Устройство для взаимной блокировки и защиты от дребезга контактов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики и дистанционного управления. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства - достигается за счет сохранения работоспособности при сплошном дре

ССЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ К

РЕСГ1УЬЛИН

„„SU 13944 (su n Н 03 К 5/153

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4098749/24-21

-(22) 13.05.86 (46) 07.05 ° 88. Бюл. й- 17 (72) Н.А.Романов, В.А.Ефимов и К.Г.Халутин (53) 621.374 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1257821, кл. Н 03 К 5/153, 1985.

Заявка ФРГ к- 2027332, кл. Н 03 К 5/00, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗАИМНОЙ БЛОКИРОВКИ И ЗАЩИТЫ 0Т ДРЕБЕЗГА КОНТАКТОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики и дистанционного управления. Цель изобретения повышение надежности работы устройства — достигается за счет сохранения работоспособности при "сплошном" дре-!

1394420 безге входного сигнала. Другая цель— повышение точности — достигается за счет формирования выходного сигнала

11 в моменты нажатия и отжатия входного сигнала. Для этого в устройство дополнительно введены первый 7 и второй 8 инверторы, узел 10 выделения фронта и второй счетчик 9. Устройство также содержит и выключателей 1-1, ...,1-п, и D-триггеров 2-1,...,2-п, п-входовый элемент ИЛИ 3, п двухвходовых элементов И 4-1,...,4-п, первый счетчик 5, генератор 6 тактовых импульсов. Устройство позволяет устранить дребезг контактов в широком диапазоне длительности дребезга "нажатия и отжатия" — вплоть до сплошного" дребезга входного сигнала. При этом устройство надежно блокирует входные сигналы на время нажатия одного из выключателей, что исключает сбои в работе при одновременном нажатии более чем одного выключателя.

1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики и дистанционного управления.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства за счет сохранения работоспособности при "сплошном" дребезге входного сигнала, а также повышение точности за счет формирования выходного сигна- 1р

l1 II II 11 ла в моменты нажатия и отжатия входного сигнала.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства. 15

Устройство содержит п выключателей

1-1,...1-п, и D-триггеров 2-1,..., 2-n, и-входовой элемент ИЛИ 3, п двухвходовых элементов И 4-1,...,4-п, первый счетчик 5, генератор 6 такто- gp вых импульсов, первый 7 и второй 8 инверторы, второй счетчик 9 и узел 10 выделителя фронта.

Входные контакты выключателей 1 — 1, ...,11-и подключены к шине высокого 25 . логического уровня, выходы элементов

И 4-1,...,4-п соединены с S-входами соответствующих D-триггеров 2-1,..., 2-п, установочный вход счетчика 9. соединен с входом инвертора 7 и под- 30 ключен к выходу элемента ИЛИ 3. Счетные входы счетчиков 5 и 9 объединены и подключены к выходу генератора 6 тактовых импульсов. Выход счетчика 9 соединен со своим же входом блокиров- З5 ки счета, входом узла 10 выделителя фронта и с первыми входами элементов

И 4-1,...,4-п вторые входы которых соединены с соответствующими выходными контактами, выключателей 1-1

1-Il и с соответствующими входами элемента HJ-. 3. Выход узла 10 соединен с R-вход .ли D-триггеров 2-1,...,2-п информационные входы которых подключены к шине низкого логического уроння, а динамические С-входы D-триггеров 2 — 1,...,2-п объединены и подключены к выходу инвертора 8. Установочный вход счетчика 5 подключен к выхору инвертора 7, а выход счетчика 5 соединен со своим же входом блокировки счета и входом инвертора 8. Узел

10 выделителя фронта выполнен как

D-триггер, информационный Э-вход которого подключен к шине высокого логического уровня, а прямой выход соединен с R-входом и является выходом узла 10, входом которого является динамический С-вход триггера.

Устройство для взаимной блокировки и защиты от дребезга контактов работает следующим образом.

В исходном состоянии контакты выключателей 1 разомкнуты, на выходе и-входового элемента ИЛИ 3 и первого счетчика 5 потенциал низкого логического уровня, а на выходе второго счетчика 9 потенциал высокого логического уровня. Генератор 6 вырабатывает тактовые импульсы с периодом следования Т (например, T =2 мс), близким к максимально возможному значению длительности (например, 3 мс) импульсов, обусловленных дребезгом

1394420 контактов, но не превышающим максимально возможного времени (например, 50 мс) дребезга контактов при включении или выключении любого из выклю5 чателей.

При замыкании контактов одного из выключателей 1, например первого (фиг.2Q, момент времени t,), фронт 10 первого импульса, обусловленного дре- . безгом контактов, поступает через соответствующий элемент И 4 (фиг.25) на S-вход первого D-триггера. 2 с установкой "О" и " 1", обеспечивая уста- 15 новку его в единичное состояние (фиг.2к). При этом,на выходе и-входового элемента ИЛИ 3 формируется сигнал, обеспечивающий сброс второго счетчика 9, .на выходе которого уста- 20 навливается потенциал низкого логического уровня (фиг.2 ), запрещающий прохождение выходных сигналов всех выключателей 1 через двухвходовые элементы И 4 на Б-входы соответствую- 25 щих D-триггеров 2.

Положительные импульсы, обусловленные дребезгом контактов, формируемые на выходе п-входового элемента

ИЛИ 3 (фиг.-2в), обеспечивают формиро- 30 вание на выходе первого инвертора 7 соответствующих отрицательных импульсов, разрешающих работу первого счетчика 5, но, вследствие того, что длительности импульсов дребезга не превышают интервала времени t,=m,- Т,, определяемого его коэффициентом m пересчета, содержимое m (фиг.28) первого счетчика 5 за время дребезга контактов не достигает значения (нап- 40 ример, .m,=4), обеспечивающего установку на его выходе потенциала высокого логического уровня.

По окончании дребезга контактов после включения выключателя 1 с выхо- 45 да первого инвертора 7 на установочный вход первого счетчика 5 поступает потенциал низкого логического уровня, первый счетчик 5 осуществляет подсчет поступающих на его счетный вход тактовых импульсов, и через интервал времени t =m,. Т, (например, =8 мс) на его выходе устанавливается потенциал высокого логиЧеского уровня, который, поступая на его вход

55 блокировки счета, обеспечивает блокировку последующего подсчета тактовых импульсов. На выходе второго инвертора 8 при этом устанавливается потенциал низкого логического уровня (фиг.2в) .

При выключении первого выключателя

1 (фиг.2а, момент времени t ) спад первого импульса, обусловленного дребезгом контактов, формируемого на выходе п-входового элемента ИЛИ 3, обеспечивает формирование на выходе первого инвертора 7 соответствующего фронта, осуществляющего сброс в исходное состояние первого счетчика 5, на выходе которого устанавливается потенциал низкого логического уровня.

При этом на выходе второго инвертора

8 формируется фронт (фиг.2е), который, поступая на динамический С-вход первого D-триггера 2, обеспечивает сброс его в исходное состояние (фиг.2 ) и установку на его выходе потенциала низкого логического уровня. Импульсы, обусловленные дребезгом контактов при

ыключении, формируемые на выходе и-входового элемента ИЛИ 3, поступая на установочный вход второго счетчика

9, исключают возможность установки на его выходе потенциала высокого логического уровня до окончания дребезга.

Блокировка контактов выключателей 1 обеспечивается потенциалом низкого логического уровня, поступающим с выхода второго счетчика 9 на первые входы двухвходовых элементов И 4.

По окончании дребезга контактов после выключения первого выключателя

1 на выходе и-входового элемента ИЛИ

3 устанавливается потенциал низкого логического уровня, разрешающий работу второго счетчика 9, который осуществляет подсчет поступающих на его счетный вход тактовых импульсов.

Через интервал времени с =ш . Т. (например, t,„ =8 мс), определяемый коэффициентом пересчета m (например, m =4) второго счетчика 9 (фиг.2ж), на его выходе устанавливается потенциал высокого логического уровня (фиг.2 ), который, поступая на его вход блокировки счета, осуществляет блокировку последующего подсчета тактовых импульсов и разблокирует контакты выключателей 1, разрешая прохождение выходных сигналов выключателей 1 (фиг.2а,y), представляет собой интервал времени от момента включения одного из и выключателей 1 до момента установки потенциала высокого логического уровня (фиг.2, момент време1394420 ни t ), на выходе второго счетчика 9 после выключения этого выключателя.

Если время, в течение которого контакты замкнуты, превышает интер— вал времени t =m Т (например, Ol t

t,„ =8 мс), моменты установки в единичное и нулевое состояние D-триггеров 2, формирующих выходные логические сигналы, определяются моментами включения и выключения соответствующих выключателей 1. Быстродействие устройства в этом случае является максимально возможным как при включении, так,и при выключении любого из и выключателей.

В том случае, если время, в течение которого контакты выключателя 1 замкнуты, сравнимо с временем дре- безга контактов и не превышает интервал времени t „,=m, Тт (например, в быстродействующих контактных датчиI ках), потенциал высокого логического уровня устанавливается на выходе соответствующего, например, первого

D-триггера 2 в момент времени, определяемый фронтом первого импульса, обусловленного дребезгом контактов при включении (фиг.2а, момент времени

t ). .При таком кратковременном замыкании контактов выключателя 1 каждый из положительных импульсов, обусловленных дребезгом, формируемых на выходе первого инвертора 7, осуществляет сброс первого счетчика 5, и за время, в течение которого контакты замкнуты, содержимое первого счетчика 5, производящего подсчет тактовых импульсов, не достигает значения, обеспечивающего установку на его выходе потенциала высокого логического уровня (фиг.2а,З,е, интервал времени

t+). После выключения выключателя 1, по окончании дребезга контактов, через интервал времени t =m .Т-; ецио (например, ц =8 мс) на выходе второго счетчика 9 устанавливается потенциал высокого логического уровня, фронт которого осуществляет запуск узла 10 выделителя фронта.

Узел 10 выделителя фронта, выполненный в виде D-триггера, информационный 3-вход которого соединен с шиной высокого логического уровня, а прямой выход — с R-входом, работает следующим образом.

При поступлении фронта на динамический С-вход П-триггера ныделителя

10 фронта сигнал на его прямом выходе повторяет логический сигнал — потенциал высокого логического уровня, поступающий на его информационный

D-вход. Через интервал времени, равный задержке переключения, сигнал, поступающий с выхода на R-вход D" триггера, осуществляет его сброс в исходное состояние, обеспечивая фор-

10 мирование на прямом выходе короткого положительного импульса.

Короткий выходной импульс (фиг,2ц) 20

ЗО

55 узла 10 выделителя фронта, поступая на R-входы D-триггеров 2, осуществляет сброс в исходное состояние первого

D-триггера 2, обеспечивая установку на его выходе потенциала низкого логического уровня (фиг.2,и к, момент времени t ). При. этом устройство обеспечивает формирование выходных логических сигналов, свободных от дребезга контактов, даже в тех случаях, когда время, в течение которого контакты любого из и выключателей замкнуты, сравнимо с временем их дребезга. ,Предлагаемое устройство позволяет устранят:: дребезг контактов в широком диапазоне длительности дребезга "нажатия и нотжатиян — вплоть до "сплошного" дребезга входного сигнала.

Обеспечивается высокая точность формирования выходного сигнала относительно первых фронтов "нажатия" и

"отжатия" входного сигнала, При этом устройство надежно блокирует входные сигналы на время нажатия одного из выключателей, что исключает сбои в работе при одновременном нажатии более чем одного выключателя.

Формула изобретения

1. Устройство для взаимной блокировки и защиты от дребезга контактов, содержащее и выключателей, входные контакты которых подключены к шине высокого логического уровня, первый счетчик, n D-триггеров, п-входовой элемент ИЛИ, и двухвходовых элементов

И, выходы которых соединены с входами соответствующих D-триггеров, генератор тактовых импульсов, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и точности, в него введены первый и второй инверторы, узел выделения фронта и второй счетчик, установочный вход которого соединен с входом первого инвертора и

1394420

mаj

Л д» 1 и

J ° 8ыююю i.8мию вю „движу

42и2

Составитель С ° Телелюхин

Редактор О.Головач Техред Л.Сердюкова Корректор В.Бутяга

Заказ 2237/55 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, F ° Ужгород, ул. Проектная, 4 выходом и-входового элемента ИЛИ, при э гом счетный вход второго счетчика соединен со счетным входом первого счетчика и подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выход второго счетчика соединен со своим же входом блокировки счета, входом узла выделителя фронта и с первыми входами и двухвходовых элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими входами и-входового элемента

ИЛИ и подключены к выходным контактам соответствующих и выключателей, а выход узла выделителя фронта соединен с R-входами n D-триггеров, информационные D-входы которых подключены к шине логического нуля, а динамические С-входы п D-триггеров соединены с выходом второго инвертора, при этом установочный вход первого счетчика подключен к выходу первого инвертора, а выход первого счетчика соединен с своим же входом блокировки счета и подключен к входу второго инвертора.

2. Устройство по п.1, о т л и—

1р ч а ю щ е е с я тем, что узел виделителя фронта выполнен в виде D-триггера, информационный D-вход которого подключен к шине логической единиць1, а прямой выход соединен с R-входом, причем динамический С-вход и прямой выход являются соответственно выходом и выходом узла выделителя фронта.