УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ ОТ ПОЗИЦИОННЫХ ДАТЧИКОВ Российский патент 1995 года по МПК G06F3/00 

Изобретение может быть использовано в качестве устройства сопряжения технологического объекта, оборудованного позиционными датчиками типа "сухой контакт", с управляющими или другими устройствами, в которых осуществляется дальнейшее преобразование и использование сигналов датчиков.

Устройство имеет преимущества в случае удаления датчиков от устройства их использования или в случае расположения датчиков в среде агрессивных газов, пыли и высокой влажности.

Задачей изобретения является упрощение устройства, снижение потребляемой энергии, исключение промежуточных состояний выходных сигналов.

Указанная задача решается тем, что в известном устройстве для ввода информации от позиционных датчиков дополнительно введены ограничительный резистор фильтр цепи питания на конденсаторе, нагрузочный резистор, резистор запирания, оптрон, распределитель сигналов управления, выпрямитель, а в каждый входной преобразователь дополнительно введен триггер, введение новых конструктивных элементов и замена нескольких на один триггер вызвало и новые (отличные от известного устройства) связи между ними.

Включение в каждом входном преобразователе напряжения оптрона по схеме коммутатора позволяет не только выполнять функцию развязки входных и выходных цепей, но и осуществить питание входных цепей от одного общего гальванически развязанного источника питания.

Установка триггера в выходной цепи устройства обеспечивает дискриминацию и фиксирование логических уровней, однозначно соответствующих состоянию позиционных датчиков.

Перевод устройства в режим последовательного опроса цепей позиционных датчиков способствует снижению токопотребления из цепи питания.

На чертеже изображена структурная схема устройства для ввода информации от позиционных датчиков.

Устройство состоит из нескольких идентичных входных преобразователей напряжения (их может быть, например, восемь) 1-8, генератора импульсов 9, трансформатора 10, общего выпрямителя 11, состоящего из выпрямительного моста VD4, нагрузочного резистора R3 и фильтрующего конденсатора С1, распределителя сигналов управления 12, общего оптрона 13 с запирающим резистором 14 (R6), общего резистора нагрузки 15 (R4), общего ограничительного резистора 16 (R5) и фильтра цепи питания на конденсаторе 17 (С2).

Каждый из входных преобразователей напряжения 1-8 состоит из ограничивающего ток резистора 18 (R1), оптрона развязки 19 (VD2), запирающего резистора 20 (R2) и фиксирующего триггера 21 (VD1).

Генератор импульсов 9 совместно с трансформатором 10 и выпрямителем 11 обеспечивают гальванически развязанным повышенным напряжением цепь опроса того позиционного датчика, который в данный момент выбран.

Распределитель сигналов управления 12 формирует последовательную распределительную систему управляющих импульсов.

Устройство работает следующим образом.

При высокоомном состоянии опрашиваемого датчика напряжение выпрямителя 11 через ограничительный резистор 18 поступает на один контакт позиционного датчика соединяется через открытый транзистор оптрона 19 и диод общего оптрона 13 с выпрямителем 11. Ток, протекающий по цепи не достаточен для открывания транзистора общего оптрона 13.

На информационном входе триггера 21 низкий потенциал (логический нуль). По концу импульса опроса датчика это состояние датчика записывается в триггер 21 и передается на выход с инверсного выхода триггера 21 на виде сигнала высокого уровня (логическая единица).

После опроса одного из входных преобразователей напряжения 1-8 происходит переключение и опрос следующего входного преобразователя напряжения.

В течение цикла опроса всех датчиков состояние датчика сохраняется в памяти триггера.

При низкоомном состоянии датчика ток по цепи: выпрямитель 11, ограничивающий резистор 18 датчик открытый транзистор оптрона развязки 19 диод общего оптрона 13 выпрямитель 11, достаточный для открывания транзистора общего оптрона 13.

На информационном входе триггера 21 высокий потенциал (логическая единица). По концу импульса опроса датчика состояние датчика записывается в триггер 21 и передается на выход с инверсией в виде сигнала низкого уровня (логический нуль).

Устройство для ввода информации от позиционных датчиков относится к управляющей технике. Устройство включает фильтр цепи питания на конденсаторе 17, узел преобразования питающих напряжений, содержащий генератор импульсов 9 и трансформатор 10, входные преобразователи напряжения 1 - 8, содержащие ограничительный резистор 18, оптрон развязки 19 и резистор запирания 20, ограничительный резистор 16, нагрузочный резистор 15, резистор запирания 14, оптрон 13, распределитель сигналов управления 12, выпрямитель 11, в каждый входной преобразователь дополнительно введен триггер 21. Устройство позволяет отказаться от статического преобразования входных сигналов и перейти на последовательный циклический опрос входных сигналов. Одновременно на выходных триггерах 21 осуществляется межцикловая запись сигналов и дискриминация их по уровню. Переход на циклический опрос входных сигналов позволяет использовать один общий гальванический развязанный источник питания. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ ОТ ПОЗИЦИОННЫХ ДАТЧИКОВ, содержащее входные преобразователи напряжения, каждый из которых содержит оптрон развязки, резистор запирания и ограничительный резистор, отличающееся тем, что в устройство введены фильтр цепи питания на конденсаторе, узел преобразования питающих напряжений, содержащий генератор импульсов и трансформатор, ограничительный резистор, нагрузочный резистор, резистор запирания, оптрон, распределитель сигналов управления, выпрямитель, а в каждый входной преобразователь напряжения введен триггер, тактовый вход которого соединен с катодом диода оптрона развязки и соответствующим выходом распределителя сигналов управления, вход которого соединен с дополнительным выходом генератора импульсов, выходы которого соединены с входной обмоткой трансформатора, к выходной обмотке которого подключен выпрямитель, первый выход которого подключен к катоду диода оптрона, а второй выход подключен к первому выводу ограничительного резистора каждого входного преобразователя напряжения, резистор запирания которого включен между базой и эмиттером транзистора оптрона развязки, эмиттер транзистора оптрона соединен с информационным входом триггера каждого входного преобразователя напряжения и первым выводом нагрузочного резистора, второй вывод которого подключен к общей шине питания устройства, обкладки конденсатора фильтра цепи питания подключены соответственно к положительной и общей шинам питания устройства, катод транзистора оптрона подключен к положительной шине питания устройства и первому выводу ограничительного резистора, второй вывод которого подключен к аноду диода оптрона развязки каждого входного преобразователя напряжения, эмиттер транзистора оптрона развязки каждого входного преобразователя напряжения соединен с анодом диода оптрона, катод транзистора оптрона развязки и второй вывод ограничительного резистора каждого входного преобразователя напряжения являются входами устройства для подключения позиционного датчика, а выход триггера каждого входного преобразователя напряжения является выходом устройства, резистор запирания включен между базой и эмиттером транзистора оптрона.