Вычислительное устройство для измерителей перемещений

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 551649 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.09. 75 (21) 2175010/24 с присоединением заявки №(23) Приоритет (51) М. Кл.е

&06 7 15/20

Iz 01 > 5/36

Государственный номнтет

Совета Министров СССР по делам изобретений и OTKpblTNH (43) Опубликовано 25.03.77.БюллетЕнь №11 (53) УДК681.325 (088.8 ) (4б) Дата опубликования описания21.06.77

В. И. Загорулько, В. A. Потылицын и Ю. П. Бондарев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к системам измерения перемешения, в частности к лазерным интерфекрометрическим системам.

Известны счетно-вычислительные устройства для лазерных интерферометров, в которых подсчет интерференционных полос производится путем подачи на реверсивный счетчик выходных сигналов интерферометра,знак разности фаз которых зависит от направления перемешения отражателя и определяет 10 счета реверсивного счетчика.

Одним из основных недостатков таких устройств является возможность просчета при реверсировании и переходе через "0".

Известно вычислительное устройство для 15 измерителей перемешений, содержащее умножитель, первый и второй входы которого являются входами устройства, а первый и второй выходы соединены соответственно с первым и вторым входами триггера направления, Ю первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом блока выделения "0", а выходы - соответственно с первым и вторым 25 входами триггера знака, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента "Исключаюшее ИЛИ", реверсивный счетчик множителя, выход которого через комбинационный сумматор соединен с первым входом реверсивного счетчика регистрации, выход которого соединен со входом блока выделения "0", Для нормального функционирования счетно-вычислительного устройства необходимо, чтобы направление счета реверсивного счетчика множительного устройства устанавливалось до прихода соответствуюшего счетного импульса. С этой целью в канал счетных импульсов введена линия задержки. Однако это не ликвидирует вероятность просчета, так как при механических колебаниях отражателя даже с невысокой частотой изменение направления может быть столь близким к фронту счетного импульса, что расстояние между соответствуюшими фронтами двух следуюших друг за другом счетных импульсов будет меньше времени задержки. В результате нарушается нормальное функционирование усч ройства. Кроме того, задержка первого счетного импульса, поступающего на счетчик регистрации, ограничивает счетную частоту, а следовательно, и скорость измерения.

Направления счета реверсивного счетчика мнОжительного устройства и реверсивного счетчика регистрации могут не совпадать, так как для первого счетчика направление счета определяется только состоянием триггера направления, а для второго — еше и 10

""остояние м триггера знака. Ввиду того, что ( множительное устройство построено Uo число-импульсному прннцицу, это приводит к неоднозначности отсчетов.

Белью изобретения является повышение 15 быстродействия и точности вычислительного устройства дпя измерителей перемещения. достигается тем, что устройство содержит блок исключения первото импульса, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шес- 20 той и седьмой входы которого соединены соответ ственкэ с первым, вторым выходами умно-f жителя, первым, вторым выходами триггера направления, первым вторым вы. ходами триггера знака и выходом блока 6 выделения "0", третий элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами умножителя и с третьими входами первого и второго элементов И„выход третьего эле-ЗО мента И соединен с третьими входами триггера направления и триггера знака, третий и четвертый входы элемента "Исключающее

ИЛИ" соединены соответственно с первым и вторым выходами триггера направления, а выход — со вторым входом ревэрснвногосчеччика регистрации и первым входом реверсивного счетчика множителя, второй вход кото.рого соединен с выходом блока исключения первого импульса, 4О

Б качестве триггера направления и триггера знака могут быть использованы динамические триггеры, Блох исключения первого импульса может быть вьгполнен в виде двух двухвходовых элементов И HE с одним общим входом, выходы которых связаны с двумя трехвходовыми элементами И-НЕ, установленными на входах третьего двухвходового элемента И-НЕ.

На чертеже приведена блок-схема вычислительного устройства.

Входы 1 и 2 устройства подключены к входам умножителя 3. Выходы умножителя

3 соединены с управляющими входами триггера направления 4, входами первого и второго элементов И 5, и 6, блоком 7 исключения первого импульс", а также через третий элемент И 8 — со счетными входами триггера направления 4 и триггера знака 9.

Выходы триггера направления 4 связаны со 6О

49 вхо .,-и элементов И 5 и 6, блока 7 исклк чения первого импульса и элесента "Искпк чающее ИЛИ" 10. Выходы элементов И 5 и

6 подключены к управляющим входам тригнера- знака 9, выходы которого соединены со входами блока 7 исключения первото имп, ьса и элемента "Исключающее ИЛИ" 10, Вы— ход блока 7 исключения первого импульсе соединен со счетным входом реверсивного счетчика 11 множителя. Выходы всех триггеров этого счетчика подключены к комбинационному сумматору 12, а выход сумматора — к счетному входу реверсивного счетчика 13 регистрации. Входы направления счета реверсивных счетчиков 11 и l3 соединены .с выходом элемент.-:. "Исклю-(аюшее

ИЛИ" - 1Q, -Быходьг всех триггеров- реверсивного счетчика 13 регистрации подключены к блоку 14 выделения "0" выход которого связан с блоком 7 исключения первого импульса и входами элементов И 5 и 6, В основу работы предлагаемого устройства положен принцип потери импульса при изменении направления перемещения и при переходе через "0".

На входы 1 и 2 устройств .п:оступают

@ac последовательности импул.- os, сдвинутьте друг относительно друга по фазе на о . — 90 . В умножителе 3 из передних фронтов каждого входного импульса формируются счетные импульсы, поступающие на один из выходов умножителя в зависимости от знака фазового сдвига. С выхода умножителя счетные импульсы подаются на счетный вход триггера направления 4. При этом задним фронтом первого же импульса триггер направления выставляется в соответствующее состояние, причем этот импульс не сосчитывается счетчиком 11, так как он не проходит через блок 7 исключения первого импульса. Второй и последующие импульсы, .соответствие данному направлению, подсчитываются нормальным образом. При изменении направления перемещения счетные импульсы перестают поступать с данного выхода умножителя и появляются на другом его выходе. Задним фронтом первого импульса нового направления триггер направления

4 выставляется в другое состояние, причем сам импульс счетчиком 11 не сосчитывается, так как в момент его прохождения триггер направления своего состояния еше не изменил и блок 7 исключения первого импульса данный импульс не пропускает, Второй и последующие импульсы этого направления пропускактся на сче .чик 11 без исключений.

Пр нулевом состоя; ии счетчика регистрации 13 на выходе блока 14 выделения

"0" появляется высокий потенциал, разрешающий прохождение импульсов с выхода

551649 умножителя 3 через элемент И 5 или 6, в зависимости от состояния триггера направления 4, на соответствующий управляющий ьход триггера знака 9, При этом по заднему фронту импульса, поступающего с элемента И 8 на счетный вход триггера знака 9, последний устанавливается в соответствующее состояние. Сам этот импульс на счетчик 11 не попадает, так как он не пропускается блоком 7 исключения первого им- )p пульса.

Благодаря структуре вычислительного устройства на установление направления счета выделяется время, соответствующее периоду счетной частоты. Таким образом, 35 вероятность просчетов исключается. Отсутствие задержки первого счетного импульса, применяемой в известных вычислительных устройствах для уменьшения вероятности просчетов, позволяет повысить быстродей- 20 ствие устройства. Кроме того, направления счета обоих реверсивных счетчиков всегда совпадают, что устраняет неоднозначность отсчетов.

Ожидаемый годовой экономический эффект 35 от внедрения на предприятии станкостроительной промышленности пяти предлагаемых устройств составит 195 тыс, рублей.

ЗО

Формула изобретения

Вычислительное устройство для измерителей перемещений, содержашее умножитель, первый и второй входы которого являются N входами устройства, а первый и второй выходы соединены соотвегственно с первым и вторым входами триггера направления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом блока выделения

"0", а выходы. — соответственно с первым и вторым входами триггера знака, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента "Исключающее ИЛИ", реверсивный счетчик множителя, выход которого через комбинационный сумматор соединен с первым входом реверсивного счетчика регистрации, выход которого соединен со входом блока выделения "0", о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродейств"Я и точности, оно содержит блок исключения первого импульса, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой входы которого соединены соответственно с первым, вторым выходами умножителя, первым, вторым выходами триггера направления, первым, вторым выходами триггера знака и выходом блока выделения "0", третий элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами умножителя и с третьими входами первого и второго элементов И, выход третьего элемента И соединен с третьими входами триггера направления и триг гера знака, третий и четвертый входы элемента "Исключающее ИЛИ" соединены соответственно с первым и вторым выходамп триггера направления, а выход — со вторым входом реверсивного счетчика регистрации и первым входом реверсивного счетчика множителя, второй вход которого соединен с выходом блока исключения первого импуль.— са.

551649

Составитель И. Хазова

Редактор Т. Фадеева Техред И Acðàäoø Корректор С. Болдижар

Заказ 125/26 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5 Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4