Устройство для контроля датчика углового положения

Устройство для контроля датчика углового положения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение предназначено для автоматического контроля исправности датчиков углового положения с повышенной достоверностью контроля, осуществляемого в процессе эксплуатации датчиков углового положения. и расширения области применения пу-. тем обеспечения контроля импульсньпс датчиков положения. Для этого .в устройство для контроля датчика углового положения, содержащее генератор тактовых импульсов, инвертор, первый счетчик, первый и второй триггеры, введены элемент ИЛИ, второй счетчик и блок совпадения. Первым счетчиком определяется количество импульсов, поступающих с выхода импульсного датчика за один оборот его вала. С помощью второго счетчика контролируется время, в теяение которого заполняется первый счетчик. С помощью бло- Q ка совпадения, первого и второго триггеров анализируется состояние счетчиков и на выходе первого триггера формируется сигнал исправности или неисправности контролируемого импульсного датчика. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. $ (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Н 03 M 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3738388/24-24 (22) 04.05.84 (46) 07.05.86. Бюл. И - 17 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) Г.Я. КабкЬв, В.Б. Иайструк, В.И. Рыбальченко, В.В. Сбитнев и Э.В. Тимошенко (53) 681 ° 325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 622060, кл. G 05 В 23/02, 1976, Авторское свидетельство СССР

В 553596, кл. С 05 В 23/02,1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДАТЧИКА УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ (57) Изобретение предназначено для автоматического контроля исправности датчиков углового положения с повышенной достоверностью контроля, осуществляемого в процессе эксплуатации датчиков углового положения, ÄÄSUÄÄ 1229951 А1 и расширения области применения пу-. тем обеспечения контроля импульсных датчиков положения. Для этого в устройство для контроля датчика углового положения, содержащее генератор тактовых импульсов, инвертор, первый счетчик, первый и второй триггеры, введены элемент ИЛИ, второй счетчик и блок совпадения. Первым счетчиком определяется количество импульсов, поступающих с выхода импульсного датчика эа один оборот его вала. С помощью второго счетчика контролируется время, в течение которого заполняется первый счетчик. С помощью блока совпадения, первого и второго триггеров анализируется состояние счетчиков и на выходе первого триггера формируется сигнал исправности ( или неисправности контролируемого

Р импульсного датчика. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. М б

1229951 3

10 !

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для автоматического контроля исправности импульсных датчиков углового положения в процессе их эксплуатации.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля, осуществляемого в процессе эксплуатации датчика углового положения, и расширение области применения за счет обеспечения контроля импульсных датчиков углового положения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 и 3— временные диаграммы работы устройства при формировании сигнала "Исправен

Устройство для кбнтроля датчиков углового положения содержит триггер

1, элемент ИЛИ 2, инвертор 3, счетчик 4, блок 5 совпадения, триггер 6, счетчик 7, генератор 8 тактовых импульсов, входы элемента ИЛИ 2 и вход инвертора 3 соединен c контролируемым датчиком 9, блок 5 совпадения выполнен в виде элементов И-НЕ 10 и 11, элемента И 12, триггера 13 и инвертора 14.

Устройство работает следующим образом.

На один из счетных выходов (В или

Н) контролируемого датчика 9 поступает №1 импульсов, где N — номинальное число импульсов 3 оборот с выходов В и Н контролируемого датчика 9; +1 - допустимая погрешность, а на выход НО - один импульс

3 оборот при любом направлении вращения.

Наличие на выходе триггера 6 логической единицы свидетельствует об исправности контролируемого датчика

9, т.е. о наличии №1 импульсов за оборот по работающему в данный момент счетному каналу (В или Н); наличие на выходе триггера 6 логического нуля свидетельствует о. том, что фактическое число импульсов за оборот менее числа N-1 или более числа N+1, т.е. свидетельствует об отказе контролируемоro датчика 9.

Импульсы с одного из счетных выходов контролируемого датчика 9 через элемент ИЛИ 2 поступают на счетный вход А счетчика 4, имеющего коэфцифиент деления N. Цикл работы счето чика 4 повторяется каждые 360 угла

55 поворота вала контролируемого датчика. С приходом N-го импульса все разряды счетчика 4 устанавливаются в нуль, а с целью предохранения от сбоев на установочный вход Б счетчика 4 через инвертор 3 поступает также импульс НО, дублирующий установку счетчика 4 в нуль.

Блок 5 совпадения с помощью триггера 13 формирует на своем выходе логическую единицу, начиная с момента появления заднего фронта (N-2) -ro импульса и заканчивая моментом появления переднего фронта (N+2)-го импульса (фиг. 2 ). При появлении заднего фронта (N-2)-го импульса логический нуль с выхода элемента И 12 устанавливает выход триггера 13 ;в состояние логической единицы. Элемент

И-НЕ 10 формирует на своем выходе логическую единицу, запрещающую поступление импульсов на счетный вход

С триггера 13 с выхода элемента

И 11.

При исправном состоянии контролируемого датчика 9 передний фронт импульса НО поступает на тактовый вход С триггера 6 тогда, когда на входе D триггера 13 присутствует логическая единица с выхода Q триггера 1, В результате на выходе триггера 6 появляется логическая единица - сигнал

"Исправен". При отсутствии на входе

D триггера 6 логической единицы импульс НО устанавливает выход тригге. ра 6 в состояние логического нуля, что соответствует отсутствию сигнала "Исправен" и свидетельствует об отказе контролируемого датчика (фиг. 3, режим работы Ш).

Импульс НО с выхода инвертора 3 в каждом цикле работы устройства устанавливает счетчик 7.в нуль. Емкость счетчика 7 выбирается такой, что при наименьшем значении частоты заданного диапазона частоты вращения вала контролируемого датчика

9 импульс НО производит сброс счетчика 7 в нуль до его переполнения.

При этом с выхода счетчика 7 на вход D триггера 1 поступает логическая единица и команда с триггера 1 на вход триггера 6 о задержке его работы на один импульс НО не поступает.

Проверка исправности контролируемого датчика может происходить только при вращении его вала, при этом

3 1229 вращение должно происходить с частотой, не меньшей заранее установленной величины, с тем, чтобы требуемая емкость счетчика 7 не оказалась черезмерно большой. Поэтому при остановке вала контролируемого датчика 9 или вращении его с частотой ниже установленного наименьшего значения на выходе триггера 6 предусмотрено появление сигнала Исправен"Ф так 10 как его отсутствие в этом случае может оказаться ложной информацией.

В этом случае устройство рабо- тает следующим образом. t5

При невращающемся вале контролируемого датчика 9 и включении уст- ройства на выходе триггера 6 сигнал

"Исправен" отсутствует. Начиная с момента включения устройства, так- 20 товые импульсы с выхода генератора

8 поступают на счетный вход счетчика 7 и спустя некоторое время переполняют его, при этом логический нуль с выхода Q счетчика 7 поступает 25 на установочный вход S триггера 1.

В этом случае на выходе Q триггера

1 появляется логический нуль, которцй устанавливает выход триггера 6 в состояние логической единицы, 30 что соответствует сигна у 1!исправен", который свидетельствует в этом режиме работы контролируемого датчика 9 лишь об исправности генератора 8, счетчика 7 и триггера 1 (фиг.3, режим работы 1) °

При вращении вала контролируемого датчика 9 с частотой ниже минимальной счетчик 7 переполняется раньше момента, когда импульс НО, поступаю- 40 щий с выхода инвертора 3, устанавли-вает его в нуль. В этом случае триггер 1 не изменяет своего состояния до тех пор, пока частота вращения контролируемого датчика 9 не достиг-45 нет минимальной величины. При этом состояние триггера 6 также не меняется и сигнал "Исправен" продолжает оставаться íà его выходе (фиг.

3, режим работы П), 50

После начала вращения вала контролируемого датчика 9 с частотой не менее минимально заданной счетчик 7 не успевает переполняться в течение промежутка времени между двумя им пульсами Н0 и на инверсном выходе

Ч триггера 1 появляется логическая единица, чем через триггер 1, осу951 4 ществляющий задержку на один импульс

НО, снимается запрет на прохождение этого сигнала на вход S триггера 6 (фиг. 3, режим работы Ш).

Необходимость задержки работы триггера 6 на один импульс НО обусловлена тем, что вращение вала контролируемого датчика 9 может начаться с произвольного положения, а не с импульса НО, и в этом случае число сосчитанных ймпульсов оказывается меньшим числа N-l что приводит к ложному пропаданию на выходе триггера б сигнала "Исправен".

Устройство может быть использовано для контроля импульсных датчиков при их повороте иа угол, меньший

360, что зависит от числа импульо сов нулевого отсчета за оборот вала датчика.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля датчика углового положения, содержащее генератор тактовых импульсов, инвертор, первый счетчик, первый и второй триггеры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля и расширения области применения путем обеспечения конт роля импульсных датчиков .углового положения,. в него введены элемент ИЛИ, второй счетчик и блок совпадения, выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом первого счетчика, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с D- u S-входами первого триггера,. вход инвертора и первый и второй входы элемента ИЛИ являются входами устройства, выход инвертора соединен с входами установки "0" первого. и второго счетчиков и С-входом первого триггера, выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом второго счетчика и первым входом блока совпадения, выходы второго счетчика соединены с группой входов блока совпадения, прямой выход первого триггера соединен с вторым входом блока совпадения, выход которого соединен с D"âõîäîì второго триггера, С-вход которого соединен с входом инвертора, 8-вход - с инверсным выходом первого триггера, а выход

Я является. выходом устройства.

2. Устройство по п. 1, о т л и— .ч а ю щ е е с я тем, что блок совпадения содержит первый и второй элементы -HE инвертор, элемент И и триггер, первый вход первого элемента И-НЕ является первым входом блока, второй вход первого элемента

И-НЕ соединен с первым входом второ го элемента И-НЕ и является первым входом группы входов блока, выход первого элемента И-НЕ соединен с

1229951 d

S-входом триггера, входы элемента

И являются остальными входами, группы входов блока, выход элемента И.соединен Ъ третьим входом первого элемен-! та И-НЕ и через инвертор с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с С вЂ” входом триггера

l3 вход которого является вто!

О рым входом блока, а прямой выход — выходом блока.

1229951

Vacnu аилульсаВ ga арарат иахедиичсл d аредвлам М+ (ufo иилульсаФ фа rdepunF прс йпиааги ИМ Ьиаа рпс меюпа

ИЯИ 2 дагмара 340я соГпадегил

5 дихаа 110

ИДУ 1

Яма ад мрамора

Уьиад Фд

Ффу 1

gppsoP ии/сртора Я

Юь-г а счета ика 7

Фижет и ира Ияа а дьиад л7ри бари 0 1 фьмаа тра гера а при

vuenc амму смФэа аа<раюю ф hf< I

Составитель А. Сидоренко

Редактор Н. Егорова Техред М.Ходанич Корректор О Луговая

Заказ 2459/58 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4