ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД Российский патент 1995 года по МПК H03M1/06 H03M1/10 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в средствах контроля систем управления и защиты ядерных реакторов и другого технологического оборудования различного назначения.

Известен фоторастровый преобразователь перемещения в код, содержащий измерительный преобразователь, блок сравнения и анализатор. Он позволяет определять собственные неисправности только для шкалы с инкрементным кодом.

Известен преобразователь перемещения в код, который содержит кодовый измерительный преобразователь, блок сравнения, блок памяти и анализатор. Первая группа входов блока сравнения соединена с входами блока памяти и с выходами кодового измерительного преобразователя, вторая группа входов с выходами блока памяти. Выходы блока сравнения связаны с входами анализатора. Блок сравнения содержит дополнительный регистр, узел задания кода (тумблерный) и узел сравнения.

Недостатком преобразователя является то, что он выявляет собственные неисправности путем сравнения кодов двух соседних положений только в том случае, если они отличаются на фиксированное значение.

В средствах контроля за положением регулирующего органа систем управления и защиты ядерных реакторов, а также в некоторых других средствах контроля специализированного технологического оборудования такое решение недопустимо: в них может быть использована лишь однодорожечная комбинаторная шкала, а для такой шкалы реализация кодовой последовательности, в которой соседние положения отличаются на фиксированное значение, приводит к неприемлемо большому количеству чувствительных элементов и, соответственно, очень большому числу линий связи.

В частности, при использовании преобразователя перемещения в код в системе управления и защиты ядерного реактора габариты пространства для размещения линий связи ограничены. Поэтому чем больше линий связи, тем они должны быть тоньше. Однако срок службы проводов, работающих при высокой температуре и, следовательно, постепенно окисляющихся, при уменьшении диаметра резко снижается; тонкие линии связи будут чаще ломаться и перегорать, что сокращает срок службы преобразователя перемещения в код. Причем в условиях повышенной радиации эти эффекты заметно усиливаются.

Сущность изобретения заключается в том, что в преобразователе перемещения в код, содержащем кодовый измерительный преобразователь, выходы которого соединены с входами блока памяти и первой группой входов блока сравнения кодов, содержащего узел сравнения и узел задания кодов, а выходы блока памяти соединены с второй группой входов блока сравнения кодов, причем выходы блока сравнения кодов соединены с входами анализатора, измерительный преобразователь выполнен в виде кинематически связанной с контролируемым объектом однодорожечной шкалы комбинаторного кода, активные участки которой выполнены из магнитного материала, и чувствительных элементов, установленных вдоль однодорожечной шкалы комбинированного кода, выходы которых соединены с информационными входами одноименных формирователей сигналов; в блок сравнения кодов введены элементы сравнения, а узел задания кодов выполнен с возможностью записи полной шкалы комбинаторного кода; одноименные входы первой группы входов элементов сравнения объединены и являются первой группой входов блока сравнения кодов, первая группа входов узла сравнения является второй группой входов блока сравнения кодов, выход узла сравнения связан с узлом задания кодов, выходы которого соединены с второй группой входов узла сравнения и с входами вторых групп входов элементов сравнения, выходы которых являются выходами блока сравнения кодов.

Это позволяет обеспечивать сопоставление между собой кодов двух соседних положений, отличающихся на произвольное (квазислучайное) значение, что характерно для ряда однодорожечных комбинаторных шкал.

В результате можно уменьшить количество чувствительных элементов преобразователя перемещения в код, увеличить толщину линий связи, подключенных к чувствительным элементам, и тем самым значительно повысить срок службы преобразователя в целом.

На чертеже показана функциональная схема преобразователя перемещения в код.

Преобразователь перемещения в код содержит кодовый измерительный преобразователь 1, блок 2 памяти, блок 3 сравнения кодов, анализатор 4.

Кодовый измерительный преобразователь 1, кинематически связанный с контролируемым объектом 5, содержит однодорожечную шкалу 6 комбинаторного кода, активные участки 7 которой выполнены из магнитного материала; чувствительные элементы 8, установленные вдоль однодорожечной шкалы комбинаторного кода, и формирователи 9 сигналов.

Питание чувствительных элементов 8 осуществляется от источника сигналов, который может входить в состав кодового измерительного преобразователя 1, но может быть и внешним по отношению к нему устройством. На чертеже показан источник 10 сигналов, входящий в состав измерительного преобразователя.

Блок 3 сравнения кодов содержит узел 11 задания кодов, узел 12 сравнения кодов, элементы 13 сравнения, причем узел 11 задания кодов выполнен с возможностью записи полной шкалы комбинаторного кода.

Выходы кодового измерительного преобразователя 1 соединены с входами блока 2 памяти и первой группой входов блока 3 сравнения кодов.

Выходы блока 2 памяти соединены с второй группой входов блока 3 сравнения. Выходы блока 3 сравнения кодов соединены с входами анализатора 4.

Выходы чувствительных элементов 8 соединены с информационными входами одноименных формирователей 9 сигналов. Входы питания формирователей 9 могут быть соединены с источником 10 сигналов.

Одноименные входы первой группы входов элементов 13 сравнения объединены и являются первой группой входов блока 3 сравнения кодов. Первая группа входов узла 12 сравнения кодов является второй группой входов блока 3 сравнения кодов. Выход узла 12 сравнения кодов связан с узлом 11 задания кодов, выходы которого соединены с второй группой входов узла 12 сравнения и с входами вторых групп входов элементов 13 сравнения, выходы которых являются выходами блока 3 сравнения кодов.

Преобразователь перемещения в код работает следующим образом.

В узел 11 задания кодов исходно записывается вся комбинаторная шкала. После включения код начального положения, зависящий от положения контролируемого объекта 5, с выхода кодового измерительного преобразователя 1 поступает на вход блока 2 памяти и записывается в него. Одновременно этот код подается на индикаторное табло и/или в устройство управления. При перемещении код меняется. Новый код поступает на вход блока 2 памяти и на первую группу входов блока 3 сравнения, которые являются входами первой группы элементов сравнения. При переходе в новое положение состояние узла задания кода меняется таким образом, что на выходе узла сравнения кодов появляется сигнал равенства. При этом код на выходе узла задания кодов и на выходе блока памяти совпадает. Одновременно коды, сдвинутые на один разряд влево и на один разряд вправо, подаются на элементы сравнения. Эти коды соответствуют соседним положениям для рассматриваемого.

Если последовательность смены кода правильна, один из элементов сравнения дает сигнал равенства, на выходе анализатора сигнал ошибки не появится. Если в последовательности состояний есть нарушения, то на выходах элементов сравнения сигналов равенства не будет и на выходе анализатора возникнет сигнал ошибки.

Изобретение может быть реализовано как в виде специализированного аппаратного устройства, так и на основе вычислительной (в частности, микропроцессорной) системы с программным выделением в ее среде указанных блоков, узлов и элементов.

Таким образом изобретение позволяет в преобразователе перемещения в код, осуществляющем самоконтроль по результатам анализа кодов соседних положений, реализовать эффективную однодорожечную комбинаторную шкалу и резко увеличить срок службы за счет сокращения числа чувствительных элементов и увеличения толщины линий связи.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в средствах контроля систем управления и защиты ядерных реакторов и другого технологического оборудования различного назначения. Технический результат заключается в возможности выявления собственных неисправностей при использовании комбинаторных кодовых шкал при одновременном сокращении количества чувствительных элементов преобразователя. Для этого в преобразователе перемещения в код, содержащем кодовый измерительный преобразователь, блок памяти, блок сравнения кодов, содержащий узел сравнения и узел задания кодов, и анализатор, измерительный преобразователь выполнен в виде однодорожечной шкалы комбинаторного кода и установленных вдоль нее чувствительных элементов, соединенных с одноименными формирователями сигналов, в блок сравнения кодов введены элементы сравнения, а узел задания кодов выполнен с возможностью записи полной шкалы комбинаторного кода. 1 ил.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, содержащий кодовый измерительный преобразователь, выходы которого соединены с входами блока памяти и первой группой входов блока сравнения кодов, содержащего узел сравнения и узел задания кодов, выходы блока памяти соединены с второй группой входов блока сравнения кодов, выходы блока сравнения кодов соединены с входами анализатора, отличающийся тем, что в нем измерительный преобразователь выполнен в виде кинематически связанной с контролируемым объектом однодорожечной шкалы комбинаторного кода, активные участки которой выполнены из магнитного материала, и чувствительных элементов, установленных вдоль однодорожечной шкалы комбинаторного кода, выходы которых соединены с информационными входами одноименных формирователей сигналов, в блок сравнения кодов введены элементы сравнения, а узел задания кодов выполнен с возможностью записи полной шкалы комбинаторного кода, одноименные входы первой группы входов элементов сравнения объединены и являются первой группой входов блока сравнения кодов, первая группа входов узла сравнения является второй группой входов блока сравнения кодов, выход узла сравнения связан с узлом задания кодов, выходы которого соединены с второй группой входов узла сравнения и с входами вторых групп входов элементов сравнения, выходы которых являются выходами блока сравнения кодов.