Устройство для контроля направления перемещений

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее три неподвижных датчика сопло сопло , экран с рядом отверстий, расположенный между соплами и установленный с возможностью перемещения нормально их осям, и преобразователь , сообщенный с выходами датчиков, отличающее с.я тем, что, с.целью повышения быстродействия , преобразователь выполнен в виде четырех струйных элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ, шести струйных триггеров с раздельными входами и входом Запрет у пятого триггера, двух струйных элементов ИЛИ-НЕ-НЛИ на три входа, двух струйных элементов И и канала установки, выходы первого , второго и третьего датчиков соединены с входами первого, второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ,. инверсный выход первого элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ соединен с первыми входами первого и четвертого триггеров , инверсный выход-второго элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ соединен с пepвы и входами третьего и пятого триггеров, инверсный выход третьего элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ соединен с первыми входами второго и шестого триггеров, входы первого элемента И соединены с первым выходом третьего триггера и с инверсным выходом первого элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ, прямой выход первого элемента И соединен с входом Запрет пятого триггера, входы второго элемента И соединены с первыми выходами пятого и шестого триггеров, прямой выход второго элемента И соединен с входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ-ПЛП, второй вход которого соединен с каналом установки g и с BTOpfcJM входом четвертого триггеО ) ра, прямой выход четвертого элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ соединен с вторым входом первого триггера, вторые выходы первого, второго и третьего триггеров соединены со входами первого 2 элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ на три входа, а вторые выходы четвертого, пятого и шестого триггеров соединены с.входами второго элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ на три входа, второй выход первого триггера соединен с вторы входом второго триггера, второй выход второго триггера соединен со вторым входом третьего триггера, второй выход четвертого триггера соединен с вторым входом пятого триггера, второй выход пятого триггера соединен с вторым входом шестого триггера .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 0 01 В 13 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3533203/18-28 (22) 31.12.82 (46) 07.03.84. Бюл. Р 9 (72 ) E В. Александрович, В. Н. Стобецкий, Э.И. Чаплыгин и Л.Ф. ()мелев (53) 531.717.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 734503, кл. C 01 В 13/02, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

М 887925, кл. 0 01 В 13/02, 1980 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

НАПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИИ, содержащее три неподвижных датчика "сопло сопло", экран с рядом отверстий, расположенный лежду соплами и установленный с возможностью перемещения нормально их осям, и преобразователь, сообщенный с выходами датчиков, о т л и ч а ю щ е е с.я тем, что, с.целью повышения быстродействия, преобразователь выполнен в виде четырех струйных элементов

ИЛИ-НЕ-ИЛИ, шести струйных триггеров с раздельными входами и входом

"Запрет" у пятого триггера, двух струйных элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ на три входа, двух струйных элементов

И и канала установки, выходы первого, второго и третьего датчиков соединены с входами первого, второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ, кнверсный выход первого элемента

ИЛИ-НЕ-ИЛИ соединен с первыьи входами первого и четвертого триггеров, инверсный выход второго эле„.80„„!Д7яя А мента ИЛИ-НЕ-ИЛИ соединен с первыми входами третьего и пятого триггеров, инверсный выход третьего элемента

ИЛИ-НЕ-ИЛИ соединен с первыми входами второго и шестого триггеров, входы первого элемента И соединены с первым выходом третьего триггера и с инверсным выходом первого элемента ИЛИ-НЕ-!!ЛИ, прямой выход перcoro элемента И соединен с входом

"Запрет" пятого триггера„ входы второго элемента И соединены с первыми выходами пятого и шестого триггеров, прямой выход второго элемента И соединен с входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ-!!ЛП, второй вход которого соединен с каналом установки Pg и с вторым входом четвертого триггера, прямой выход четвертого элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ соединен с вторым входом первого триггера, вторые выхо- С„ ды первого, второго и третьего триггеров соединены со входами первого элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ на три входа, а вторые выходы четвертого, пятого и шестого триггеров соедкнены с входами второго элемента ИЛИ-HE-ИЛИ на три входа, второй выход первого триггера соединен с вторым входом второго триггера, второй выход второго триггера соединен со вторым входом третьего триггера, второй выход четвертого триггера соединен с вторым входом пятого триггера, второй выход пятого триггера соединен с йторым входом шестого триггера.

1078242

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля направления перемещений, когда место смены направления перемещения не определено.

Известно устройство для контроля за направлением перемещения, содержащее неподвижные датчики "соп< ло — сопло" и расположенный между ними подвижный нормально осям датчиков экран. Оси датчиков образу- <О ют линию положения датчиков.

При перемещении экрана, соединенного с перемещаемым телом, вдоль линии положения осей датчиков рабочая кромка экрана последовательно 15 взаимодействуют со струями датчиков, образуя сигнал направления движения экрана.

В случае контроля за направлением движения тела на значительном расстоянии устройство включает в себя большое количество датчиков и требует также значительных энергозатрат на их одновременное питание 313

Недостатком устройства, являются большие энерго затраты, необходимые для одновременного питания большого количества датчиков, содержащихся в устройстве.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для контроля направления перемещений, содержащее три неподвижных датчика "сопло — coпло", экран с рядом Отверстий в виде про 35 резей, расположенный между соплами и установленный с возможностью перемещения нормально их осям, и преобразователь, сообщенный с выходами датчиков, выполненный в 40 виде осесимметричного шагового шестеренного механизма с прецессионным движением и толкателей (2).

Однако высокий уровень давления, необходимый для срабатывания 45 толкателей, и большая масса преобразователя снижают быстродействие устройства.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Эта цель достигается тем, что в устройстве для контроля направления перемещений, содержащем три неподвижных датчика "сопло — сопло", .экран с рядом отверстий, расположенный между соплами и установленный с возможностью перемещения нормально их Осям, и преобразователь, сообщенный с выходами датчиков, преобразователь выполнен в виде четырех струйных элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ, шес- 60 ти струйных триггеров с раэлельными входами и входом "Запрет" у пятого триггера, двух струйных элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ на три входа, двух .струйных элементов И и канала уста- 65 новки, выходы первого, второго и третьего датчиков соединены с входами первого, второго и третьего эдементов ИЛИ-HE-ИЛИ, инверсный выход первого элемента ИЛИ-НE-1(ЛИ соединены с первыми входами первого и четвертого триггеров, инверсный выход второго элемента

ИЛИ-НЕ-ИЛИ соединен с первыми— входами третьего и йятого триггеров, инверсный выход третьего элемента ИЛИ-HE-ИЛИ соединен с первыми входами второго и шестого триггеров, входы первого элемента tt соединены с первым выходом третьего триггера и с инверСным выходом первого элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ, прямой выход пЕрвого элемента И соединен с входом "Запрет" пятого триггера, входы второго элемента И соединены с первыми выходами пятого и шестого триггеров, прямой выход второго элемента И соединен с входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ-ИЛ .1, второй вход которого соединен с каналом установки и с вторым входом четвертого триггера, прямой выход четвертого элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ соединен с вторым входом первого триггера, вторые выходы первого, второго и третьего триггеров соединены с вхо— дами первого элемента ИЛИ-НЕ вЂ И на три входа, а вторые выходы четвертого, пятого и шестого триггеров соединены с входами второго элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ на три входа, второй выход первого триггера соединен с вторым входом второго триггера, второй выход второго триггера соединен с вторым вхОдОм третьего триггера, второй выход четвертого триггера соединен с вторым входом пятого триггера, второй выход пятого триггера соединен с вторым входом шестого триггера.

На чертеже представлена схема устройства для контроля направления перемещений.

Устройство для контроля направления перемещений состоит из трех датчиков 1-3 "сопло — сопла", экрана 4 с перемычками 5 и прорезями

6, которые вместе с датчиками 1- 3 расположены вдоль направления перемещения, обозначенного стрелкой.

Питание датчиков осуществляется по магистрали 7. Выходы датчиков соединены через элементы ИЛИ-НЕ-ИЛИ 8-10 с входами триггеров 11-16 с раздельными входами, каждый из которых состоит из двух элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ.

Выходы триггеров 11-16 соединены с элементами ИЛИ-НЕ ИЛИ 17 и 18 на три входа, значения сигналов на инверсных выходах которых определяют направление перемещений. Вход "Запрет" триггера 15 соединен с прямым

1078242

15

25

35

45

60

65 выходом элемента И 19, входы которого соединены с инверсным выходом элемента ИЛИ-HE-ИЛИ.8 и первым выходом триггера 13. Второй вход триггера 11 соединен с прямым выходом элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 20, входы которого соединены с прямым выходом элемента И 21 и каналом 22 установки, в который подается кратковременный единичный сигнал для установки схемы в исходное состояние.

Канал 22 соединен также с вторым входом триггера 14.

Устройство работает следующим образом.

В первоначальном состоянии экран 4 не разобщает сопла датчиков

1-3, на выходах которых сигналы

P, P и Р> имеют единичное значение, в результате чего на первые входы триггеров 11-16 поступают нулевые сигналы.

В исходное состояние устройство устанавливается подачей единичного сигнала в канал 22 установки. При этом происходит взвод триггеров

11-16 (на их вторых выходах устанавливается единичный сигнал), а на инверсных выходах элементов

ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 и 18 на три входа устанавливаются нулевые сигналы.

При перемещении экрана 4 между соплами датчиков 1-3 сигналы Р„, Р и Р поочередно принимают нулевйе значения, начиная с сигнала Р

При первом нулевом сигнале Р на первые входы триггеров 12 и 16 поступает единичный сигнал, но триггеры состояния "Взвод" не меняют, так как на вторые входы этих триггеров уже поступают единичные сигналы с вторых выходов триггеров 11 и 15. Сигналы на инверсных выходах элементов ИЛИ-HE-ИЛИ 17 и 18 на три входа нуЛевые.

При первом нулевом сигнале Р единичный сигнал поступает на первые входы триггеров 13 и 15, но триггеры состояния "Взвод" также не меняют, поскольку на их вторые входы также поступают единичные сигналы с вторых выходов триггеров

12 и 14. Сигналы на инверсных выходах элементов ИЛИ-HE-ИЛИ 17 и 18 на три входа нулевые.

При первом нулевом сигнале Р на первые входы триггеров 11 и 14 поступает единичный сигнал. Он переводит триггеры 11 и 14 в состояние

"Сброс", поскольку на вторые входы, соединенные с каналом 22, поступают нулевые сигналы. Сигналы на инверсных выходах элементов ИЛИ-HE-ИЛИ 17 и 18 на три входа нулевые.

При втором нулевом сигнале Р триггер 12 переходит в состояние

"Сброс", а триггер 16 остается в состоянии "Взвод". Сигналы на инверсных выходах элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ

17 и 18 на три входа нулевые.

При втором нулевом сигнале Р триггеры 13 и 15 переводятся в состояние "Сброс". На вход элемента И

И 19 с первого выхода триггера 13 поступает единичный сигнал. На другой вход элемента И 19 поступает инверсный сигнал P> . При нулевом сигнале Р> инверснйй сигнал Р> также имеет нулевое значение, поэтому на прямом выходе элемента И 19 сохраняется нулевой сигнал, который, поступая на вход "Запрет" триггера 15, не меняет состояния "Сброс" последнего. На инверсном выходе элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 на три входа устанавливается единичный сигнал, а на инверсном выходе элемента

ИЛИ-HE-ИЛИ 18 на три входа сохраняется нулевой сигнал.

При втором нулевом сигнале Рз состояние "Сброс" триггеров 11 и 14 не изменяется, так как они уже изменили свое состояние от первого нулевого сигнала Р . На прямом выходе элемента И 19 появляется единичный сигнал, переводящий триггер

15 в состояние "Взвод". На втором выходе триггера 15 устанавливается единичный сигнал, проходящий в триггер 16 и препятствующий переходу его в состояние "Сброс" при третьем нулевом сигнале P„ На инверсных выходах элементов ИЛИ-HE-ИЛИ 17 и 18 на три входа сохраняются единичный и нулевой сигналы соответственно.

Таким образом, в результате поступления в преобразователь двух сигналов Р 1, двух сигналов Р и одного сигнала Р> на инверсном выходе элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 на три входа устанавливается единичный сигнал, а на инверсном выходе элемента ИЛИ-HE-ИЛИ 18 на три входа нулевой сигнал сохраняется. Второй сигнал Р производит взвод триггера 15.

С первых выходов взведенных триггеров 15 и 16 на входы элемента И 21 поступают нулевые сигналы, в результате на прямом выходе элемента И 21 соединенном с вторым входом триггера 11, также нулевой сигнал, который не меняет состояния триггеров

11-13.

В итоге на вторых выходах триггеров 11-14 устанавливаются нулевые сигналы, а на вторых выходах триггеров 15 и 16 сохраняются единичные сигналы. В дальнейшем при третьих и последующих поступающих в преобразователь сигналах Р. (при сохра1 нении направления движения, знака последовательности сигналов) на инверсных выходах элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ

17 и 18 на три входа сохраняются единичный и нулевой сигналы соот1078242 ветственно. Эти сигналы в таком виде отображают движение э одном направлении.

При изменении знака последовательности поступающих в преобразователь сигналов Р (изменение направления движения) нулевой сигнал P следует после нулевого сигнала Р . После

3 первого нулевого сигнала Р на первые входы триггеров 13 и 15 поступает единичный сигнал, триггер 15 пе- 10 реходит в состояние "Сброс", на его втором выходе устанавливается нулевой сигнал. С первого выхода триггера 15 поступает единичный сигнал на первый вход элемента И 21, 15 а с второго выхода триггера 15 нулевой сигнал поступает на вход элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 18 на три входа и на второй вход триггера 16.

При поступлении затем первого ну- 2О левого сигнала Р производится сброс триггера 1б; на его втором выходе устанавливается нулевой сигнал, а на на первом — единичный, поступающий на второй вход элемента И 21. В результате и на третий вход элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 18 на три входа поступает нулевой сигнал, что приводит к смене нулевого сигнала на инверсном выходе этого элемента на единичный сигнал, а образовавшийся единичный сигнал на выходе элемента И 21, поступая)через элемент

ИЛИ-НЕ-ИЛИ 20 на второй вход триггера 11 и, взводя этим последовательно триггеры 11-13, поступает по трем входам в элемент ИЛИ-НЕ-ИЛИ

17 на три входа и тем самым меняет также на инверсном выходе его единичный сигнал на нулевой.

Таким образом, после изменения направления движения в результате поступления в преобразователь первого сигнала P. а потом первого сигнала Р, происходит смена сиге. нала на инверсных выходах элементов

ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 и 18 на три входа единичного на нулевой и нулевого на единичный соответственно. Это изменение сигналов в элементах ИЛИ-НЕ-ИЛИ

17 и 18 на три входа отображает смену направления движения.

В дальнейшем при последующем пос1 туплении сигналов Р в преобразова:тель в обратной первоначальной последовательности Р, Р, Р„ ... сигналы на инверсных выходах элементов

ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 и 18 на три входа сохраняются нулевым и единичным соответственно.В таком виде эти сигналы отображают движение в направлении, обратном первоначальному.

Выходные сигналы элементов

ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 и 18 на три эхода подаются на индикатор И (ИЛИ), на управляющее устройство (не показаны).

Таким образом, предлагаемое устройство для контроля направления перемещений имеет более высокое быстродействие, обусловленное отсутствием в преобразователе механических подвижных элементов н тем, что сигналы обрабатываются на низких уровнях давлений. Быстродействие, определяемое временем прохождения сигнала от датчика до выхода из преобразователя, в устройстве равно приблизительно 0,01 с, т.е. по сравнению с известным оно выше на порядок.

ВНИИПИ Заказ 928/33

Тираж 587 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4