Устройство контроля направления вращения и угла поворота

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТбО КОНТРОЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ И УГЛА ПОВОРОТА, содержащее три датчика частоты вращения, связанные через блок преобразования с реверсивным счетчиком, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, блок преобразования содержит элемент ИЛИ, четыре элемента И, RS-триггер, два D-триггера и элемент задержки, причем выходы первого и третьего датчиков частоты вращения подключены соответственно к S- и R-входам RSтриггера и объединены на элементе ИЛИ, выход которого соединен с так;товым входом второго D-триггера и S-входом первого D-триггера, прямой ,и инверсный выходы RS-триггера через первый и второй элементы И подключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика соответственно ,- вторые входы первого и второго элементов И объединены и подключены к выходу третьего элемента И, первый вход которого подключен к выходу второго D-триггера, второй вХодк выходу первого D-триггера, первый вход четвертого элемента И соединен с выходом второго датчика частоты вращения, второй вход - с выходом первого D-триггера, выход -. с S-входом второго D-триггера и через элемент задержки с тактовым входом первого D-триггера, D-входы D-триггеров имеют потенциал логического нуля, а Н-входы реверсивного счетчика и Dтриггеров объединены на R-входе устройства .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (S1) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPCK0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3729292/24-10 (22) 26.04.84 (46) 15.11.85. Бюл. Ф 42 (72) Б.Н. Федотов, А.С. Горбунов, В.И. Герман и С.А. Клевцов (53) 531.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 365647, кл. G 01 P 3/66, 1968.

Авторское свидетельство СССР

В 373621, кл. G 01 P 3/бб; 1968, (54)(57)УСТРОИСТИО КОНТРОЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ И УГЛА ПОВОРОТА, со.держащее три датчика частоты вращения, связанные через блок преобразования с реверсивным счетчиком, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, блок преобразования содержит элемент ИЛИ, четыре элемента И, RS-триггер, два D-триггера и элемент задержки, причем выходы первого и третьего датчиков частоты вращения подключены соответственно к Б- и R-входам RSтриггера и объединены на элементе

„„SU„„1191828 А

ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом второго D-триггера и

S-входом первого D-триггера, прямой . и инверсный выходы RS-триггера через первый и второй элементы И под", ключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика соответственно,.вторые входы первого и второго элементов И объединены и подключены к выходу третьего элемента И, первый вход которого подключен к выходу второго D-триггера, второй входк выходу первого D-триггера, первый вход четвертого элемента И соединен с выходом второго датчика частоты вращения, второй вход - с выходом первого D-триггера, выход -. с S-входом второго D-триггера и через элемент задержки с тактовым входом первого D-триггера, D-входы D-триггеров имеют потенциал логического нуля, а

R-входы реверсивного счетчика и Dтриггеров объединены на R-входе устройства.

1191828

Изобретение относится к технике измерения положения и скорости вращения механических валов, а конкретно - к датчикам положения и направления вращения механических валов.

Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет устранения ошибок в определении угла поворота и направления вращения, вызываемых дроблением (" дребезгом" ) вы-!О ходных сигналов датчиков.

На фиг. 1 изображена электрическая принципиальная схема устройства; .на фиг, 2 - временные диаграммы потенциалов некоторых точек схемы. !5

Устройство состоит из датчиков

1 - 3, логических элементов И 4 и 5, RS - триггера 6, логического элемента ИЛИ 7, генератора одиночного импульса, включающего логические эле- 20 менты И 8 и 9, D - - триггеры 10,,11 и элемент 12 задержки, асинхронного реверсивного счетчика 13. Элементы схемы 4 - 7 и генератор одиночного импульса образуют логический дискри- > минатор, На фиг, 2 изображены временные диаграммы потенциалов некоторых точек схемы. Уровню "логическая 1" соответствует высокий уровень напря- 30 жения, уровню "логический 0" - низкий уровень напряжения: диаграмма потенциал шины.В (начальная установка) устройства; диаграмма 2 - потен" циал выхода датчика 1; диаграмма 3потенциал выхода датчика 2; диаграмма 4 - потенциал выхода датчика 3; диаграмма 5 - потенциал прямого выхода триггера 6; диаграмма 6 - потенциал инверсного выхода триггера 6; ди- 4о аграмма 7 - потенциал выхода элемента 12 задержки, диаграмма 8 - потенциал прямого выхода триггера 10, диаграмма 9 - потенциал прямого выхода триггера 11, диаграмма 10 - потенци- 4s ал выхода элемента И 4, диаграмма 11потенциал выхода элемента И 5.

Устройство работает следующим образом.

В исходное состояние устройство устанавливается положительным импульсом R. При этом в состояние логический " 0" устанавливаются триггеры 10 11 и счетчик 13. Потенциалами выходов триггеров 10, ll на выхо- у дах элементов 8 и 9 устанавливается логический "0". При вращении вала на выходах датчиков 1, 2, 3 последовательно появляются сигналы логической "!", На состояние элементов устройства оказывают влияние только сигналы датчиков l или 3, так как прохождение сигнала датчика 2 блокировано потенциалом логического "0 выхода триггера 10.. При вращении вала в положительном направлении перед сигналом датчика 2 появляется сигнал датчика 1, при вращении в отрицательном направлении перед сигналом датчика 2 появляется сигнал датчика 3. Предположим, что вращение вала проходит в положительном направлении. Сигнал датчика 1 устанавливает триггер 6 в состояние логической "1" на прямом выходе и логического "0" на инверсном выходе.

При этом разрешается прохождение сиг нала от элемента 9 к счетчику 13 через элемент 4 и запрещается прохождение этого сигнала через элемент 5, так как потенциал логического "0 инверсного выхода триггера 6 устанавливает потенциал логического "0 на выходе элемента 5. Через элемент

7 сигнал датчика 1 или 3 устанавливает триггеры 10 и 11 соответственно в логическую 1" и логический "0".

Потенциал выхода триггера 10 "разрешает" прохождение сигнала датчика 2 к триггеру !1 и элементу 12 задержки, а также сигнала от триггера 11 к элементам 4 и 5. В таком состоянии устройство удерживается до появления сигнала датчика 2. Сигнал датчика 2 проходит через элемент 8 на вход элемента 12 задержки, а также устанавливает триггер ll в состояние логической 1 . При этом на выходе элемента 9 появляется сигнал логической "!". Через время, определяемое временем задержки элемента 12, на выходе С триггера 10 появляется задержанный сигнал датчика 2, прошедший через элемент 8. Этим сигналом триггер 10 устанавливается в состояние логического "0". Низким потенциалом выхода. этого триггера блокируется дальнейшее прохождение сигналов датчика 2 через элемент 8 и прохождение сигнала триггера 11 через элемент 9. Таким образом, на выходе элемента 9 образуется одиночный импульс длительностью, определяемой временем . задержки элемента 12, задержкой распространения сигнала через триггер

10. Этот одиночный импульс проходит

1191828 через элемент 4 и изменяет содержимое счетчика 13 на +1. Сигнал датчика 3 устанавливает триггер 6 в состояние логического "0", а также проходит через элемент 7 и устанавливает триггеры 10 и 11 соответственно в состояние логической "1" и логического "0". Так как на выходе триггера ll появляется сигнал логического "0", то на выходе элемента 9 .сиг- 10 нала нет, т.е. генератор одиночного импульса импульс не вырабатывает.

При вращении вала в обратную сторону устройство .работает аналогично, за исключением того, что перед сиг- 15 налом датчика 2 появляется сигнал датчика 3, который устанавливает триггер 6 в состояние логического

"0 на прямом выходе и логической

"1" на инверсном выходе, вследствие 20 чего одиночный импульс элемента 9 проходит через элемент 5 и изменяет содержимое счетчика 13 на -1 а через элемент 4 не проходит. После сигнала датчика 2 появляется сигнал датчика 3, который устанавливает триггер 6 в состояние логической "1" на прямом выходе, Ошибки из-за дробления сигналов датчиков исключены, так как сигнал на выходах логического дис" криминатора. (выходах элементов 4 и

5) появляется лишь в том случае, если входы логического дискриминатора (входы элементов 7 и вход элемента 8, соединенный с выходом датчика

2} действуют пары сигналов датчика 1 и датчика,2 или датчика 3 и датчика

2, причем при прохождении каждой пары входных сигналов возможно появление на одном из выходов логического дискриминатора лишь одиночного импульса, 1 1-91828

10 (Риг Г

Составитель Ю. Мручко

Редактор М. Келемеш Техред С.Мигунова Корректор M.Ñàìáoðñêàÿ

Заказ 7152/42 Тираж 896 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПИП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектйая, 4