6.2. Двоичные кодовые шкалы

При двоичном кодировании весь диапазон изменения преобразуемого перемещения разбивают на равные интервалыи каждому интервалу ставят в соответствие определенное двоичное число. Соотношение между числом разрядовдвоичного числа, являющегося эквивалентом преобразуемого перемещения, интерваломи диапазоном измерения, равным, имеет вид

Пример:

, т.е. .

При преобразовании линейного перемещения всё поле двоичной кодовой шкалы разбивается на линейные дорожки.

Пример трехразрядной линейной двоичной кодовой шкалы представлен на рисунке 6.2.:

Рис. 6.2. Трехразрядная линейная двоичная кодовая шкала.

Коду нуля соответствуют заштрихованные кодовые участки, коду единицы – светлые.

При преобразовании углового перемещения поле кодовой шкалы разбивается на кольцевые концентрические дорожки. На рисунке 6.3. показан пример круговой двоичной кодовой шкалы.

Рис. 6.3. Круговая двоичная кодовая шкала.

Младшему разряду двоичных чисел, получаемых в результате преобразования, соответствует внешнее кольцо кодовой шкалы, а старшему разряду – внутреннее.

Если кольцам присвоить порядковые номера, начиная с внутреннего, то число светлых и темных кодовых участков данного кольца можно подсчитать по формуле , где– число кодовых участков «1» дляk-го кольца, – число кодовых участков «0» дляk-го кольца

При считывании информации с линейной двоичной кодовой шкалы считывающие элементы располагаются по прямой, перпендикулярной линейным кодовым дорожкам.

Считывающие элементы круговой кодовой шкалы располагаются по радиусу. При перемещении кодовой шкалы считывающие элементы фиксируют появляющиеся под ними коды нулей и единиц. В результате каждому положению кодовой шкалы соответствует вполне определенное двоичное число.

Достоинством двоичной кодовой шкалы является то, что на выходе преобразователя с такой шкалой получается сразу код двоичного числа.

Однако считывание информации с двоичной кодовой шкалы может происходить с большими ошибками.

Действительно, в двоичном коде два соседних числа могут различаться значениями всех своих разрядов, в круговом при переходе с 7 на 0, в линейном при переходе с 3 на 4.

Недостаток.

Во избежание считывания ложных кодов при переходе от одного числа к другому, необходимо, чтобы граница между секторами была прямой линией и считывающие элементы располагались точно по этой прямой. Однако, практически эти требования не выполнимы. Кодовые шкалы изготавливаются с определенными погрешностями, установка считывающих элементов производится также с определенным допуском.

Наличие этих погрешностей приводит к тому, что при переходе от одного сектора к другому, считывающие элементы различных разрядов зафиксируют это неодновременно.

Такая неодновременность считывания на границе приводит к ошибкам неоднозначности, которые в наихудших случаях могут достигать величины, равной половине максимального числа, считываемого со шкалы.

Возможность появления таких больших ошибок считывания является существенным недостатком двоичных кодовых шкал.

Для устранения ошибок неоднозначности считывания с двоичной кодовой шкалы применяются два метода:

- использование более чем одного ряда считывающих элементов с последующей логической выборкой сигналов с них (двоично-сдвинутые коды);

- использование кодов с последовательным изменением в одном из разрядов (однопереходные коды).