Датчик перемещений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических.Республик (n>868326 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(51)М. Кл. (22) Заявлено 100180 (2 1 ) 2870510/18-28

G 01 В 7/00 с присоединением эаявкм ¹â€”

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 3Q0981. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 3QQ981 (53) УДК 621 2. .083.8(088.8) Г(72) Авторы изобретения

В.A.Äóäêîâ, В.И.Корнейчук, А.Ф.Меженый, Ю.Н.Мишинский и.В.П.Тарасенко

/

Киевский ордена Ленина политехнический нститут.:." им. 50-летия Великой Октябрьской социалистйче наой. революции (71) За яв ит ель (54) ДАТЧИК ПЕРЕМЕР(ЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к датчикам перемещений, и может быть применено .для определения параметров движения.

Известен датчик перемещений, содержащий осветители, фотоприемники, триггеры, генераторы импульсов .и схему коммутации (1).

Датчик формирует на выходе один. импульс в течение каждого периода входного сигнала. Однако при необходимости увеличения числа формируемых на выходе импульсов растет число одноканальных генераторов импульсов, что приводит к усложнению датчика.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является датчик перемещений,. содержащий два двухвходовых элемента И, блок задержки, два RS-триггера, два четырехвходовых элемента ИЛИ, один двухвходовый элемент ИЛИ, генератор синхроимпульсов, генератор фазоимпульсных констант, N двухканальных генераторов одиночных испульсов, каждый из которых включает первый, второй и дополнительный D-триггеры (2).

Недостатком известного датчика является то, что он формирует постоянное число выходных импульсов в .течение каждого периода входного сигнала, причем количество формируемых импульсов не может меняться в процессе работы. Кроме того, датчик имеет большое количество элементов и соединений между ними, что снижает надежность работы.

Цель изобретения — повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей. указанная цель достигается тем, что датчик снабжен N-1 разрядным триггерным регистром, выходы которого подключены к В-входам первых D15 триггеров соответствующих двухканальных генераторов одиночных импульсов.

На фиг. 1 представлена блок-схема датчика перемещений; на фиг. 2 временные диаграммы работы генерато20 ров синхроимпульсов и фазоимпульсных констант; на фиг. 3 — временная диаграмма работы датчика перемещений.

Датчик перемещений содержит инвертор 1, D-триггеры 2-7, инвертор

8, D-триггеры 9 — 14, двухвходовые элементы И 15 и 16, первые входы которых объединены и соединены с выходами генератора 17 синхроимпуль- сов, а вторые входы — с выходами 18

30 и 19 генератора 20 фазоимпульсных

868326 констант, выход двухвходового элемента И 15 соединен с входом 21 блока задержки, с S-входом RS-триггера 23 и с R-входами D-триггеров 3, 6, 10 и 13, выход двухвходового элемента И 16 соединен с R-входом RSтриггера 23, выход 24 которого сое5 динен с R-входами D-триггеров 11, 14, 7 и 4. Выход 25 блока 22 задерж ки соединен с С-входами (тактирующими входами) D-триггеров 2, 5, 9 и

12. Прямые выходы D-триггеров 2, 5, 9 и 12 соединены соответственно с

С-входами (тактирующими входами) Ртриггеров 13, 11, 10, 14, 3, 7, б и 4. D-триггеры 2, 13 и ll образуют первый, D-триггеры 5, 10 и 14 образуют второй, а D-триггеры 9, 3, 7 и 12, 6, 4 соответственно третий и четвертйй двухканальные генератдры одиночных импульсов (не показаны от дельными позициями). Выходы D-триг- 20 геров 13, 10, 3, б соединены с соответствующими входами четырехвходового элемента ИЛИ 26, выход 27 которого соединен с S-входом RS-триггера

28 и с первым входом двухвходового элемента ИЛИ 29. Выходы D-триггеров

11, 14, 7 и 4 соединены с соответствующими входами четырехвходового элемента ИЛИ 30, выход 31 которого соединен c R-входом RS-триггера 28 и со вторым входом двухвходового элемента ИЛИ 29, выход которого соединен с выходом 32 датчика перемещения.

Выходы 33 — 35 М- 3 разрядного триггерного регистра 36 соединены соответственно с R-входами первых D-триггеров 5, 9 и 12 генераторов одиночных импульсов. Выходы 37 — 39 являются входами записи, а вход 40 — входом сброса регистра 36.

Генератор 17 синхронмпульсов содержит задающий генератор 41, выходы которого соединены со счетным входом 1 двоичного счетчика 42 и со стробирующим входом С дешифратора 43, 45 выходы которого соединены с соответствующими выходами двоичного счетчика 42.

Выход дешифратора 43 соединен со счетным входом 1 двоиЧно-десятич- 50 ного счетчика 44 генератора 20 фазоимпульсных констант. Выходы счетчика 44 соединены с соответствующими входами дешифраторов 45 генератора

20 фаэоимпульсных констант, выходы которого являются выходами генератора 20 °

Датчик работает следующим образом.

На выходы A и В датчика поступают импульсы, сдвинутые на 90, частота о следования которых на поряцок мень- 40 ше частоты генератора 17 и 20 синх роимпульсов и фазоимпульсных констант. Последние работают непрерывно, формируя на своих выходах импульсы (временное положение, относительная 65 длительность и полярность импульсов изображены на фиг. 2).

По фронту каждого тактирующего импульса, поступающего на С-входы первых D-триггеров 2, 5, 9 и 12, информация (логический 0 или 1 ) с их D-входов заносится в триггеры

2, 5, 9 и 12. На их выходах формируются сигналы, подобные сигналам, поступающим на их D-входы, однако с фронтами и срезами, привязанными по времени к фронтам упомянутых тактирующих импульсов на C-входах. Синалы, сформированные на выходы D-триггеров 2, 5, 9 и 12., являются тактирующими сигналами для соответствующих триггеров

13, 11, 10 и 14, 3 и 7, б и 4 и поступают на их С-входы. По фронтам указанных сигналов информация с D-входов укаэанных пар триггеров заносится в эти триггеры и появляется на. их выходах. Затем триггеры 13, 10, 3, 6 и 11, 14, 7, 4 сбрасываются по R-входам»

При различных комбинациях логических 0 и l на выходах 33-35 регистра 36 формируют один, два, три или четыре импульса на выходе 32. Сочетание 0 и 1 на выходах регистра 1 определяется кодом, заносимым по входам 37-39 регистра 36.

Так, если на выходы 33-35 регистра

36 уровни логического 0, то Dтриггеры 5, 9 и 12 заблокированы по

R-входам и в формировании сигналов не участвуют. Так как на их прямых выходах в этом случае постоянно присутствует уровень логического 0, поступающий на С-входы триггеров 10, 3, 6 и 14, 7, 4, то указанные триггеры также оказываются заблокированными и не участвуют в формировании выходных сигналов.

Разблокированными являются только

D-триггеры 2,13 и 11, образующие первый двухканальный генератор одиноч-. ных импульсов. При движении привода Вперед на выходе триггера 2 формируется сигнал подобный сигналу на его D-входе, однако с фронтами и срезами, привязанными по времени к фронтам тактирующих импульсов на его

С-входе. На D-входе триггера 13 в этот момент уровень логической 1, а на D-входе триггера 11 — уровень логического 0 . Поэтому только на выходе триггера 13 устанавливается уровень логической 1, Состояние 0 триггера 11 не изменяется. Триггер 13 из состояния 1 в состояние 0 переключается по В-входу вблизи среза импульса, формирующегося на выходе элемента И 15. Таким образом, при движении Вперед вблизи каждого фронта сигнала A на выходе триггеров 13, 10, 3 и 6 формируется одиночный импульс. На выходах остальных триггеров ll, 14, 7 и 4

868326

37

38

39 импульсы отсутствуют. Одиночный Им- пульс через элементы ИЛИ 26 и 29 поступает на выход 32 датчика и по входу S устанавливает RS-триггер 28 в состояние Вперед .

При уровнях логической 1 на выходах 33-35 регистра 36 устройство работает аналогично. Однако в этом случае все четыре двухканальных генератора одиночных импульсов раз блокированы и на выходе 32 при движении привода Вперед формируются четыре коротких импульса сложения, а при движении привода Назад четыре сравнительно длинных импульса вычитания в течение каждого периода входного сигнала.

Яля исключения потери выходного импульса занесение кода s регистр 36 по входам 37 — 39 и сброс регистра по входу 40 происходит в паузах между синхроимпульсами.

Блок 22 датчика задерживает фронт импульса, формирующегося на выходе элемента И 15 примерно на 0,2 - 0,3 длительности этого импульса. Это позволяет заранее, до приема информации, подготовить триггеры 13, 10, 3, 6 и 11„ 14, 7, 4, разблокировав их по

R-входам, что существЕнно повыаает надежность работы датчика. формула изобретения

Датчик перемещений, содержащий два двухвходовых элемента И, блок задержки, два RS-триггера, два четырехвходовых элемента ИЛИ, один двухвходовый элеме нт ИЛИ, генератор Синхроимпульсов, генератор фазоимпульсных констант, N двухканальных генераторов одиночных импульсов, каждый иэ которых включает первый, второй и дополнительный 0-триггеры, о. т л и ч а ю щ .и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возмож-!

5 настей, он снабжен Y-1 разрядным. триггерным регистром, выходы которого подключены к R-входам первых Dтриггеров соответствующих двухканальных генераторов одиночных и«пульсов.

20 И=точники информации,, прияныте во внимание при экспертизе.

1. Карпов Ю.К. Системы управления чертежными автоматами. М., Машиностроение, 1977, с. 111-112.

2. Авторское свидетельство СССР

9 491820, кл. G 01 В 7/00, 1976 (прототип).

868326 щ р р рцро ц ВПГррр Д3аненоефоМа Жйф

«1 ,и"

Ebs их

ЮРУ

12AII

Щю

С а

ggvx

g7gblx

gr8ex

118bM

Чих

1Ьих

31ЙИ

Составитель А.Еаратыа

Техред,А.Бабинед. Корректор Г.решетникРедактор В.Петраш

Закаэ 8298/50 тирах 645 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

113035, Москва, й-35, Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óèãîðîä, ул.Проектная, 4