![]() |
Разделы
![]() Рекомендуем
|
Автоматическая электрика Автоматика радиоустройств конфигурацию ламелей, как это показано на рис. 24-137. Цифра младшего разряда снимается с триггера 7V Триггер Т± устанавливается в состояние 1, еели щетки первой до-(рожки замкнуты, и в состояние 0 - если щетки разомкнуты. Направление в изкеяип ламелей ![]() Рис. 24-137. Диодная схема для выбора щеток. Если триггер 74 находится в единичном состоянии, то на единичном выходе Т появляется высокий потенциал, являющийся вы-.ходным сигналом младшего разряда. Этот высокий потенциал через диод Д\ поступает на левую щетку второй дорожки. При этом щетка считывания второй дорожки окажется под высоким потенциалом и на выходе второго разряда будет высокий потенциал, соответствующий 1. Высокий потенциал через диод Д8 поступает на верхнюю часть третьей ламели, и на выход третьего разряда высокий потенциал не поступает. С выхода третьего и четвертого разрядов будет снят сигнал, соответствующий 0. Таким образом, считанное число равно ООП. Если щетки первой дорожки окажутся незамкнутыми, то триггер 7 i будет в состоянии, соответствующем 0. В этом случае на нулевом выходе Т триггера 7 ] будет высокий потенциал, который через диоды Д2, Д и соответствующие ламели пройдет на выход третьего разряда. С выхода третьего разряда будет снята 1. На выходах остальных разрядов, как видно из рис. 24-137, будет 0. Другие случаи могут быть проанализированы подобно рассмотренному. Если снимать выходные сигналы с дополнительных проводящих покрытий (верхние части дорожек, диоды Д2, Д4, Де, Дв), то будет считано число в обратном коде. Диоды в устройстве необходимы для пре- дотвращения замыкания между верхними и нижними покрытиями дорожек. Кроме рассмотренных конструктивных способов устранения ошибок за счет наличия зон неопределенности иа границах изменения разрядов, имеются другие методы, основанные на представлении чисел в специальных условных кодах. Один из подобных кодов, называемых кодом Грея, рассматривается ниже. Код Грея образуется из обычного двоичного кода путем замены в нем каждой пифры, стоящей правее единицы в соседнем разряде, на обратную. В табл. 24-9 приведены некоторые значения кода Грея для сравнения с двоичным, кодом. Таблица 24-9
На рис. 24-138 представлена схема расположения ламелей входного преобразователя, работающего по коду Грея. Направление дд жения ламелей - Младшим ![]() Рис. 24-138. Расположение щеток в преобразователе, работающем по коду Греяф Рассмотрение кода Грея (табл. 24-9 и рис. 24-138) показывает, что в любом случае два числа, следующих непосредственно друг, за другом, отличаются в коде Грея значени- ем только одного из разрядов. Благодаря этому ошибка преобразования в данном случае не может превысить единицы младшего разряда. Для использования результатов, снятых с преобразователя, построенного по коду Грея, необходимо перевести их из кода Грея в обычную позиционную систему счисления. Рассмотрим методы перевода кода Грея в обычный двоичный код. Пусть для двоичного числа X = XnXn-i... Х±Хо код Грея имеет вид: X -- XjiXn-1 ... XXq. Цифры кода Грея образуются по следующему правилу: Хп = Хп, (24-99) и цифры младших разрядов ( Xt, если Х1+1 = 0; 1 \l-Xit если Х{+!= 1. Данное равенство можно представить в виде Xi = Xt (1 -Xi + i) + + (1- Xi)Xi+1. (24-100) В самом деле, при Xi+i-О получим: Xi = Xi, а при Xi+i = l имеем: Х,-= (1- Xi). Формула (24-100) может быть записана еще следующим образом: Xi = Xi -f- Xi+i -2XiXi+i - Xi - - Xi+t - 2Xi+i(Xi - 1). Сложив полученные равенства no i в пределах от k до п-1, найдем: е xt =,Xk-Xn-2 S Xi+1 (Xi- 1). Учитывая равенство (24-99), запишем: п п-1 Хк = Б xt +2 Е Xi+1 (Х{ - 1). (24-101) Так как величина Xh может быть только нулем или единицей, то для определения величины Ху. можно воспользоваться весьма простым правилом, которое вытекает из формулы (24-101). Очевидно, что в этой формуле числа, стоящие слева и справа, могут быть одновременно либо четными, либо п-1 нечетными. Поскольку 2 Е Хг (X; - 1) fe=A всегда четное, то должны быть одновременно либо четными, либо нечетными Xh и Е т. е. при ,* делении на два оба зги (=* числа должны давать одинаковые остатки. Этот факт можно выразить математически в виде так называемого сравнения: Xk= Е *,-(пих12). (24-102) r*=fe Смысл данной записи как раз и состоит п в том, что величины Хк и Е JCj при деле-нии на два дают одинаковые остатки (Xh и S xt сравнимые по модулю два). (=* Таким образом, для получения цифры Xh двоичного позиционного кода из кода Грея достаточно произвести сложение по модулю два цифр кода Грея от п-го разряда до й-го включительно. Пример 1. Перевести число Х= 1001, представленное в обычной двоичной системе, в код Грея. Дано: Х=йХ4ВДЛЁ1 = 1001. Определить: X - Х4Х3Х2Х1. На основании правила перевода из обычной двоичной системы в код Грея [(24-99), (24-100)] имеем: 10 0 1 + МММ 110 1 Двоичное число АГ= 1001 в коде Грея имеет вид: х=1101. Пример 2. Перевести число £=11101, представленное двоичным кодом Грея, в обычную двоичную систему. Дано: x=xsX4X3x2x1 = 11101. Определить: Х=ХЪХ3Х2Х1. На основании (24-102) имеем: Хь - x5(mod2); Xs = 1; Xi = (*4 + x5)(mod2); Xt = (1 + l)(mod2) = 0; . X3 = (xs + хк + xs) (mod2); Хз = (1 + 1 + l)(mod2) = 1; Хг = (x2 + Хз + xt + *6) (mod2); X2 = (0 + 1 + 1 + l)(mod2) = 1; Xi = (xi + Xa + xs + xt + x5) (mod2); Xi = (1 + 0 + 1 + 1 + 1) (mod2) = 0. Числу 11101, представленному кодом Грея, соответствует двоичное число X = 10110. Кроме кода Грея существует ряд других кодов, на базе которых создаются преобразователи. Недостатком кода Грея является необходимость перевода его в обычный двоичный код, так как до сих пор нет простых арифметических устройств, оперирующих с числами, представленными в коде Грея или в каком-либо другом коде, обладающем аналогичными свойствами. На рис. 24-139 изображен шестиразрядный кодирующий диск для преобразователя угла поворота в число, представленное кодом Грея. Заштрихованные части представляют собой токопроводящие ламели. Для съема чисел служат скользящие щетки, каждая из которых обслуживает соответствующий разряд. ![]() пени зависит от частоты вспышек лампы. Для современных ламп эта частота колеблется от 100 до 20 000 гц. За время одной вспышки кодирующий диск 2 должен повернуться не больше чем на одно деление младшего разряда. . Сигналы с фотодиодов 3 после усиления и формирования поступают на вход цифровой машины. Выбор типа преобразователя из непрерывных величин в дискретные зависит от того, в какой форме подается непрерывная величина (угол поворота, перемещение, временной интервал, напряжение и т. д.). ![]() Рис. 24-139. Шестнразрядный кодирующий диск преобразователя угла поворота в число, представленное кодом Грея. ffxoff -J -Mr ![]() Рис. 24-140. Фотоэлектрический пре-I образователь угла поворота в число. Если считывающие щетки все время прижаты к кодирующему диску, то возникает большой момент трения, что уменьшает срок службы преобразователя. Для увеличения срока- службы преобразователя целесообразно щетки подводить к ламелям. только в момент считывания. Такой способ существенно уменьшает момент трения, но несколько усложняет конструкцию преобразователя. Для увеличения разрешающей способности применяются фотоэлектрические преобразователи, в которых считывание информации производится с помощью пучка света и фотодиодов. Кодовый диск изготовляется из стекла, на который фотоспособом наносится требуемый код. При считывании положения вала источник света дает узкий пучок, проходящий через кодовый диск на фотодиоды. На рис. 24-140 представлена одна из возможных схем фотоэлектрического преобразователя. Освещение производится периодически при помощи газоразрядной лампы Л Быстродействие преобразователя в большой сте- ![]()
Исполнительные устройства Рис. 24-141. Блок-схема преобразователя числа в угол поворота вала. Преобразование дискретных величин в непрерывные. Управление реальными объектами с помощью . цифровой машины требует преобразования дискретных величин (чисел) в непрерывно изменяющиеся физические величины. Здесь мы рассмотрим преобразование чисел в угол поворота вала (цифра-угол) и в напряжение (цифра-напряжение). Наиболее простым способом преобразования числа в угол поворота вала является использование шагового мотора. На рис. 24-141 представлена блок-схема преобразователя числа в угол поворота вала. Выходные данные цифровой машины преобразуются в последовательность импульсов и поступают на шаговый мотор и счетчик. На счетчике устанавливается преобразуемое число. Каждый приходящий импульс от ГИ поворачивает выходной вал мотора на определенный угол и уменьшает число на счетчике на единицу. Импульсы поступают на счетчик и шаговый мотор через схему И до тех пор, пока показание счетчика не станет равным нулю. Описанный преобразователь не может быть применен для больших скоростей преобразования вследствие инерционности шагового мотора. Существуют более сложные преобразователи дискретных величин в угол поворота вала с использованием следящих систем. Преобразование дискретных величин в напряжение выполняется в основном дву-
|
© 2010 KinteRun.ru автоматическая электрика
Копирование материалов разрешено при наличии активной ссылки. |