Устройство для контроля направления вращения и измерения угла поворота
Изобретение относится к датчикам положения и направления вращения механических валов. Цель изобретения - повышение надежности контроля и измерения при произвольных режимах вращения вала. Ошибки в определении углового положения вала при любых режимах вращения исключаются, так как сигнал на выходах блока преобразования (выходы элементов И 15, 16) появляется лишь в случае действия на входах блока преобразования (S-входы триггеров 4, 5, 6) строго определенной во времени последовательности сигналов от датчиков 1, 2, 3. 2 ил. (Л с со ОО со 4 СЛ ГчЭ
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУ БЛИН
А1
„.Я0„„133945 (51)4 6 О1 P 13/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3899785/24-10 (22) 23.05.85 (46) 23.09.87. Бюл. ¹ 35 (72) Б,Н.Федотов, А.С.Горбунов, В.И.Герман и С.А.Клевцов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 156003, кл. G 01 P 13/00, 1962.
Авторское свидетельство СССР
¹ 1140046, кл. G 01 P 13/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА ПОВОРОТА ф (57 ) Изобретение относится к датчикам положения и направления вращения механических валов. Цель изобретения — повышение надежности контроля и измерения при произвольных режимах вращения вала. Ошибки в определении углового положения вала при любых режимах вращения исключаются, так как сигнал на выходах блока преобразования (выходы элементов И 15, 16) появляется лишь в случае действия на входах блока преобразования (S-входы триггеров 4, 5, 6) строго определенной во времени последовательности сигналов от датчиков 1, 2, 3. 2 ил.
1 1339 ционными входами регистров 10-12 сдвиИзобретение относится к технике измерения положения и скорости вращения механических валов, конкретнее к датчикам положения и направления вращения механических валов.
Цель изобретения — повышение надежности контроля и измерения при произвольных режимах вращения вала, На фиг. 1 изображена электрическая принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы по" тенциалов некоторых точек схемы.
Устройство состоит из датчиков
1-3, RS-триггеров 4-6, одновибраторов 7-9, регистров 10-12 сдвига, логического элемента ИЛИ 13, линии 14 задержки, логических элементов И 15 и 16, реверсивного счетчика 17. Элементы 4-16 образуют блок преобразования. Выход каждого из трех датчиков
1-3 соединен с Б-входами соответствующих HS-триггеров 4-6 и одним из Hвходов двух других триггеров. Выходы
RS-триггеров 4-6 соединены с информага и входами одновибраторов 7-9 через трехвходовой элемент KIN 13 соединены с входом линии 14 задержки, отвод которой соединен с инверсным динамическим входом записи в первую ячейку и с прямым динамическим входом сдвига информации каждого из регистров 10-12 сдвига. Выход линии
14 задержки соединен с первыми входами элементов И 15 и 16, вторые входы которых соединены с выходом второй ячейки регистра 11 сдвига. Третий и четвертый входы элемента И 15 соединены с выходом третьей ячейки регистра 12 сдвига соответственно. Третий и четвертый входы элемента И 16 соединены с выходом третьей ячейки регистра 10 сдвига и выходом первой ячейки регистра 12 сдвига соответственно. Выходы элементов И 15 и 16 соединены с входами сложения и вычитания реверсивного счетчика 17.
Уровню "Лог, 1" соответствует высокий уровень напряжения, а уровню Лог. 0 - низкий уровень напряжения (фиг. 2). Диаграммы 1-3 — потенциалы выходов датчиков 1-3 соответственно диаграммы 4-6 — потенци1 алы прямых выходов HS-триггеров 4-6 соответственно, диаграммы 7-9 — потенциалы входа, отвода, выхода линии задержки соответственно, диаграммы 10 и 11 — потенциалы выходов первой и третьей ячейки регистра 10
452 2 сдвига соответственно, диаграмма
12 — потенциал выхода второй ячейки регистра 11 сдвига, диаграммы 13 и
14 — потенциалы выходов первой и третьей ячеек регистра 12 сдвига соответственно, диаграммы 15 и 16— потенциалы входов сложения и вычитания реверсивного счетчика 17 соответственно.
Устройство работает следующим образом, При вращении вала на выходах датчиков 1-3 последовательно появляют15 ся сигналы "Лог. 1" каждый из кото° j рых устанавливает в единичное состояние RS-триггеры 4-6 соответственно, а два других RS-триггера устанавливает в состояние Лог. 0". Например, сигнал датчика 1 устанавливает в сос20 тояние "Лог. 1" триггер, 4 и в состояние "JIor. 0" триггеры 5 и 6, сигнал датчика ? в состояние "Лог. 1" триггер 5 и в состояние "Лог. 0" триггеры 4 и 6. При вращении вала в одном направлении состояние "Лог ° 1" у триггера 4 устанавливается в период времени 1 -11 (фиг. 2). у триггера
5 — в период времени t -t, а у триггера 6 — в период времени t -t
При вращении вала в IlpoTHBQIIoJIQKHoM направлении состояние "Лог. 1" у триггера 4 устанавливается в период времени С -t, у триггера 5 — в период времени t, -t>, а у триггера 6—
35 в период времени t,-1 z. При появлении сигнала "Лог. 1" на выходе триггеров 4-6 одновибратор, соединенный с данным триггером, генерирует одиночный импульс, Совокупность импульсов всех одновибраторов является последовательностью тактовых импульсов, образуется на выходе элемента !3 и используется дпя сдвига информации в ячейках регистров 10-12 и дпя об45 разования выходных сигналов блока преобразования.
По фронту каждого тактового им- . пульса происходит сдвиг информации в регистрах 10-12 в направлении от б0 ячейки 1 к ячейке 3, по спаду каждого тактового импульса происходит запись состояния триггера в первую ячейку регистра, соединенного с данным триггером.
Таким образом, в период времени
t -t на трех входах элемента И 15 устанавятся потенциалы, соответствующие состояниям триггера 4 в период триггера 5 в период t -t, 3 1339 триггера 6 в период t>-t на трех входах элемента И 16 установятся потенциалы, соответствующие состояни.ям триггера 4 в период t -t, триггера 5 в период > -, триггера 6 в период t< -t . В соответствии с алт горитмом временного расположения сигналов датчиков в зависимости от направления вращения в указанные периоды времени на выходах триггеров по- Я являются потенциалы "Лог. 1". Поэтому в период времени t -1 на каждый из трех входов элемента 15 или 16 (в зависимости от направления вращения вала) поступает сигнал Лог. 1, f5 разрешающий прохождение одиночного импульса с выхода линии 14 задержки на соответствующий выход блока преобразования. В этот период времени прохождение импульса через другой gp элемент И блокируется потенциалом
"Лог. 0", поступающим с другого выхода регистра. Ошибки в определении углового положения вала при любых режимах вращения исключаются, так 25 как сигнал на выходах блока преобразования (выходы элементов 15 и 16) появляется лишь в случае действия на входы блока преобразования (S-входы элементов 4-6) строго определенной во времени последовательности сигна-. лов от датчиков 1-3.
Устройство для контроля направления вращения и измерения угла поворота, содержащее три датчика углового положения,-реверсивный счетчик, три RS-триггера, два элемента И, эле- 40 мент ИЛИ и линию задержки, причем выходы первого и второго датчиков соединены с S-входами первого и второго RS-триггеров соответственно, Формула и з обретения
452 4 отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля и измерения при произвольных режимах вращения, в него введены три регистра сдвига, три одновибратора, при этом элементы И выполнены с четырьмя входами, элемент ИЛИ с тремя, причем выход первого датчика соединен с первыми R-входами второго и третьего RS-триггеров, выход второго датчика — с первым R-входом первого RS-триггера и вторым R-входом третьего RS-триггера, выход третьегс датчика — с S-входом третьего
RS-триггера и вторыми R-входами первого и второго RS-триггеров, выход каждого RS-триггера соединен с информационным входом соответствующего > регистра сдвига и входом соответствующего одновибратора, выходы одновибраторов через трехвходовой элемент ИЛИ соединены с входом линии задержки, промежуточный выход которой соединен с инверсными динамическими входами записи и прямыми динамическими входами сдвига информации каждого иэ регистров сдвига, выход линии задержки соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходом второй ячейки второго регистра сдвига, третий и четвертый входы первого элемента И соединены с выходом первой ячейки первого регистра сдвига и выходом третьей ячейки третьего регистра сдвига соответственно, третий и четвертый входы второго элемента И соединены с выходом третьей ячейки первого регистра сдвига и выходом первой- ячейки третьего регистра сдвига соответственно, а выходы элементов И соединены с входами сложения и вычитания реверсивного счетчика соответственно, 1339452
C( и и и
g 0 у Я в
71
12
15 "
1б
Фиг. 2
Составитель В.Журавлев
Редактор Н.Рогулич Техред Л.Олийнык
Корректор А. Зимокосов
Заказ 4214/34 Тираж 776 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Производственно-полиграАическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
