо- де преобразовател увеличиваетс с 100 00...000 до 100 11... 111, так как на входы управлений блока 27 постудает высокий логический уровень старшего-разр да блока 28 преобразовател . В момент, когда линейно убывающий сигнал фотоприемника 9 становитс мейьше опорного сигнала фотоприемника 11, сформированного через последовательно соединенные усилитель-ограничитель 15 и инвертор 19, срабатывает с 1 в О компаратор 21, Выходной код старших разр дов преобразовател измен ет значение с 100 на 101, на вход АЦП 25 через последовательно соединенные усилитель-ограничитель 14, коммутатор 26 подключаетс линейно убывающий сигнал фотоприемника 10. Выходной код преобразовател за интервал перемещени о увеличиваетс с 101 000...000 до 101 111...111.the beginning of the interval e / j to the end of the interval cf, i.e. the code at the output of the converter is increased from 100 00 ... 000 to 100 11 ... 111, since the high level of the high-order bit of the converter 28 will be transferred to the inputs of the controls of block 27. At the moment when the linearly decreasing signal of the photodetector 9 becomes less than the reference signal of the photodetector 11 formed through the series-connected amplifier-limiter 15 and inverter 19, the comparator 21 operates from 1 to 0, the high-order code of the high-order bits of the converter changes from 100 to 101, to the input of the ADC 25 through the series-connected limiting amplifier 14, the switch 26 connects the linearly decreasing signal of the photodetector 10. The output code of the converter increases from 101 000 ... 000 to 101 111 ... 111.
За врем перемещени кодовой шкалы 6 на величину одного периода,равного St/ , в направлении указанном стрелкой на фиг. 1, на выходных шинах преобразовател сформируетс текущее значение выходного кода от 000 00...О в начале периода до 111 11... 1 в конце периода перемещени .During the time of moving the code scale 6 by the value of one period equal to St /, in the direction indicated by the arrow in FIG. 1, the current value of the output code from 000 00 ... O at the beginning of the period to 111 11 ... 1 at the end of the transfer period is generated on the output buses of the converter.
Таким образом, использование текущего значени информационных сиг- .налов фотоприемников 9-12 дл формировани опорных сигналов позвол ет преобразователю автоматически подстраиватьс под изменени информационных сигналов св занных, например, с уменьшением интенсивности излучателей 2-5, вызванной их старением, воздействием температуры окружающей среды и др., факторов, что повышает его помехоустойчивость.Thus, using the current value of the information signals of photodetectors 9-12 for generating reference signals allows the converter to automatically adjust to changes in information signals associated, for example, with decreasing intensity of emitters 2-5 caused by aging, exposure to ambient temperature and other factors that increase its noise immunity.
Ограничение амплитуды сигналов фотоприемников 9-12 исключает погрешности от разброса параметров фотоприемников 9-12 и излучателей 2-5, упрощает эксплуатацию преобразовател и электронную схему обработки сигналов фотоприемников, что в целом повьшает его функциональную надежность .Limiting the amplitude of the photodetector signals 9-12 eliminates errors from the variation of the parameters of the photodetectors 9-12 and emitters 2-5, simplifies the operation of the converter and the electronic signal processing circuit of the photodetectors, which generally increases its functional reliability.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864011118A SU1363462A1 (en) | 1986-01-13 | 1986-01-13 | Displacement-to-code converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864011118A SU1363462A1 (en) | 1986-01-13 | 1986-01-13 | Displacement-to-code converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1363462A1 true SU1363462A1 (en) | 1987-12-30 |
Family
ID=21217561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864011118A SU1363462A1 (en) | 1986-01-13 | 1986-01-13 | Displacement-to-code converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1363462A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2616867C1 (en) * | 2016-03-09 | 2017-04-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева" (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Digital displacement transducer |
-
1986
- 1986-01-13 SU SU864011118A patent/SU1363462A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР IP 809285, кл. G 08 С 9/06, 1981. Авторское свидетельство СССР № 1164883, кл. Н 03 м 1/24, 1983. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2616867C1 (en) * | 2016-03-09 | 2017-04-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева" (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Digital displacement transducer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4533903A (en) | Analog-to-digital converter | |
US4077035A (en) | Two-stage weighted capacitor circuit for analog-to-digital and digital-to-analog converters | |
SU1363462A1 (en) | Displacement-to-code converter | |
US3644924A (en) | Analog-to-digital converter | |
US3656154A (en) | Apparatus for converting a cyclic analog signal to a digital signal | |
SU1455390A1 (en) | Displacement digitizer | |
SU1488848A1 (en) | Logarithmic analog-to-digital converter | |
SU1439735A1 (en) | Method and apparatus for digitizing displacement | |
SU788370A1 (en) | Analogue-digital converter | |
SU869022A1 (en) | Voltage-to-parallel type code converter | |
SU1092427A1 (en) | Digital phase meter | |
SU1695500A1 (en) | Analog-to-digital converter | |
SU1383500A1 (en) | Analog-to-digital parallel-series converter | |
SU938396A1 (en) | Analog-digital converter | |
SU1302430A2 (en) | Shaft turn angle-to-digital converter | |
SU1417189A1 (en) | Follow-up a-d converter | |
SU743193A1 (en) | Series-parallel analogue-digital converter | |
SU1564726A1 (en) | Displacement-to-code converter | |
SU372678A1 (en) | CONTINUOUS-LOGICAL NON-SCREENER | |
SU997065A1 (en) | Multireading photoelectric displacement-to-code converter | |
SU1144134A1 (en) | Displacement encoder | |
SU1500992A1 (en) | Digital-analog positioning system | |
SU1640817A1 (en) | Angle-to-number converter | |
SU853641A1 (en) | Photoelectric displacement-to-code converter | |
SU794652A1 (en) | Photoelectric displacement-to-code converter |