Устройство для контроля датчика положения

 

<и> 553596

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Саюв Советских

Социалистических

Ресгубдик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 402709 (22) Заявлено 06.08.75 (21) 2161262/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05,04.77. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 23.05.77 (51) М. Кл. G 05В 23/02

Государственный комитет

Совета Мииистров СССР ио делам изооретений и открытий (53) УДК 658.562(088 8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Андрюков, E. М. Неплохов и Ю. Б. Шварцман (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДАТЧИКА ПОЛОЖЕНИЯ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах автоматического управления и измерения.

По основному авт. св. № 402709 известно устройство, содержащее элемент «И», инвертор, элемент задержки и триггеры, осуществляющее контроль датчика положения (1).

Это устройство позволяет обнаруживать неисправности типа: перегорание лампочки; отсутствие чувствительности фотодиода; отсутствие чувствительности усилителя.

Недостаток этого устройства заключается в том, что оно не выявляет неисправности датчикр, эквивалентные появлению постоянного сигнала «1» на выходе усилителя, что соответствует, например, обрыву выходного каскада усилителя или короткому замыканию фотодиода. Это снижает достоверность контроля датчика.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства и повышение достоверности контроля.

Это достигается тем, что в устройство дополнительно введены счетчик и дешифратор, причем счетчик, дешифратор и элемент задержки соединены последовательно, первый вход счетчика соединен с выходом элемента «И», второй вход — с выходом инвертора, третий вход — с входом коммутатора фаз и втодом задания направления вращения устройства.

На чертеже изображена блок-схема устройства для контроля датчика положения.

Устройство содержит контролируемый датчик нулевого положения (ДНП) 1, установленный на оси вращения шагового двигателя (ДШ) 2, коммутатор фаз 3, усилитель 4, вход 5 устройства, являющийся входом командных импульсов; элемент «И» 6; первый триггер 7, имеющий счетный вход 8, вход

К9, вход КтО,вход Rll, инверсный выход 12; второй триггер 13, имеющий входы К14 и/15, счетный вход 16, вход R17, инверсный выход

15 18; элемент задержки 19; инвертор 20, шина сброса 21; вход задания направления вращения 22; реверсивный счетчик импульсов (CT)

2, имеющий счетный вход 24, знаковый вход

25, входы установки счетчика в состояние

«О» 26 и 27; дешифратор 28. Величина шага двигателя срш и угла q ДНП 1 должны быть таковы, что q )rp и только в одном (нулевом) положении шагового двигателя 2 происходит экранировка фотодиода ДНП 1. В случае неисправности ДНП 1 или усилителя типа возможно перегорание лампочки, отсутствие чувствительности фотодиода, отсутствие чувствительности усилителя 4 и во всех положениях ДНП 1 на выходе усилителя 4 будет з0 сигнал «О», 553596

3

В случае неисправности ДНП 1 или усилилителя 4 типа возможно короткое замыкание фотодиода, обрыв выходного каскада усилителя 4 и во всех положениях ДНП 1 на выходе усилителя 4 будет постоянный сигнал «1».

Алгоритм контроля датчика следующий: наличие сигнала «О» в двух или более соседних положениях ДНП 1 или наличие постоянного сигнала «1» при отработке более и последовательно поступающих импульсов, где

n — количество шагов двигателя 2, укладывающихся в один оборот Д,НП 1, свидетельствует о неисправности ДНП 1.

Рассмотрим работу устройства для контроля датчика положения.

Перед работой на шину сброса 21 подается сигнал, устанавливающий триггеры 7, 13 и счетчик 23 в нулевое положение, прн этом на инверсных выходах 12 и 18 триггеров устанавливается уровень, соответствующий «1».

Направление вращения ДНП 1, и соответственно, направление счета командных импульсов счетчиком 23 задается подачей соответствующих сигналов на вход 22.

Рассмотрим работу устройства контроля в случае, когда ЦНП 1 неисправен, На выходе усилителя 4 устанавливается уровень «1» и первый командный импульс, проходя через элемент «И» 6 поступает на коммутатор фаз 3 и шаговый двигатель 2 вместе с ДН11 1 делает поворот на 1 шаг. Одновременно с выхода элемента «И» 6 импульс поступает на триггер 7, так как на вход 1 9 поступает в этот момент уровень «1», то триггер / устанавливается в положение «1», при котором на выходе 12 устанавливается уровень, соответствующий «О». Триггер 13 остался в прежнем положении. В прежнем нулевом положении остался и счетчик 23, так как на

его обнуляющий вход 27 подается сигнал обнуления «1» с инвертора 20. В момент поступления второго командного импульса на выходе усилителя 4 по-прежнему сигнал «О», поэтому импульс с выхода элемента «И» b, поступая на вход тиггера 7 устанавливает его в «0», а триггер 13, при этом переключившись, устанавливается в «1», тем самым на выходе 18, а далее с задержкой на выходе элемента 19 устанавливается уровень, соответствующий «О» сигналу, что свидетельствует о неисправности ДНП 1.

Вследствие этого дальнейшие командные импульсы не пройдут через элемент «И» 6 и привод остановится в этом положении. При неисправности ДНП 1, эквивалентной появлению на выходе усилителя 4 сигнала «1», на выходе инвертора 20 устанавливается сигнал

<>

«О», поэтому триггеры 7 и 13 по поступлении командных импульсов устанавливаются в состояние «О». Одновременно со входов 27 счетчика 23 снимается обнуляющий сигнал и счетчик 23 начинает считать командные импульсы, прошедшие с элемента «И» 6 на шаговый двигатель 2. Когда количество командных импульсов достигнет величины и+1, на выходе дешифратора 28, а далее с задержкой на выходе элемента 19 установится уровень, соответствующий «О» сигналу и привод остановится.

Рассмотрим работу устройства контроля в случае исправного ДНП i.

Пусть, например, исправный ДНП 1 перед поступлением первого командного импульса установлен в нулевом положении. Тогда устройство от первого импульса сработает так, как было описано выше в случае неисправного ДНП 1. Но после поворота шагового двигателя 2 на один шаг на выходе усилителя 4 установится сигнал «1», вследствие чего второй командный импульс приведен к установке триггеров 7 и 13 в «О» поло кение, одновременно увеличив содержание счетчика 23 на

1, так как к этому времени с него снимается обнуляющий сигнал.

К моменту, когда счетчик 23 сосчитает и командных импульсов, ДНП 1 сделает полный оборот и опять займет нулевое поло>кение. На выходе 27 счетчика 23 появится обнуляющий сигнал и п+1 импульс в счетчик 23 не запишется, следовательно, устройство не выдает ложного сигнала неисправности.

Предлагаемое устройство в случае применения высоконадежного источника света в датчике нулевого положения повысит достоверность контроля такого датчика на 30—

40"

Формула изобретения

Устройство для контроля датчика положения по авторскому свидетельству Л 402709, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля оно содержит последовательно соединенные счетчик и деши<рратор, подключенные к элементу задер>кки, первый вход счетчика соединен с вь ходом элемента «И», второй — с выходом инвертора, а третий — с входом коммутатора фаз и входом задания направления вращения устройства.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе;

1. Авторское свидетельство СССР Ко 402709, С 05В 23/02, 23.03,73 r.

5;3596

Составитель М. Каравай

Техред М. Семенов

Редактор В. Кожемякин

Корректор А. Николаева

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 1400/10 Изд. ¹ 14 Тираж 1106 Подписное

Ц11ИИ11И Г осудырственпого комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Рауьпская наб., д. 4/5