Hbie шифраторы. Сами эти названия отражают тот факт, что шифратор приращения может индицировать только перемещение при движении от начального состояния. Б то же время абсолютный шифратор индицирует абсолютное положение. С другой стороны, шифратор приращения должен возвращаться в свое начальное состояние, когда система включается, т.е. последняя имеет фиксированную точку. Для абсолютного шифратора этого не требуется - его выход непосредственно показывает положение объекта.

Шифраторы приращения (рис. 5.2) генерируют выходные импульсы, которые подсчитываются реверсивным

Направление ддижения -

Сегменты диска (полоски)

Направление движения

Рис. 5.2. Принципы работы шифраторов приращения:

г -угловой шифратор; б -лииейиыВ шифратор; V3 - чувствительные элементы

счетчиком, поэтому его показания соответствуют тому, ккак далеко диск или полоска продвинулись с начала Тсчета. Здесь в основном применяются два чувствитель-[ных элемента, расположенных в преобразователе таким образом, что их выходы сдвинуты относительно друг дру-. га на 90° по фазе. В этом случае можно использовать специальную логическую схему для определения направления и, следовательно, для определения того, вверх или вниз должен считать счетчик.

Разрешающая способность шифратора приращения такого типа зависит от количества чувствительных сегментов на диске или полоске преобразователя. Поэтому \ можно говорить о механическом пределе их чувствитель-

ности. Оптические шифраторы приращения интерферо-метрического типа обладают существенно более высокой разрешающей способностью за счет эффективного увеличения расстояния между чувствительными сегментами.

Муаровые интерференционные картинки образуются благодаря наличию двух пластинок, каждая из которых имеет серию параллельных непрозрачных штрихов, расположенных- под небольшим углом друг к другу (рис. 5.3). Когда одна пластинка перемещается по отношению к другой в направлении, перпендикулярном штрихам, появляются полосы Муара в виде темных полосок, движущихся в направлении штрихов.

Полосы Муара перемещаются вверх, когда пластинки движутся относительно друг друга в одном направле-ни, и вниз - когда в другом направлении. Длина перемещения полос существенно больше, чем расстояние между штрихами, что, в свою очередь, приводит к увеличению разрешающей способности прибора. Коэффициент повышения разрешающей способности обратно пропорционален углу в радианах между штрихами (это справедливо только для малых углов). Так, для шифратора приращения со штрихами, расположенными на расстоянии 0,05 мм друг от друга, когда две пластинки находятся под углом 0,01 рад, этот коэффициент равен 100 и интерференционные полоски раздвигаются на 5 мм.

Абсолютные шифраторы (рис. 5.4) реализуют кодированный выход, который индицирует абсолютное положение измеряемого объекта. Причем кодирование производится в том же двоичном коде, что и во всех мик-

Рис. 5.3. Возникновение полос Муара в оптическом интерфе-рометрическом шифраторе приращений

КоМый Suck

ЧиЬстшттти Валик

Шттшк света и детектор

Рис. 5.4. Принцип действия абсолютного шифратора вращения

ропроцессорах и ЭВМ, а его длина соответствует длине кода измерительной системы. В угловых шифраторах с длиной кода 20 бит разрешающая способность преоб-разоЬателя обеспечивает возможность производить измерения с точностью до миллионной доли (млн-).

Конечно, обычный бинарный код вызывает определенные измерительные проблемы, поскольку требуется больше одного изменения в разрядах соседних кодов, чтобы обозначить разность между ними. Например, для изменения состояния от кода ООП к коду 0100 (единичный шаг между двоичными кодами длиной в одну десятичную единицу - от 3 до 4) теоретически необходимо, чтобы в трех разрядах произошли одновременные изменения; на практике же можно обеспечить, чтобы все разряды, изменяющие состояние двух соседних кодов, менялись одновременно. Например, коды 0010, 0001, 0111, 0111, ОНО и 0101 можно рассматривать как коды изменения.

Простейшим способом решеиия этой проблемы является использование цифровой последовательности кодов, в которой необходимо менять только один разряд, чтобы зафиксировать изменение между любыми состояниями. Примером такой последовательности является код Грея. Для 4-разрядных чисел он имеет следующий вид: 0000, 0001. ООП, 0010, ОНО, 0111, 0101, 0100, 1100, 1101, 1111, 1110, 1010, 1011, 1001, 1000.

Независимо от того, какой код используется в шифраторе, измерительная система должна его преобразовать в обычный двоичный цифровой код.

Неоднозначность отсчетов шифраторов с обычным бинарным кодом можно минимизировать также с помощью методов сканирования, которые обычно реализуются за счет включения двух преобразующих элементов на каждую дорожку. При этом ведущий элемент располагается несколько впереди ведомого. Вместе с внешней логической схемой эти элементы определяют действительный выход преобразователя. Наибольшую известность получил метод У-сканирования, хотя применяются также методы V- и М-сканирования.

Принцип действия любого из указанных методов за-ключается в том, что вне зависимости от используемой добычной двоичной последовательности изменение систе-fMbi от одного состояния к соседнему должно осуществляться за счет изменения состояния младшего разряда

5-760 " . 65