Большая советсткая энциклопедия Кодирующее устройство

Кодирующее устройство

Кодирующее устройство, устройство (схема) для преобразования информации в сигнал или совокупность сигналов в соответствии с определённым кодом. Кодированию может быть подвергнута только информация, представленная в форме дискретных сигналов; если кодируемая информация заключена в непрерывном сигнале, то он предварительно преобразуется в последовательность дискретных сигналов (см. Квантование сигнала) в самом К. у. обычно кодируют электрические напряжения, временные интервалы между импульсами, механические перемещения (угловое или линейное) для передачи на расстояние, повышение помехоустойчивости, преобразования измеренного параметра и других целей. Все другие физические величины обычно предварительно преобразуют в одну из указанных форм представления.

К. у. применяются в системах автоматического управления, в цифровых измерительных приборах, для регистрации измеряемых параметров и т.п. К. у. могут быть кодирующие трубки, кодирующие диски, матричные схемы, механические устройства, подобные применяющимся в телеграфных аппаратах и др.

Кодирующая электроннолучевая трубка применяется для преобразования непрерывного электрического сигнала в серию последовательных импульсов определенной кодовой системы. Такого рода трубки используются в автоматике, телемеханике и вычислительной технике, при кодировании и преобразовании сигналов, а также в телевидении и связи для сокращения полосы частот при передаче информации. Кодирующая электроннолучевая трубка является разновидностью бесконтактного электроннолучевого переключателя, в котором люминесцирующий экран заменен специальным выходным устройством. Она состоит из 3 основных частей (рис. 1): электронного прожектора, отклоняющей системы и выходного устройства. Первые две части аналогичны таковым частям обычной электроннолучевой трубки, применяемой в осциллографах, телевизорах и т.п. В качестве выходного устройства в трубках используют кодирующие и выходные пластины или коллектор вторичных электронов, сигнал с которых поступает на электронный усилитель. Режим работы трубки и усилителя (развертка по горизонтальной оси, выделение полезного сигнала и т.д.) задается блоком управления. Основным отличительным элементом является кодирующая пластина. Она представляет собой плоский металлический лист, на котором в определенной комбинации, соответствующей требуемому кодированию, расположены кодирующие элементы в виде прорезей прямоугольной или (реже) другой формы. Расположение кодирующих элементов выбирается так, что вдоль горизонтальной оси они располагаются в соответствии с установленным кодом для каждой строки, а вдоль вертикальной оси (поперёк строк) в соответствии с системой кодирования и принятым масштабом преобразования амплитуды напряжения входного сигнала.

Принцип действия кодирующей электроннолучевой трубки, например, при кодово-импульсной модуляции сигналов, состоит в следующем. Электроны попадают на выходную пластину, пройдя сквозь отверстия кодирующей пластины. Электронный луч, пересекая кодирующую пластину, создаёт в цепи выходной пластины серию импульсов, код которых соответствует напряжению входного сигнала в принятой системе кодирования. Для получения правильного кодирования сигналов, изменяющихся в реальном масштабе времени, служат устройства корректировки и управления. Основные достоинства трубок — весьма высокая скорость преобразования — до 10⁶ импульсов в сек,отсутствие промежуточного преобразования амплитуды напряжения сигнала во временной интервал и специальных сравнивающих устройств, применяемых в др. кодирующих устройствах для "взвешивания" сигнала.

Кодирующий диск применяют для преобразования угловых перемещении в цифровой код, преимущественно двоичный. Знаки разрядов кода, соответствующие повороту вала на некоторый угол, изображаются в виде геометрических конфигураций и наносятся на поверхность диска в форме концентрических дорожек (рис. 2). Диск механически соединяется с валом, положение которого кодируется. В зависимости от способа считывания кода (контактного, фотоэлектрического, электромагнитного и др.) участки (элементы) кодовых дорожек выполняют из сочетаний соответствующих пар материалов —проводника и диэлектрика, прозрачного и непрозрачного, магнитного и немагнитного и т.д. При повороте вала участки дорожек разного качества опрашиваются считывающим устройством (фотоэлемент, магнитная головка, контактные щётки и др.); переход с одного участка на другой эквивалентен изменению кода на выходе считывающего устройства на 1 в соответствующем разряде (крайняя от центра дорожка — младший разряд кода). В некоторых случаях вместо диска используют насаженный на вал барабан.

Примером матричного К. у. может служить схема, приведённая на рис. 3. При замыкании какого-либо из ключей сигнал от генератора поступает на соответствующие входные шины матрицы, индуктивно связанные с выходными шинами. Распределение сигналов на выходах матрицы соответствует двоичному коду номера замкнутого ключа.

В телеграфных аппаратах основными элементами К. у. являются комбинаторные линейки, профиль которых в местах пересечения с клавишными рычагами определяет направление перемещения линеек при нажатии на клавишу. Перемещение линеек через запорные рычаги передается на контактную группу К. у.: перемещение влево соответствует замыканию контакта (токовая посылка), вправо — контакт блокируется (бестоковая посылка).

Лит.: Муляров М. Я., Электроннолучевые приборы, М. — Л., 1954; Гитис Э. И., Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств, 2 изд., М., 1970.

М. М. Гельман, М. С. Данко, В. П. Исаев.