Устройство для преобразования сигналов фотоэлектрического датчика Советский патент 1984 года по МПК G01D5/249 

сд --4

СП

00 Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах дис кретного управления механизмами. Известны устройства, в которых используются фотоэлектрические датчики угловых или линейных перемещений и соединенные с ними накапливающие преобразователи сигналов датчиков в цифровой код 1 . В накапливающих преобразователях гтроизводится определение направлени счета импульсов и, как правило, дро ление импульсов на некоторое коли- . чество частей, чаще всего на четыре Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст ройство для преобразования сигналов .фотоэлектрического датчика, содержа щее формирователи прямоугольных им пульсов, логические блоки с диффере цирующими цепочками и схемами ИЛИ, реверсивный счетчик, счетные входы которого.соединены с логическими бл ками, .входы которых соединены с выходами формирователей 2 .. Недостаток указанного устройства заключается .в том, .что дифференциру щие цепочки могут, кроме полезных сигналов, генерировать паразитные импульсы, влияющие на правильность кода в реверсивном счетчике (PC), а это влияет на точность преобразования. Цель изобретения - повышение точ ности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразо вания сигналов фотоэлектрического датчика, содержащее формирователи прямоугольных импульсов, логические блоки с дифференцирующими цепочками ч схемой ИЛИ,реверсивный счетчик, счетные входы которого соединены с аогическими блоками, входы которых соединены с выходами формирователей дополнительно введены триггеры и схема НЕ, а логические блоки выполнены в виде коммутаторов с адресными и информационными входами, причем информационные входы коммутаторов соединены с выходами формирователей неинверсные выходы которых подключены соответственно к информационным входам триггеров, а счетные входы реверсивного счетчика через схему ИЛИ, первую дифференцирующую цепочку схему НЕ и вторую дифференцирующую цепочку подключены к синхронизирующим входам триггеров, выходы которых соединены с адресными входами коммутаторов , На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства. Схема содержит формирователи 1 и 2прямоугольных импульсов, триггеры 3и 4, коммутаторы 5 и 6, реверсивный счетчик 7, схемы ИЛИ 8 и НЕ 9, дифференцирующие цепочки 10 и 11. Входы формирователей 1 и 2 соединены с поступающими от фотоэлектрического датчика синусоидальными сигналами Uj и и-,сдвинутыми по фазе на Ji/2 . На выходах формирователя 1 вырабатываются из сигнала U прямоугольные импульсы, инверсные и неинверсные ft я А . На выходах формирователя 2 из сигнала и,-; аналогично вырабатываются импульсыВ и В . Неинверсные выходы А и Б формирователей 1 и 2 соединены с информационными входами триггеров 3 и 4, выходы которых подключены к адресным входам коммутаторов 5 и 6. Информационные входы Коммутаторов соединены с инверсными и неинверсными выходами фо- мирователей, Входы (+) и (-} реверсивного счетчи-ка 7 соединены с выходами коммутаторов, к которым подключены также и входы элемента ИЛИ 8, с которым последовательно соединены первая дифференцирующая цепочка 10, элемент НЕ 9, вторая дифференцирующая цепочка. 11, синхронизующие входы триггеров 3 и 4. .В предлагаемом.устройстве, как и в других аналогичных устройствах, определяется направление счета импульсов , дробление исходных импульсов на четыре, формирование счетных импульсов и, в отличие от прототипа, защита входов реверсивного счетчика от попадания на них паразитных выбросов дифференцирующих цепочек. Определение направления счета производится на основе анализа последовательности изменения сочетания сигналов А и В на выходах формирователей 1 и 2. Каждое сочетание сигналов А и В однозначно определяетизменение фазы одного из сигналов при переходе к следующему соседнему сочетанию этих сигналов в прямом и обратном направлениях. Пусть в какой-то момент времени в триггеры 3 и.4 записано сочетание Ав. Тогда,если это сочетание изменится на АБ, то движение происходит в прямом направлении, если на Аи, то в обратном направ лении. Переход сразу из состояния ЛВ в АВ исключен. Пусть сочетание Дв на адресных входах коммутаторов соответствует передаче на выходы коммутаторов сигнала с информационных входов С2. Тогда вход С2 коммутатора 5 соединяется с выходом 6 формирователя 2, а вход С2 коммутатора б соединяется с выходом А формирователя 1. Анало- . гичным образом определяются соединения других информационных входов коммутаторов 5 и б с выходами формирователей 1 и 2. Формирование счетных импульсов пpoиcxoдит за счет дифференцирования

изменений фаз сигналов дифференцирующей цепочки Д1. Так, для сочетания сигналов АВ дифференцируется изменегние сигнала 6 на В , которое подается на Д1 через элемент ИЛИ 8 с выхода коммутатора 5, если движение происходит в прямом направлении,или дифференцируется изменение А на А на выходе коммутатора б, если движение происходит в обратном направлении. Дифференцирующая цепочка Д2, соединенная с Д1 через элемент НЕ, для дифференцирования заднего фронта импульса, сформированного Д1, формирует импульс, поступающий на ..синхронизирующие входы триггеров 3 и 4, записывая в них новое сочетание сигналов А В или А8. Так как при этом на выходы коммутаторов подаются сигналы не со входов С2, а с других, то на выходе того коммутатора, на котором происходило изменение сигнала, восстанавливается исходный уровень. Длительность импульса на выходе коммутаторов определяется постоянной времени дифференцирующей цепочки. В устройстве происходит дробление импульса любого формирования на четыре, так как за один полный цикл изменения сигналов на-входах формирователя .вырабатываются четыре счетных импульса. Триггер 3 и 4 в данном устройстве выполняют- также функцию защиты от прохождения за счетные входы реверсивного счетчика ложных сигналов Д1 или Д2, которая состоит в том, что состояние триггеров, а следовательно, выходов коммутаторов изменяется от первого же импульса Д2, поступающего на их синхронизирующие входы, а последующие возможные выбросы не попадут на счетные входы реверсивного счетчика, так как период изменения сигналов на выходах формирователей во много раз больше возможного колебания сигнала по заднему фронту импульсов дифференцирующих цепочек Д1 или Д2. .

Таким образом, достигается большая точность работы предложенного устройства за счет повышения помехоустойчивости, получаемой путем сокращения количества дифференцирующих цепочек и триггерным способом 5 формирования задних фронтов счетных импульсов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДАТЧИКА, содержащее формирователи прямоугольных импульсов, логические блоки с дифференцирующими цепочками и схемой ИЛИ, реверсивный счетчик, счетные входы которого соединены с логическими блоками, входы которых соединены с выходами формирователей Э тличающееся тем. Что, с целью повышения точности преобразования, в него дополнительно введены триггеры и схема НЕ, а логические блоки выполнены в виде коммутаторов с адресными и информационными входами, причем информационные входы коммутаторов соединены с выходами формирователей, неинверсные выходы которых подключены соответственно к информационным входам триггеров, а счетные входы реверсивного счетчика через схему ИЛИ, первую дифференциальную цепочку, схему НЕ. и вторую дифференциальную цепочку подключены к синхронизирующим вхо- g дам триггеров, выходы которых соеди-(Л нены с адресными входами коммутаторов .