Устройство для контроля направления вращения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<щ 742797 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 100478 (21) 2606108/18-10 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 250680. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 2506.80 (51)М. Кл.2

G 01 P 13/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК531. 71 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A. Г. Ищейкин, В. П. Карасев, Б. Н. Лисицын и A. М. Муртазин (71) 3 а яв и тел ь (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ

ВРАЩЕНИЯ

Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования и может быть использовано для контроля направления вращения и измерения числа оборотов объекта, 5

Известно устройство для измерения оборотов, содержащее датчик оборотов, формирователь импульсов, генераторы импульсов, элемент И, триггеры (1 .

Это устройство не устанавливает направление вращения объекта.

Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля перемещения тел, содержащее воздействующий элемент, закрепленный на переме- 15 щающемся объекте, два канала преобразования сигналов, выполненные из последовательно соединенных датчиков, генератора, формирователя импульсов, элемента . Запрет, триггера, жду- 2р щего мультивибратора, согласующие элементы, элементы И, линии задержки и генератор тактовых импульсов, воспринимающие элементы в котором могут быть выполнены, например, в виде 25 датчиков Холла, в выходных цепях которых используются развяэывающие трансформаторы (2).

Однако для нормальной работы данного устройства необходимо выбрать 3р такое взаимное расположение датчиков обоих каналов, чтобы имел место участок пути между датчиками, при прохождении которого объектом (воздействующим элементом), колебания генератора в обоих каналах были бы сорваны.

Недостатком. устройства является также и его сложность.

Цель изобретения — упрощение устройства и повышение его надежности.

Поставленная цель достигается тем, что на перемещающемся объекте установлен второй магнит, полюса которого ориентированы противоположно полюсам первого магнита относительно датчиков

Холла, включенных согласно и последовательно, при этом входные цепи датчиков Холла подключены к источнику питания через ключ, управляющий вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, выходы усилителей подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом первого формирователя, а выходы, соответственно, с единичным и нулевым входами триггера, подключенного прямым и инверсным выходами, соответственно, к первым входам третье" го и четвертого элементов И, вторые

742797 входы которых соединены с выходом второго формирователя импульсов, а третьи входы — через элемент ИЛИ с выходами усилителей.

На фиг. 1 представлена схема устройства для контроля направления вращения; на фиг. 2 — расположение магнитов относительно датчиков Холла; на фиг. 3 — временные диаграммы сигналов.

Устройство для контроля направления вращения содержит. датчики 1 и 2

Холла, входные цепи которых включены согласно и последовательно с источником питания Е„ через ключ 3, управляющий вход которого соединен с генератором 4 тактовых импульсов.

Выход генератора 4 соединен также с входом первого формирователя 5 импульсов, совпадающих по фазе с тактовыми импульсами и входом второго формирователя 6 импульсов, противоположных по. фазе тактовым. Выходные цепи датчиков Холла через развязываю20 щие трансформаторы 7 и 8 соединены, соответственно, с усилителями 9 и 10, выходы которых подключены к первым 2S входам первого 11 и второго 12 элементов И, вторые входы элементов

11 и 12 Й соединены с выходом первого формирователя 5, а их выходы, соответственно, с входами 0 и 30 1 триггера 13, подключенного едияичным.и нулевым выходами к первым входам третьего 14 и четвертого 15 элементов И соответственно. Вторые входы элементов 14 и 15 И соединены с выходом второго формирователя 6 импульсов, а третьи их входы через элемент 16 ИЛИ с выходами усилителей

9 и 10. Элементы 11 и 12 И, триггер

13 и элементы 14, 15 И, элемент 16

ИЛИ образуют схему анализа направлен ия в раще ния .

На фиг. 2 показан объект 17 вращения с установленными первым магнитом 18 и вторым магнитом 19, полюса

N u S которых ориентированы относительно датчиков Холла 1 и 2 противоположно.

На фиг. 3 обозначены: 20 — последовательность импульсов на выходе генератора 4; 21 и 22 — последователь- 50 ность импульсов на выходе первого и второго формирователей; 23 и 24— последовательность импульсов на выходе соответственно усилителей 9 и

101 25 и 26 — последовательность им- 55 пульсов на выходах первого 11 и второго 12 элементов И; 27 — выход триггера; 28 и 29 — последовательность импульсов на выходе третьего и четвертого элементов И; Л вЂ” временные диаграммы, полученные при левом вращении объекта, n — при Правом вращении объекта. .. Устройство для контроля направления вра ения работает следующим образом.

3а один оборот объекта 17 вращения, на котором укреплены магниты

18 и 19, формируются две пачки импульсов на каждом из датчиков 1 и 2

Холла. Импульсы первой пачки каждого из датчиков совпадают по фазе с импульсами генератора 4 тактов, так как они возбуждаются при прохождении .над датчиками магнита 18, ориентированного полюсом N (на фиг, 3 эти пачки объединены скобкой с обозначением N). Импульсы второй пачки датчиков Холла противоположны по фазе импульсам генератора 4, так как возбуждаются полюсом S магнита 19, ориентированным противоположно магниту .18 (на фиг. 3 эти пачки объединены скобкой с обозначением S). Последовательность импульсов 21 с формирователя 5, совпадающая по фазе с импульсами 20 генератора 4, может пройти на выходы элементов 11 и 12 И при прохождении над датчиками Холла только магнита 18. В свою очередь последовательность импульсов 22 с формирователя 6 может пройти на выход элементов 14 и 15 И при прохождении над датчиками только магнита 19, При левом вращении при прохождении полюса магнита 18 над датчиками

1 и 2 в их выходных цепях наводится постоянное напряжение, модулированное импульсами генератора 4, поступающее через развязывающие трансформаторы 7 и 8 на усилители 9 и 10 соответственно, На выходах усилите.лей появляются пачки импульсов 23 и

24 (со знаком И), длина пачки определяется временем перекрытия рабочей зоны датчика и магнита, сначала на усилителе 9, затем на усилителе 10.

Учитывая направления магчитного поля, создаваемого магнитом 18, импульсы этих пачек совпадают по фазе с импульсами 20 генератора 4 и, следовательно, с импульсами 21 формирователя 5. B результате чего на выходах элементов 11 и 12 И появляются пачки коротких импульсов 25.и 26, совпадающих по времени с импульсами 21 формирователя 5, длина каждой из которой равна длине пачек импульсов 23 и 24 с усилителей 9 и 10. С появлением первого импульса пачки 26 с выхода элемента 12 И (на фиг, 3 — часть временной диаграммы, объединенной скобкой Л) триггер 13 Устанавливается в состояние 0 . Тем самым элемент 14 И закрывается, а элемент

15 И открывается. В дальнейшем над датчиками проходит полюс S магнита

19 на выходе усилителя 9, а затем на выходе усилителя 10 появляется пачка импульсов 23 и 24 со знаком S противоположных по фазе импульсам .

20 генератора 4, и следовательно, совпадающих с импульсами 22 формирователя 6. Эти пачки импульсов с усилителей 9 и 10 не проходят на вы742797 ходы элементов 11 и 12 И и, следовательно, не изменяют состояние триггера 13. Учитывая, что элемент 15 И открыт триггером 13, на выходе 15 И формируются тождественные по длине пачки коротких импульсов 29, совпада- 5 ющих с импульсами 22 формирователя б.

Таким образом, при левом вращении за каждый оборот объекта появляются две пачки коротких импульсов 29 только на выходе элемента 15 И, а при правом вращении объекта импульсы появляются только на выходе элемента 14 И.

Устройство выгодно отличается от известных простотой и отсутствием t5 каких-либо регулировочных параметров в виде линий задержек, одновибраторов и т.п. Кроме того, устройство не требует обеспечения взаимного перекрытия (по времени) возбуждения двух воспринимающих элементов, так как это часто исключается конструктивными воэможностями датчиков и объекта вращения.

Формула изобретения

Устройство для контроля направления вращения, содержащее воздействующий элемент, например, магнит, за- ЗО крепленный на перемещающемся объекте, два канала преобразования сигналов, состоящие из датчиков Холла, выходные цепи которых через развязывающие трансформаторы соединены соответственно с первым и вторым усилителями, генератор тактовых импульсов, выход которога. соединен. с входами Формирователей импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощеиия и повышения надежности устройства, на перемещающемся объекте установлен второй магнит, полюса которого ориентированы противоположно полюсам первого магнита относительно датчиков Холла, включенных согласно и последовательно, при этом входные цепи датчиков Холла подключены к источнику питания через ключ, управляющий вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, выходы усилителей подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом первого формирователя, а выходы, соответственно, с единичным и нулевым входами триггера, подключенного прямым и инверсным выходами, соответственно, к первым входам третьего и четвертого элементов

И, вторые входы которых соединень1 с выходом второго формирователя импульсов, а третьи входы — через элемент

HJIH с выходами усилителей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9487407, кл. G 08 С 9/04.

2. Авторское свидетельство СССР

9518788, кл. G 08 С 9/04.

742797

Составитель A.Tðåãóáîâ

Техред Р, OJIHBH Корректор М.Вигула

Редактор В ° Зарванская

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3611/11 Тираж 1019 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5