Устройство для преобразования сигналов фотоэлектрического датчика

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах дистанционного управления механизмами . Цель изобретения - повышение помехозащищенности.Устройство содержит выходной коммутатор 16, ждущие управляемые мультивибраторы 2 и 3, D-триггеры 6 и 9, элемент ИЛИ 10, элемент 4И-ИЛИ 11 и Т-триггеры 12 и 13. Введение входного коммутатора 1 обеспечивает непереключаемость каналов обработки сигналов в зависимости от направления вращения датчика. Это в совокупности с установкой в исходное состояние большинства релаксационных элементов обеспечивает сведение к минимуму ошибок счета.В устройство введены также ждущие мультивибраторы 4,5, 14 и 15. В процессе работы устройства учетверение и селекция сигналов датчика,осуществляемые в четырех параллельных каналах обработки,позволяют режектировать внешние помехи. Последние возникают одновременно в обеих последовательностях сигналов датчика на начальной стадии их обработки.При этом исключается бесполезная работа релаксационных элементов и уменьшается возможность возникновения внутренних помех. 2 ил. с 9 (Л оо о 4: О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1370461

А1 (51) 4 Г 01 D 5/249

ВГГГ":o=п < у

„,13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ФьД, 3

CO

4ь

L1

ГОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4115977/24-21 (22) 27.06.86 (46) 30. 01. 88. Бюл. У 4 (71) Свердловское отделение Института "Тяжпр омэлектропр оект" (72) В. Е. Будницкий (53) 621.374.32(088.8) (56) Авторское снидетельство СССР

К 1105758, кл. Г 01 D 5/249, 1982.

Ячейка формирователя-учетверителя импульсов 2Я119-У4. Техническое описание и инструкция по эксплуатации

6ЛА;539.179 ТО. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

СИГНАЛОВ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДАТЧИКА (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и мажет быть использовано в устройстнах дистанционного упранления механизмами. Цель изобретения — повышение помехозащищенности.устройство содержит выходной коммутатор 16, ждущие управляемые мультивибраторы 2 и 3, D-триггеры 6 и 9, элемент ИЛИ 10, элемент 4И-ИЛИ 11 и T-триггеры 12 и 13. Введение входного коммутатора

1 обеспечивает. непереключаемость каналов обработки сигналов в занисимости от направления вращения датчика.

Это н совокупности с установкой в исходное состояние большинства релаксационных элементов обеспечивает сведение к минимуму ошибок счета.В устройство введены также ждущие мультивибраторы 4,5, 14 и 15. В процессе работы устройства учетверение и селекция сигналов датчика,осуществляемые в четырех параллельных каналах обработки,позволяют режектировать внешние помехи. Последние возникают одновременно н обеих последонательностях сигналов датчика на начальной стадии их обработки.При этом исключается бесполезная работа релаксационных элементов и уменьшается воэможность возникновения внутренних помех. 2 ил.

1370461

50

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах дистанционного управления механизмами.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности устройства путем лучшей режекции внешних и снижения количества внутренних помех.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — диаграмма работы узлов устройства,на которой номера сигналов соответствуют нумерации блоков на фиг. 1.

Устройство содержит входной коммутатор 1, ждущие управляемые мультивибраторы 2-5, D — триггеры 6 — 9,логический элемент 4И-ИЛИ 11,Т-триггеры 12 и 13, неуправляемый 14 и управляемый 15 ждущие мультивибраторы, выходной коммутатор 16,причем к двум сигнальным входам входного коммутатора 1 подают два преобразуемых сигнала I,, и L датчика,а два

eI о управляющих входа соединены с выходами Т-триггера 13 и с первым и вторым управляющими входами выходного коммутатора 16 соответственно первый выход входного коммутатора 1 сое IIIIIp H с прямым сигнальным входом управляемого ждущего мультивибратора 2 и инверсным сигнальным входом управляемого ждущего мультивибратора

3, с D-входами D — òðèããåðoâ 6 и 7, с шестым инверсным и восьмым прямым входами элемента 4И-ИЛИ 11,втррой выход входного коммутатора 1 соединен с прямым сигнальным входом управляемого ждущего мультивибратора

4 и инверсным сигнальным входом управляемого ждущего мультивибратора

5, с D-входами D-триггеров 8 и 9, с прямым вторым и инверсным четвертым входами элемента 4И-ИЛИ 11,инверсные выходы управляемых ждущих мультивибраторов 2 и 3 подключены к управляющим входам управляемых ждущих мультивибраторов 3 и 2 и к

С входам D-триггеров 6 и 7 соответственно,инверсные выходы управляемых ждущих мультивибраторов 4 и 5 подключены к управляющим входам управляемых ждущих мультивибраторов

5 и 4 и к С-входам D-триггеров

8 и 9, прямые выходы D-триггеров

6 и 8 соединены с собственными Rвходами, с первым и пятым входами элемента 4И-ИЛИ 11 и с первыми дву5

40 мя входами элемента ИЛИ 10, инверсные выходы D-триггеров 7 и 9 соединены с собственными S-входами, с третьим и седьмым входами элемента

4И-ИЛИ 11 и вторыми двумя входами элемента ИЛИ 10, выход элемента 4ИИЛИ 11 соединен с Т-входом Т-триггера 12, а его выход — с Т-входом Ттриггера 13 и управляющим входом управляемого ждущего мультивибратора 15, выход элемента ИЛИ 10 через ждущий мультивибратор 14 соединен с сигнальным входом управляемого ждущего мультивибратора 15, выход которого соединен с шиной F устройства и с сигнальным входом коммутатора

16, выходы которого соединены с шинами Г, и Р устройства.

Устройство работает следующим образом.

После включения питания ждущие мультивибраторы 2 — 5, 14 и 15 и триггеры 6-9 самостоятельно устанавливаюся в исходное состояние.Триггер 12 требует принудительной начальной установки в исходное состояние.

Состояние триггера 13 — триггера направления — произвольное.

Входной коммутатор 1 переключает входные последовательности на соответствующие выходы сообразно состоянию триггера 13, отражающему направление вращения фотодатчика.При его единичном состоянии на его верхнем по схеме (фиг. 1) выходе появляется сигнал Ь,, а на нижнем — 1. . При нулевом состоянии — наоборот.

Учетверение частоты входных сигналов и селекция их по длительности осуществляется ждущими мультивибраторыми 2-5, формирующими по фронту и спаду каждого входного импульса обеих последовательностей положительные импульсы контрс чьной длительности

По фронту входных сигналов срабатывают ждущие мультивибраторы 2 и 4 (прямой С-вход), по спаду — ждущие мультивибраторы 3 и 5 (инверсный С-вход).

На время формирования импульса по фронту сигнала одной входной последовательности блокируется по управляющему входу смежного ждущего мультивибратора формирование импульса по спаду сигнала этой же последовательности. Таким образом, осуществляется первичная защита устройства от обработки заведомо ложного сигнала (короткой помехи).

3 1370

Окончательная селекция выполняется узлом на триггерах 6-9, представляющих собой в данной схеме четыре управляемых по D-входу формирователя ко5 ротких импульсов, длительностью значительно меньше Г, .На D-входы триггеров 6-9 подается как раз тот сигнал, который вызвал формирование импульса, появившегося на С-входе.Та- 1р ким образом, на триггере проверяется сохранение знака входного сигнала за время ", . Правильность знака вызывает выработку короткого импульса достоверности положительной полярнос- 15 ти на выходе одного из триггеров

6-9, выходы которых объединяются элементом ИЛИ 10, а также соединены с нечетными входами логического элемента 4И-ИЛИ 11, где осуществляется де- 2р шифрация направления вращения датчика.

На элементах И логического элемента 4И-ИЛИ 11 сравниваются наличие импульса достоверности сигнала одной 25 последовательности со значением в этот момент сигнала другой последовательности.При непрерывном вращении датчика сигналы на выходе элемента 4И-ИЛИ 11 не появляются.Появ- Зп ление сигнала свидетельствует о реверсе датчика. Выходной коммутатор

16 сообразно направлению вращения датчика вырабатывает сигнал на шину

F+ или F при наличии сигнала на шине F, который вырабатывается ждущим мультивибратором 15 за время и задержан относительно импульса достоверности элемента ИЛИ 10 на время С, 40

Устройство работает в следующих режимах: прямой счет, реверс и обратный счет, реверс и прямой счет, действие одиночных помех, не имитирующих реверс, действие одиночных помех, имитирующих реверс, и одновременное действие помех в обоих каналах.

Работа устройства иллюстрирована диаграммой работы его узлов (фиг. 2). 5р

Прямой счет. Последовательность скоммутирована на верхний по схеме (фиг. 1) выход входного коммутатора 1, последовательность на нижний.На выходах ждущих мультивибраторов 2 — 5 последовательно появляются импульсы нулевого знака, длительностью ", . По заднему фронту этих импульсов срабатывают триг461 4 геры 6 — 9, вырабатывая импульсы, появляющиеся на выходе элемента ИЛИ

10, далее — на выходах ждущих мультивибраторов 14 и 15 и на шине Р.

На входах элемента 4И-ИЛИ 11 (чуть ранее выходных импульсов триггеров

6-9) появляются сигналы входных последовательностей такой полярности, что на выходе элемента 4И-ИЛИ 11 импульс не образуется. По единичному сигналу на нижнем выходе триггера

13 сигналы шины Р появляются на выходе выходного коммутатора 16 и шинЪ F+ .

Реверс и обратный счет. В момент на втором входе элемента 4И-ИЛИ

11 появляется разрешающий потенциал сигнала второй входной последовательности. Импульс с выхода элемента 4ИИЛИ 11 опрокидывает триггеры 12 и

13. Запрещающий потенциал триггера

12 блокирует ждущий мультивибратор

15, исключая формирование его выходного импульса на время обработки реверса. Опрокидывание триггера 13 вызывает перекоммутацию входных последовательностей входным коммутатором

1, а выходных последовательностей выходным коммутатором 16. На выходах входного коммутатора 1 возникают одновременно два перепада. Вырабатываются два одновременных импульса на выходах ждущих мультивибраторов 2 и 5, а затем триггеров 6 и 9.

На выходе элемента 4И-ИЛИ 11 появляется импульс, который опрокидывает в первоначальное состояние триггер

12.Появившийся одновременно выходной импульс ИЛИ 10 задерживается ждущим мультивибратором 14 и только после разблокировки ждущего мультивибратора 15 появляется на его сигнальном входе и далее на шине F и шине F

Триггер 13 запоминает новое направление счета, так как по обратному перепаду триггера 12 он не опрокидывается. Это новое состояние схемы устройства сохраняется до момента нового реверса. Последовательно (в том же порядке, что и в прямом счете) на выходах мультивибраторов

2 и 4 и триггеров 6 и 8 появляются импульсы, направляемые в шине Р и

Реверс и прямой счет. В момент выходной импульс триггера 9 вызывает появление импульса на выходе элемента 4И-ИЛИ 11 при наличии раз70461

5 13

1 решающего потенциала на его последнем входе. Опрокидываются триггеры

12 и 13. Формирование очередного вы- ходного импульса будет заблокировано до отработки. реверса. После установки триггера 12 в исходное состояние возобновится формирование импульсов на шинах "F" и "F+".

Помехи.Одиночная помеха, не имитирующая реверс, в момент и вызывает формирование импульса на выходе ждущего мультивибратора 2 по переднему фронту импульса помехи. Однако нулевой потенциал на D-входе триггера 6 прекращает дальнейшую обработку фронта помехи элементами устройства. Аналогично, помеха в момент t нулевой полярности будет реЖектирована триггером 7. Спад помехи режектируется при учетверении.

Пусть в момент времени t появля5 ется помеха, передний фронт которой соответствует сигналу реверса датчика. Однако режекция этого сигнала на триггере 6 ликвидирует дальнейшую отработку помехи, в том чис" ле и детектором направлений.Одновременное появление нулевых (момент t ) импульсов на выходах ждущих мультивибраторов 2 и 5 не вызывает срабатывание триггеров 6 и 9. Следовательно,ни одна из рассмотренных внешних помех не влияет на выходные сигналы устройства.

Таким образом, учетверение и селекция сигналов датчика, осуществляемые в четырех параллельных каналах обработки, с предварительной селекцией по длительности, позволяют режектировать внешние помехи, возникающие одновременно в обеих последовательностях сигналов датчике, на начальной стадии их обработки. При этом исключается бесполезная работа релаксвционных элементов и уменьшается воэможность возникновения внутренних помех. Указанные меры . приводят к повышению помехозвщищенности устройства.

Кроме того, наличие входного коммутатора обеспечивает непереключаемость каналов обработки сигналов в зависимости от направления вращения датчика, что в совокупности с установкой в исходное состояние большинства релаксационных элементов обеспечивает сведение к минимуму ошибок счета.

Формула изобретения

Устройство для преобразования сигналов фотоэлектрического датчика, содержащее шесть триггеров, выходной коммутатор, логический элемент 4ИИЛИ,последовательно соединенные логический элемент ИЛИ, первый и вто15 рой ждущие мультивибраторы,причем

Э-входы первого, второго, третьего и четвертого триггеров попарно объединены,а прямой и инверсный выходы пятого триггера соединены с соответствующими двумя управляющими входами выходного коммутатора, два выхода которого соединены соответственно с первым и вторым выходами устройст25 ва о т л и ч а ю щ е е с я тем что с целью повышения помехозащнщенности, в него дополнительно введены третий, четвертый, пятый и шестой ждущие мультивибрвторы и входной коммутатор, подключенный двумя сигнальными входами к двум входам устройства, двумя управляющими — к соответствующим выходам пятого триггера, а двумя выходами — к попарно соединенным

D-входам первого, второго, третьего

З и четвертого триггеров соответственно,четньи входам логического элемента 4И-ИПИ и первым входам третьего, четвертого, пятого и шестого ждущих мультивибраторов,выходы которых соединены с С-входами соответственно первого — четвертого триггеров,выходы первого и третьего из которых соединены со своим собственным R-входом, а второго и четвертого — с S-входом, с Одним из ВхОдОВ логического зле мента ИЛИ и соответствующим нечетным входом логического элемента

4И-ИЛИ, выход которого подключен через шестой триггер к входу пято9 го, . а также к управляющему входу второго ждущего мультивибраторОВ, выход которого соединен с сигнальныч входом выходного коммутатора и третьим выходом устройства.

1370461

11

РОГ. 2

Редактор А.Ревин

409/39 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

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

5 б

Составитель В.Быков

Техред А.Кравчук Корректор С.Черни