Раздел: Документация
0 ... 89 90 91 92 93 94 95 ... 143  ,0 Считывающие устройства ИС кд ФЭ г   7 Рис. 9.2. Преобразователи угол-код типа считывания: а — четырехразрядный кодированный диск с контактным способом съема; б — с фотоэлектрическим способом считывания; в — трансформатор с цилиндрическим сердеч- рис. 9.2, а изображен четырехразрядный кодированный диск. Диск разбит соответственно по числу разрядов на четыре концентрических кольца. Внешнее кольцо соответствует младшему (2°), а внутреннее кольцо старшему (2s) разряду. На окружности наносят изображения кода в виде прозрачных и непрозрачных или проводящих и непроводящих участков, соответствующих 1 и 0. Съем кодированных сигналов осуществляется с помощью фотоэлектрических устройств, контактных щеток, трансформаторов с воздушным зазором и другими способами. На один разряд кода (на одно кольцо) требуется одно считывающее устройство. При съеме с помощью контактных щеток последние устанавливаются неподвижно в радиальном направлении (рис. 9.2, а). При этом, если щетка находится на проводящем участке (на рис. 9.2, а не заштрихован), то передается 1, а если на непроводящем, то 0. При повороте диска, например, на угол ос щетками фиксируется код 0010. При фотоэлектрическом способе считывания (рис. 9.2, б) кодированный диск КД, выполненный из оптического стекла, устанавливается между источниками света направленного излучения ИС и фоточувствительными элементами ФЭ (фотодиодами или фоторезисторами), размещенными по радиусу диска. При этом освещаться и возбуждаться будут только те фотоэлементы, которые находятся под прозрачными участками диска. Сигналы на выходах фотоэлементов после усиления образуют параллельный код двоичного числа, соответствующего углу поворота вала. С помощью фотоэлектрических преобразователей можно реализовать 14—18-разрядный код, что дает возможность получения высокой точности преобразования. При трансформаторном съеме сигнала считывающая головка преобразователя (рис. 9.2, в) выполняется в виде трансформатора с цилиндрическим сердечником 1 из мягкого железа, на котором размещены первичная 2 и вторичная 3 обмотки. Код в виде напряжения снимается со вторичной обмотки. Кодовый диск выполняется из железа. Вырезанные участки (канавки) разрядных колец соответствуют коду 0, а невырезанные части — коду 1. При совпадении считывающей головки НИКОМ. Таблица 9.1. Таблица кодов
с канавкой 4 во вторичной обмотке индуктируется малое напряжение, что соответствует коду 0. Если же под головкой окажется невырезан-ный участок, то напряжение на выходе вторичной обмотки увеличивается, что соответствует коду 1. Достоинство преобразователей с трансформаторным съемом состоит в их высокой надежности. Однако их точность преобразования ограничивается семью-восьмью разрядами. Преобразователи угол — код с обычной двоичной кодовой шкалой на практике, как правило, не применяются, так как имеется вероятность появления ложных кодов. Значительная ошибка считывания может возникнуть из-за того, что в двоичной системе счисления при переходе от одного числа к другому могут меняться цифры сразу в нескольких разрядах. Например, при переходе от числа 7 к числу 8 Маска двоичного кода
0 12 3 4 Маска кода Грея 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Маска кода Баркера 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 15  Рис. 9.3. Кодовые маски: а — двоичного кода; б — кода Грея; в — кода Баркера. (см. рис. 9.2, а и табл. 9.1) в первых трех разрядах код I сменяется кодом 0, а в четвертом код 0 сменяется кодом 1 и поэтому при небольшом сдвиге щетки в старшем разряде, как показано на рис. 9.2, а, будет сниматься код 0000 (т. е. 0), а не код 1000 (т. е. 8). Для устранения этого недостатка применяются диски с масками специальных кодов — двоичного циклического кода (кода Грея) или двоично-сдвинутого кода (кода Баркера). Два соседних числа, записанные в коде Грея (табл. 9.1), различаются цифрой лишь одного разряда. Благодаря этому значительно снижается вероятность ошибки считывания. Согласно кодо- вой маске Грея (рис. 9.3, б), при переходе от одного числа к другому прозрачные и затемненные участки сменяются только в одном разряде. В этом случае ошибка считывания не превышает единицы младшего разряда. От обычного двоичного кода перейти к коду Грея можно путем логического сложения (сложения без переноса) числа в обычном двоичном коде Л/д с тем же числом, но сдвинутым на один элемент вправо: Л/д = ап ап—\... их а0 Ф ап an-i . . • fli Nr = bn bn ibn-2 . ■ ■ b0 Здесь Nr = 6„6„ i ... b0 — число, записанное в коде Грея; © — знак логического сложения. Например, число 45 в коде Грея будет иметь вид NR=1 0 1 1 0 1 ©10 110 Nr = 1 1 1 0 1 1 Для перехода от кода Грея к двоичному можно воспользоваться схемой Nr = fc„fc„ ifc„ 2 ... Ьф0 © ап a„ i ... Nn = anan-tan-2 .. • ага0 Например, число 45 в коде Грея Nr = 111011. Пользуясь приведенной схемой, получим число 45 в двоичном коде Nt = 1 1 1 0 1 1 ©10 110 N„=101101 Код Грея преобразуется в обычный двоичный код с помощью специальных схем. В маске кода Баркера (рис. 9.3, в) каждый разряд двоичного кода, кроме первого, представляется двумя подразрядами А и Б. Число элементов считывания равно п + (" — 1), где п — число разрядов обычного двоичного кода. Кодовые участки подразрядов А и В 1-го разряда равны по длине кодовым участкам t-ro разряда маски обычного двоичного кода (рнс. 9.3, а), но сдвинуты соответственно влево и вправо относительно последних на V4 длины кодового участка данного разряда. Если код 1-го разряда 0, то в I + 1 разряде код считывается с элемента считывания подразряда Л, если же код t-ro разряда 1, то в i + 1 разряде включается элемент считывания подразряда Б. Благодаря этому неоднозначность при считывании с кодовой маски Баркера возможна лишь в младшем разряде, т. е., как и в коде Грея, погрешность считывания не превышает единицы младшего разряда. Однако при считывании с маски кода Баркера получается отсчет в обычном п-раз- 0 ... 89 90 91 92 93 94 95 ... 143
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
