Струйный преобразователь перемещения в код
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.04.75 (21) 2134716/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет Опубликовано 30.10.76. Бюллетень № 40 Дата опубликования описания 20.10.76 (51) М. Кл з G 01Р 13/00 G 06D 1/00 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений 1 сткрытий (53) УДК, 621-525(088.8) (72) Авторы изобретения А. М. Касимов, Ю. В. Ванский, М. Л. Лойш и В. М. Ларионов Ордена Ленина институт проблем управления (71) Заявитель (54) СТРУЙНЪ|Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах управления технологическими процессами. Известны струйные преобразователи перемещения в код, содержащие кодовые линейки (рейки или диски) и считывающие сопла (1). Эти устройства преобразуют непрерывную координату подвижного объекта в цифровую форму. К недостаткам этих устройств следует отнести их невысокую разрешающую способность. Устранить этот недостаток позволяет нониусная конструкция преобразователей, среди которых наиболее близким техническим решением к изобретению является струйный преобразователь перемещения в код, содержащий кодовую линейку с равномерно расположенными выступами, выходной логический блок, выполненный на струйных логических элементах, и подключенные к нему считывающие сопла (2). Недостатком этого преобразователя является его сложность, обусловливающая низкое быстродействие и приводящая к большому потребляемому расходу. Это объясняется тем, что в известном устройстве логический блок имеет равное количество входов и выходов и связывает каждый вход с соответствующим выходом цепочкой из двух активных струйных элементов, вследствие чего для обеспечения высокой разрешающей способности преобразователя требуется большое количество считывающих сопел. Целью изобретения является упрощение конструкции преобразователя и повышение 5 его быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе установлены струйные дискретные усилители, входы которых соединены со считывающими соплами, расположенными относительно кодовой 10 линейки с шагом 1/М длины ее выступа, где М равно половине основания кода, причем входы двух соседних логических элементов попарно связаны между собой и с выходом соответствующего струйного дискретного уси15 лителя, другие входы первого и последнего логических элементов соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого струйного дискретного усилителя, а выходы логических элементов являются выхода20 ми преобразователя. На фиг. 1 показана принципиальная схема преобразователя; на фиг. 2 — циклограмма работы приведенного в качестве примера одного десятичного разряда струйного преобра25 зователя перемещения в код. Преобразователь содержит кодовую линейку 1 с равномерно расположенными с шагом Х выступами, пять (М=5) считывающих сопл 2 — 6, расположенных относительно кодо30 вой линейки 1 с шагом p=),/2М=0,1Х, измеряемым вдоль кодовой линейки, и логический 533874 55 б0 б5 В ы ходы Входы 21" 20" о 1 блок 7, в котором установлены пять (М=5) пассивных логических элементов 8 — 12, выполняющих логическую операцию «ЗАПРЕТ вЂ” ОБРАТНЫЛ ЗАПРЕТ», и пять (М= =5) струйных дискретных усилителей 13 — 17. Считывающие сопла 2 — 6 соответственно соединены каналами 18 — 22 со струйными дискретными усилителями 13 — 17. Выход 18 первого струйного дискретного усилителя 13 соединен с входом 18" первого пассивного логического элемента 8, а выходы 19 — 22 остальных струйных дискретных усилителей 14 — 17 — соответственно с объединенными парами 19" — 22" входов соседних пассивных логических элементов 9 — 12. Вход 23" последнего пассивного логического элемента 12 соединен с инверсным выходом 23 первого струйного дискретного усилителя 13. К выходам 24 — 33 пассивных логических элементов 8 — 12, являющимся выходами преобразователя, могут быть подключены дискретные индикаторы 34 или другие потребители. Питание к считывающим соплам 2 — 6 подается от источника 35 через дроссели 36. Устройство работает следующим образом. При подаче питания на считывающие сопла 2 — 6 и струйные дискретные усилители 13 — 17 на одном из выходов 24 — 33 пассивных логических элементов 8 — 12 появляется сигнал, соответствующий величине смещения S кодовой линейки 1 относительно считывающих сопл 2 — 6 и включающий в случае визуальной индикации один из десяти индикаторов 34. На фиг. 1 показано нулевое начальное положение. В этом положении все считывающие сопла 2 — 6 находятся над выступом кодовой линейки и поэтому формируют сигналы в управляющих каналах 18 — 22. Сигналы, усиленные дискретными усилителями 13 — 17, поступают на входы пассивных логических элементов 8 — 12. Сигнал на выходе любого пассивного логического элемента появляется лишь в том случае, когда на его входах имеются неодинаковые сигналы. Например, для элемента 10 это можно проиллюстрировать следующей таблицей: 4 Таким образом, в начальном положении выступа линейки сигнал «1» имеется только на выходе 33 пассивного логического элемента 12, на остальных выходах 24 — 32 — уровень «0» (см, фиг. 2). Выход 33 может быть соединен с индикатором, обозначающим цифру о. При передвижении кодовой линейки 1 в направлении, показанном на фиг. 1 стрелкой, считывающее сопло 2 оказывается за выступом линейки, что вызывает понижение давления на управляющем входе струйного усилителя 13 и его переключение. Давление в канале 23 появится, а в канале 18 исчезнет, что вызовет появление сигнала в канале 24 элемента 8, а при наличии индикаторов — включение индикатора, обозначающего «1». При этом сигнал в канале 33 исчезает, а индикатор, обозначающий «О» гасится. По мере дальнейшего движения линсйкп сначала срабатывает считывающее сопло 3, затем сопло 4 и т. д. Положение, когда все считывающие сопла окажутся над впадиной линейки, будет соответствовать цифре 5 илп половине шага Л линейки. Далее при перемещении линейки по мере перекрытия сопл ее выступом со считывающих сопл 2, 3, 4, 5 и 6 последовательно появляются сигналы. Через десять шагов, т. е. на расстоянии 5=Л=10P от начального положения, устройство придет в исходное состояние, соответствующее цифре «О». Таким образом, при той же разрешающей способности, что и у известного преобразователя, предложенное устройство содержит в два раза меньшее число считывающих сопел и более простой логический блок, выполненный на меньшем количестве функциональных струйных элементов, что улучшает быстродействие устройства. Формула изобретения Струйный преобразователь перемещения в код, содержащий кодовую линейку с равномерно расположенными выступами, логические элементы и считывающие сопла, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения быстродействия преобразователя, в нем установлены струйные дискретные усилители, входы которых соединены со считывающими соплами, расположенными относительно кодовой линейки с шагом 1/М длины ее выступа, где M равно половине основания кода, причем входы двух соседних логических элементов попарно связаны между собой и с выходом соответствующего струйного дискретного усилителя, другие входы первого и последнего логических элементов соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого струйного длскретного усилителя, а выходы логических элементов являются выходами преобразователя. 533874 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. ABT. св. № 488942, кл. F 15с 3/10, 1974. 2. Экспресс-информация «Приборы н элементы автоматики», 1970, ¹ 24, стр. 29 (прототип).
