Устройство для определения направления перемещения

 

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов, к устройствам , обеспечивающим информацией о направлении перемещения в горизонтальном направлении различных ферромагнитных объектов. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. Анализ направления перемещения контролируемого объекта происходит по полярности первого возникающего импульса ЭДС, при этом первый импульс синхронизируется сигналом с выхода формирователя 13 при срабатывании магнита 1. При подаче синхроимпульса на одном из выходов устройства появляется сигнал , соответствующий направлению движения объекта. 3 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4412697/10 (22) 26.04.88 (46) 28.02.91. Бюл. № 8 (71) Киевский институт автоматики им, XXV съезда КПСС (72) Ю.А.Рябушкин и В.М,Крошкин (53) 531.71:531.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 846359, кл. В 61! 1/16, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НАПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматизации производственных процессов, к устройИзобретение относится к автоматизации производственных процессов, к устройствам, обеспечивающим информацией о направлении перемещения в горизонтальном направлении различных ферромагнитных объектов.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства для определения направления перемещения объектов; на фиг.2— узел поворота и перемещения магнита в изометрии; на фиг.3 — графики импульсов

ЭДС и напряжений, возникающих на выходе измерительной обмотки (Ек), на выходе

ПРИЕНИКа (0лР), На ВЫХОДЕ фОРМИРОВатЕЛЯ (0ф) при различных вариантах движения объекта: А — движение объекта слева, Б— повторный заход слева,  — движение объекта справа, à — повторный заход справа.

Устройство содержит постоянный магнит 1, установленный внутри измеритель- Ж 1631443 А1 (Я)5 6 01 Р 13/00, В 61 1 1/16 ствам, обеспечивающим информацией о направлении перемещения в горизонтальном направлении различных ферромагнитных объектов. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. Анализ направления перемещения контролируемого объекта происходит по полярности первого возникающего импульса ЭДС, при этом первый импульс синхронизируется сигналом с выхода формирователя 13 при срабатывании магнита 1. При подаче синхроимпульса на одном из выходов устройства появляется сигнал, соответствующий направлению движения обьекта. 3 ил, ной обмотки 2 на оси 3, перпендикулярной плоскости, проходящей через магнитную ось магнита и линию движения объекта. Ось

3 установлена подвижно в опорах 4 и проходит через отверстие внутри магнита 1. Внутреннее отверстие опоры 4 выполнено в виде эллипса, в результате чего ось 3 имеет возможность вертикального перемещения вдоль большой оси эллиптического отверстия опоры 4. Обе опоры 4 закреплены на стойках 5. Для ограничения угла поворота и хода магнита 1 на уровнях верхнего и нижнего краев измерительной обмотки 2 установлены ограничители (не показаны). Одна из опор 4 установлена между излучателем 6 и-приемником 7 инфракрасного излучения, причем в этой опоре 4 предусмотрены два соосных с излучателем и приемником отверстия 8, однй из которых расположено напротив излучателя 6, а другое — против приемника 7. В качестве излучателя 6 применен светодиод, в качестве приемника—

1631443

15

40

50

55 фотодиод. Выход измерительной обмотки 2 подключен к входам ждущих мультивибраторов 9 и 10. Выход мультивибратора 9 подключен к одному из входов логического блока И 11, а выход мультивибратора 10 подключен к одному из входов логического блока И 12. Выход приемника 7 подключен через формирователь 13 к вторым входам логических блоков И 11 и 12. Выход блока

11 является иформационным выходом устройства, соответствующим направлению движения объекта "Налево", а выход блока

12 соответственно — движению объекта "Направо". Мультивибратор 9 запускается импульсами отрицательной полярности, мультивибратор 10 — импульсами положительной полярности.

Формирователь 13 представляет собой дифференцирующую цепочку, сигнал на выходе которой появляется только при положительном скачке напряжения на ее входе.

Блоки 11 и 12 являются схемами совпадения по положительным сигналам на обоих входах.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в исходном состоянии левый полюс магнита N (фиг.1) опущен, а правый полюс S поднят. При подходе ферромагнитного объекта к устройству слева постоянный магнит 1 поворачивается по направлению движения часовой стрелки, т,е. левый торец магнита 1 (полюс N) поднимается навстречу объекта, а полюс S опускается, кроме того, магнит 1 приподнимается, ось 3 при этом перемещается внутри опоры 4 в верхнее положение и перекрывает отверстия 8. Во время движения магнита 1 силовые линии полюса N пересекают витки левого (фиг.1) сектора обмотки 2 снизу вверх, а силовые линии полюса S пересекают витки правого сектора обмотки 2 сверху вниз. Учитывая принцип относительности, т.е, считая. что витки обмотки 2 перемещаются относительно "неподвижных" силовых магнитных линий, по правилу правой руки находим, что в левом секторе обмотки 2 возникает ЭДС, направленная от нас (+), а в правой части— на нас (). Результирующая ЭДС складывается из ЗДС в левой и правой частях обмотки 2, Принимаем полярность результирующей ЭДС положительной, тогда срабатывает мультивибратор 10, с выхода которого на один из входов блока И 12 подается положительный импульс (фиг,3, первый положительный импульс Е», вариант движения), В это же время на второй вход . блока И 12 с выхода приемника 7 через формирователь 13 также поступает положительный импульс (фиг.3, импульс !ф, I вариант), Срабатывает блок И 12, выдавая со своего выхода сигнал, соответствующий направлению движения объекта "Направо", Дальнейшее перемещение объекта над устройством заставит в какой-то момент магнит 1 резко переориентироваться — левый полюс Nуйдет вниз,,а правый S окажется вверху. Полярность ЭДС возникшей при повороте магнита 1 в направлении против часовой стрелки, будет противоположной полярности предыдущего импульса (фиг.3, второй импульс Е», вариант), Ось 3 магнита

1 по-прежнему поднята и перекрывает поток между излучателем б и приемником 7

На выходах блоков 11 и 12 сигналов нет, так как нет сигнала от приемника 7. При дальнейшем удалении обьекта взаимодействие полюса S с объектом прекращается, и магнит 1 опускается в исходное состояние— полюс К внизу, полюс S вверху. Возникающие при этом всплески ЭДС B обоих секторах обмотки 2 имеют одинаковую полярность и взаимно уничтожаются. Ось 3 опускается на нижнюю поверхность опоры

4, поток излучения через отверстия 8 восстановился, на выходе приемника потенциал равен "0".

II вариант движения объекта на фиг,3 соответствует повторному проходу объекта слева направо.

Рассмотрим II вариант, когда объект поменял направление движения и перемещается над устройством справа налево. Исходное состояние подвижного магнита 1: полюс Nвнизу,,полюс S вверху. При подходе объекта со стороны полюса S полноценного поворота магнита 1 вокруг оси 3 не происходит. При этом правая часть магнита (полюс S) приподнимается на высоту, определяемую ходом подвижной оси 3 в опоре 4.

Левая часть магнита 1 (полюс N) практически неподвижна, В правой части измерительной обмотки 2 возникает импульс ЭДС, направленный на фиг.1 от нас (+). Результирующая величина ЭДС на выходах обмотки

2 будет определяться амплитудой этого импульса (фиг.3, III вариант, первый отрицательный импульс). Амплитуда этого импульса несколько ниже, так как в этом случае "сработала" только одна половина измерительной обмотки 2. Отрицательный импульс ЭДС запускает мультивибратор 9, с его выхода на вход блока И 11 поступает положительный импульс. В этот момент срабатывает приемник 7, с выхода формирователя 13 на второй вход блока И 11 поступает положительный импульс, открывающий блок И 11, на выходе которого появляется сигнал, соответствующий движению объекта "Налево". Второй положительный им1631443 пульс на выходе измерительной обмотки 2, возникающий в ней при переброске магнита 1, когда полюс Nподскакивает вверх,,а полюс S падает, не вызывает ответной реакции блоков 11 и 12, так как с выхода форми- 5 рователя 13 не поступает импульс, разрешающий срабатывание блоков 11 или 12.

Аналогично работает устройство при повторном проходе объекта справа налево 10 (фиг.3, IV вариант). Амплитуда первого отрицательного импульса теперь выше амплитуды этого же импульса в предыдущем случае, так как после первого прохода объекта справа налево полюс S остался внизу и при 15 появлении объекта снова справа магнит 1 проворачивается вокруг оси 3 против направления движения часовой стрелки, возбуждая при этом импульсы ЭДС согласного направления в обоих секторах обмотки 2, 20

В предложенном устройстве анализ направления перемещения объекта происходит по полярности первого возникающего импульса ЭДС, при этом первый импульс синхронизируется сигналом с выхода фор- мирователя 13 при срабатывании магнита 1.

При выдаче синхроимпульса на одном из выходов устройства появляется сигнал. соответствующий направлению движения объекта.

Формула изобретения

Устройство для определения направления перемещения, содержащее постоянный магнит, установленный с воэможностью поворота, измерительную обмотку, оптический датчик с подвижной заслонкой, блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, постоянный магнит установлен на поворотной оси, перпендикулярной плоскости, проходящей через линию магнитной оси магнита, а сама поворотная ось магнита установлена в опорах с отверстиями с возможностью вертикального перемещения, 1631443 — — Фиг. 2

2 лр

5085

Составитель Д.Морозов

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор М.Товтин

Заказ 542 Тираж 335 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101