Устройство для определения направления движения

 

) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ, содержащее ДИСК со щелевыми отверстиями, два датчика положения, выход каждого из которых соединен с входом одного из двух формирователей электрических сигналов, элемент НЕ,, три двухвходовые схемы И и три триггера, выходы каждого из которых подключены к входам одного из двухвходбвых элементов И, выходы которых объединены и являются выходом устройства, выход элемента НЕ подключен к единичному входу третьего триггера, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности расширения диапазона рабочих скоростей с сохра нениём плотности квантования, в устройство введены второй элемент НЕ, четвертый триггер и четвертый элемент И, все элементы выполнены с тремя входами, причем выход первого формирователя электрических сигналов подключен к единичному входу первого и четвертого триггеров, к второму входу четвертого элемента и и к входу первого элемента НЕ, выход которого соединен с единичным входом второго триггера, причем выход второго формирователя электрических сигналов подключен к нулевому входу первого и второго триггеров , а череэ второй элемент ИЕ - к нулевым входам третьего и четвертого триггеров и к первому входу четвертого элемента И, кроме того, прямые выходы первого и третьего триггеров и инверсные выходы второго и четвертого триггеров соединены с третьими входами соответствующих им элемен тов и, и выход четвертого элемента И подключен к выходам трех элементов И,..

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

«е св

3Ш G 01 Р 13/02, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

t з 4

lj

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

И АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕХЮэС ГВУ (21) 3395165/18-10 (22) 08.02.82 (46) 15.08.83. Вюл. tt 30 (72) В.А. Кичигин и В.П. Кузнецов (53) 621.317.39:531.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 156003, хл. G 01 Р 13/00, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 525049, кл. G 01 Р 13/02, 1975.

3. Авторское .свидетельство СССР по заявке Р 3251199/18-10, кл. С 01 Р 13/02, 1981 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕ-

НИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ, содержащее диск со щелевыми отверстиями, два датчика положения, выход каждого из которых соединен с входом одного из двух формирователей электрических сигналов, элемент НЕ, три двухвходовые схемы И и три триггера, выходы каждого из которых подключены к входам одного из двухвходовых элементов

И, выходы которых объединены и являются выходом устройства, выход элемента НЕ подключен к единичному входу третьего триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности расширения диапазона рабочих скоростей с сохра неннем плотности квантования, s устройство введены второй элемент

НЕ, четвертый триггер и четвертый элемент И, все элементы выполнены с тремя входами, причем выход первого формирователя электрических сигналов подключен к единичному входу первого и четвертого триггеров, к второму входу четвертого элемента и и к входу первого элемента ВЕ, выход которого соединен с единичным входом второго триггера, причем выход второго формирователя электрических сигналов подключен к нулевому входу первого и второго тригге- g ров, а через второй элемент НЕ - к нулевым входам третьего и четвертого триггеров и к первому входу четвертого элемента И, кроме того, прямые выходы первого и третьего триггеров и инверсные выходы -второго и чет-, р вертого триггеров соединены с третьими входами соответствующих им элемен тов И, и выход четвертого элемента И подключен к выходам трех элеиентов И.:

1035522

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для определе ния линейного и углового перемещений, линейной и угловой скорости.

Известно устройство для определе- 5 ния направления вращения, содержащее диск с щелевыми отверстиями, три фотодатчика, соединенных с формирователями электрических сигналов, триггер и элементы И 1).

Однако данное устройство имеет значительную величину максимальной ошибки определения реверса, обуслов4 ленную тем, что для ликвидации неод- нозначности задействования датчиков,. 5 используются промежутки между ними, кроме того, информация об изменении направления вращения при реверсе в момент задействования среднего датчика выдается только после прихода сигналов со всех трех

20 датчиков.

Известно устройство для определения направления вращения, содержащее диск со щелевыми отверстиями, три фотодатчика, соединенных с формирователями электрических сигналов, три элемента ЗАПРЕТ, триггеры и элементы И (2).

Недостатки этого устройствабольшая сложность и низкая надеж- 30 ность, обусловленная наличием трех датчиков и трех формирователей электрических сигналов.

Известно также устройство для определения направления движения, содержащее диск ro щелевыми отверстия. ми, два фотодатчика, соединенных с соответствующими формирователями электрических сигналов, элемент

ИЛИ-НЕ, элемент ЗАПРЕТ, три триггера и три двухвходовые элементы И, причем щели на диске расположены с шагом, равным тройному размеру датчика, а шиоина щели равна размеру датчика $3).

Недостатком известного устройст- 45 ва является низкая достоверность определения направления движения при увеличении скорости движения, что ограничивает диапазон рабочих

;..скоростей. Это объясняется тем, 50 что с увеличением скорости при достаточной плотности квантования уменьшается надежность срабатывания датчиков из-за сокращения времени воздействия на его чувствительный 55 элемент.

Цель изобретения — обеспечение возможности расширения диапазона рабочих скоростей с сохранением плотности квантования.

Цель достигаеТся тем, что в уст; ройство, содержащее диск со щелевыйи отверстиями, два датчика положения, выход каждого из которых соединен с входом одного из двух формирователей электрических сигна- 65 лов, элемент НЕ, три двухвходовые схемы И и три триггера, выходы каждого из которых подключены к входам одного из двухвходовых элементов И, выходы которых объединены и являются выходом устройства, выход элемента НЕ подключен к единичному входу третьего триггера, введены второй элемент НЕ, четвертый триггер и четвертый элемент И, все элементы выполнены с тремя входами, причем выход первого формирователя электрических сигналов подключен к единичному входу первого и четвертого триггеров, к второму входу четвертого элемента И и к входу первого элемента НЕ, выход которого соединен с единичным входом второго триггера, причем выход второго формирователя электрических. сигналов подключен к нулевому входу первого и второго триггеров, а через второй элемент

НŠ— к нулевым входам третьего и четвертого триггеров и к первому входу четвертого элемента И, кроме того, прямые выходы первого и третье го триггеров и инверсные выходы второго и четвертого триггеров соединены с третьими входами соответствующих им элементов И, и выход четвертого элемента И подключен к выходам трех элементов И.

На.фиг. 1 изображена функциональная схема устройства, на фиг. 2 схема расположения датчиков и щелевых отверстий; на фиг. 3 — диаграмма работы датчиков.

Устройство фиг. 1 ) содержит диск со щелевыми отверстиями (фиг. 2), размеры которых равны двойному размеру датчика и расположены с шагом, равным четырем размерам датчика, два датчика положения 1 и 2 (например, фотодатчики ), соедин нных с формиро". вателями электрических сигналов 3 и

4, два элемента НЕ 5 и б, четыре триггера 7 — 10 и четыре элемента

И 11 — 14.

Выход формирователя 3 соединен с входом элемента НЕ " и единичными входами триггеров 7 и 10. Выход формирователя 4 соединен с входом элемента НЕ б и нулевыми входами триг- геров 7 и 8. Выход элемента HE 5 подключен к единичным входам тригге. ров 8 и 9, а выход элемента HE б к нулевым входам триггеров 9 и 10.

Прямой выход триггера 7, а также

его входы соединены с соответствующими входами элемента И 11, аналогично соединены входы и выход триггера -9 с входами элемента И 13.

Инверсный выход триггера 8, а также его входы соединены с соответствующими входами элемента И 12, аналогично соединены входы и инверсный выход триггера 10 с входами элемента И 14. Выходы элементов И 11-14 объеди не ны и являются выходом устройства .

1035522

Та блица 1

М и 1

t ° ° !

Состояние датчика

Ю

Состояние триггеров

Г Г

«

S R

S R g I

1 О 1 .О 1 О О Х

0» 1 О 1 1 О

0 О Х . 1 О О

1 1 1 1 1 О 1 1

О 1 0 . 1 О 1 1 1

1 0 1 О . 0 Х

О 0 О 0 .Х 1 . О О 1 1 1 0 . 1 1

1 0 1 0 1 О. О Х О 1 0 1 1 1

Таблица 2

Состояний датчика

Состояния триггеров

1 1 1

1 2

0 5 Я 5 < Q

S К Я

1 О 1 О

0 О О О

0 1 О 1 .1 1 1 1

1 .О 1 0

1 0 . O X 0 1 0 а 1

О О .;@ 1

Х 1

0 1

0 О

1 О

О .О 1 1

1 О 1 0 1 . О 0 . Х

1 1 О О . Х

1 0 О

О X 0 1 0 1 1 О

Устройсхво работает следующим образом.

Прн вращении вала с кодовым днс- ф5 ком порядок чередования состояний датчиков происходит в последователь, ности (... 10, 11,, 01, 00, 10,... ) при прямом вращении и в последовательности (... 10, 00, 01, 11, 10.. при реверсе.

Пусть при включении устройства задействован датчик 1, датчик 2 в этот момент не задействован. Такое состояние соответствует комбинации

"10" на выходах датчиков. Состояние

5 датчиков и соответствующие им состояния на входах и выходах .триггеров

7-10 сведены в табл. 1 при прямом вращении и в табл. 2 при обратном.

4@

Так как входы триггеров и их выходы соединены с входами соответсг вующих .элементов И, а выходы этих элементов объединены и являются вы,ходом устройства, -то, следовательн на, выход устройства поступает информация о состоянии только того триггера, на входы которого s данный момент одновременно воздействуют две "1". Из табл. 1 видно, что при .включении устройства на его выход поступает информация с триггера 10, сосотояние которого в данный момент неизвестно, но как только окно кодирующего диска,. двигаясь в прямом направлении, займет положение, при котором задействованы оба датчика,. на выход устройства поступит "1" с триггера 7. При дальнейшем движении кодирующего диска это состояние последовательно подцерживается триггерами 8, 9, 10, 7, 8 и т. д. При обратном движении кодирующего диска (табл. 2 ), как только окно кодирую:щего диска займет положение, при котором не задействованы оба цатчика, на выход устройства поступает 0 с триггера 9. При дальнейшем дви жении коднрующего диска это состояние последовательно поддерживается тригS

1035522 герами 8, 7, 10, 9, 8 и т.д. Из диаграммя (фиг. Э) работы датчиков в устройстве видно, что такое выполнение устройства позволяет при сохранении плотности квантования увеличить диапазон измеряемых скоростей.

1035522

Составитель М. Хаустов . Редактор В. Ковтун Техред И,Гайду Корректор В. Бутяга

Заказ 5825/46 тирая 873 ., ПоддисноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открнтнй

113035, Москва, Ж-35, Рауюская иаб., д. 4/5

%f5 ЮЮЮ В %

Филиал ППП "Патент", г. Уягород, ул. Проектная, 4