ДАТЧИК КООРДИНАТ

Датчик координат (ДК) совместно с платой анализа знака обеспечивает преобразование углового перемещения шаровой ручки управления (рисунок 7.28) по составляющим прямоугольных координат (Х,Y) в последовательность импульсов, несущих информацию о величине угла поворота и направлении вращения шара.

При вращении шара с ДК выдаются: импульсы правого и левого вращения по координатам "Х" и "У" положительной полярности амплитудой не менее 2,4 В и длительностью 50-30 мкс; импульсы счета по координатам "Х" и "У" положительной полярности амплитудой не менее 2,4 В и длительностью не менее 10 мкс. Функциональная схема ДК представлена на рисунке 7.29.

Ручка управления в виде шара связана с двумя взаимно перпендикулярными валиками, на которых укреплены кодовые диски, имеющие зубцы и прорези (рисунок 7.30).

В корпусе ДК размещены также два блока магнитных головок (МГ) с трансформаторным съемом сигнала. В каждом блоке имеются три магнитные головки. Каждая МГ представляет собой кольцевой феррит с зазором 0,5 мм, на котором размещены три обмотки: опорная, выходная и компенсационная. Выходная обмотка расположена по обе стороны зазора ферритового кольца. Каждый диск помещен в зазор кольца. При вращении диска в момент прохождения прорези при подаче импульса тока в опросную обмотку с выходной обмотки снимается импульс. Если же в зазоре ферритового кольца находится зубец диска, то магнитное поле, пересекающее витки выходной обмотки, компенсируется токами Фуко, наводимыми в диске, и сигнал на выходе МГ отсутствует. Паразитный импульс помехи, возникающий при этом из-за неполной компенсации магнитного поля, ослабляется компенсационной обмоткой, включенной встречно выходной обмотке.

Магнитные головки располагаются относительно диска таким образом, что в то время как прорезь диска входит в зазор одной головки, зазоры двух других МГ перекрываются зубцами.

Рассмотрим принцип работы ДК совместно с платой анализа знака по функциональной схеме канала "Х" (рисунок 7.31) и временным диаграммам на рисунке 7.32 .

С выхода 1 генератора на опорные обмотки МГ через усилитель опросных сигналов поступают импульсы с частотой повторения 4 МГц. При вращении шара прорезь кодового диска входит в зазор МГ "А", с выходной обмотки которой снимается сигнал "А" (рисунок 7.30). Этот сигнал записывает единицу на триггере Тг2 (рисунок 7.31), с инверсного выхода которого подается потенциал запрета на схемы И1 и И2. На триггере Тг4 записывается единица, которая поступает на эти же схемы как сигнал разрешения.

Следующий за сигналом "А" импульс с 3 выхода генератора перебрасывает триггер Тг2 в состояние "0", при этом на схемы "И1" и "И2" подается сигнал разрешения, который переводит их в режим ожидания.

При вращении шара вправо после МГ "А" первая прорезь попадает в зазор МГ "В" (рис.7.30 а), с выходной обмотки которой снимается сигнал "В" (рисунок 7.32 д). Этот сигнал записывает единицу на триггере Тг3, которая поступает на схему "И2" как сигнал разрешения. Сброс этого триггера производится с выхода 2 генератора (рисунке 7.32 б). В случае совпадения сигналов "В", сигналов разрешения с триггеров Тг4, Тг2 со схемы "И2"в магистральный усилитель "ИЛИ5" выдается импульс правого вращения "Х" (рисунок .7.32 и).

При вращении шара влево после МГ "А" первая прорезь попадает в зазор МГ "С", с выходной обмотки которой снимается сигнал "С". Этот сигнал записывает единицу в триггере Тг1, которая поступает на схему "И1" как сигнал разрешения.

В случае совпадения сигналов разрешения с триггеров Тг2 и Тг4 со схемы "И1" через усилитель "ИЛИ3" выдается сигнал левого вращения "Х".

Импульсы правого или левого вращения подаются на схему ИЛИ1 и схему задержки Лз1, с выхода которой через усилитель ИЛИ4 задержанный импульс счета подается на выход. При этом задним фронтом импульса счета триггер Тг4 устанавливается в исходное состояние.

При вращении шара вверх или вниз аналогичным образом вырабатываются импульсы счета правого или левого вращения канала "У".