Реверсивный дискретный датчик направления движения Советский патент 1985 года по МПК G01P13/00 G01B7/00 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля направления перемещения, а также в устройствах для измерения угловых и линейных скоростей и перемещений. Известен реверсивный датчик, содержащий постоянный магнит, три геркона, источник питания, конденсатор и реверсивный счетчик, причем вторые контакты всех герконов подключены к источнику питания через конденсатор Л . Недостатком данного устройства является его ниякая надежность, обус ловленная низкой помехозащищенностью Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому зффекту является дискретный , содержащий чувствительные элементы, связанные через логическую схему обработки сигналов с потребителем, например реверсивным счетчиком р . Недостатком известного датчика является его низкая надежность, обусловленная необходимостью перекрытия временных интервалов импульсных сигналов, вырабатываемых чувствительными элементами. Цель изобретения - повышение надежности реверсивного дискретного датчика скорости как при возможном временном перекрытии сигналов двух соседних датчиков, так и при его отсутствии. Поставленная цель достигается тем, что в реверсивном дискретном датчике направления перемещения, содержащем последовательно соединенные преобразователь перемещений, блок преобразования сигналов и потребитель, причем преобразователь перемещений содержит три чувствительных элемента, блок преобразования сигналов содержит два идентичных канала, причём первый вход первого и третий вход второго каналов объединены и подключены к выходу первого чувствительно го элемента,Третий вход первого ипервый вход второго канала объединены и подключены к выходу третьего чувствительного элемента, вторые вхрды каналов объединены и подключены к выходу второго чувстительного элемен та, выходы первого и второго каналов подключены к потребителю. При этом канал блока преобразования сигналов состоит из двух R5 -триг геров, инвертора, двух трехвходовых схем И, двухвходовой схемы И, двухвходовой схемы ИЛИ и элемента задержки, причем первый вход канала соединен с входок5 первого триггера, входом инвертора и первым входом схемы ИЛИ, второй вход канала соединен с первым входом первой трехвходовой схемы И, третий вход канала соединен с первыми входами второй трехвходовой схемы И и двухвходовой схемы И, выход инвертора соединен с вторыми входами трехвходовых схем И, прямой выход первого триггера соединен с третьими входами трехвходовых схем И, выход первой трехвходовой схемы И соединен с входом 5 второго триггера, а выход второй трехвходовой схемы.И соединен через элемент задержки с входом R первого триггера и вторым входом схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом R второго триггера, прямой выход второго триггера соединен с вторым входом двухвходовой схемы И, а ее выход является выходом канала. На фиг. 1 приведена функциональная схема датчика; на фиг. 2 - временная диаграмма работы преобразователя. На фиг. 2 обозначены: Ш и - выходные сигналы чувствительных элементов. Преобразователь 1 перемещений содержит чувствительные элементы 2-4 перемещений. Блок преобразования сигналов содержит два идентичных канала 5 и 6, выходы которых подключены к потребителю, например к реверсивному счетчику 7. Выход первого чувствительного элемента 2 соединен с первым входом первого канала 5 и третьим входом второго канала 6. Вырсод второго чувствительного элемента 3 соединен с вторыми входами первого 5 и второго 6 каналов. Выход третьего чувствительного элемента 4 соединен с третьим входом первого канала 5 и первым входом второго канала 6. Канал блока преобразования сигнала содержит подключенные к первому входу инвертор 8 и вход 5 триггера 9. Выход инвертора 8 подключен к второму входупервой схемы И 10, первый вход первой схемы И 10 соединен с вторым входом канала. К первому входу канала подключен также первый вход двухвходовой схемы ИЛИ 11. Выход

инвертора 8 включен на второй вход второй трехвходовой схемы И 12, первый вход которой соединен с третьим входом канала. Выход первой трахвходовой схемы И 10 соединен с входом 5 триггера 13, прямой выход которого подключен ко второму входу S двухвходового элемента И 14, выход которого является выходом канала. Выход элемента И 12 через элемент 15 задержки подключен к второму входу элемента ИЛИ 11 и входу R триггера 9. Прямой выход триггера 12 соединен с третьими входами элементов И 10 и 12.

Работу устройства рассмотрим для случая, представленного на фиг. 2.

В момент времени t срабатывает чувствительный элемент 2 и триггер 9 канала 5 устанавливается в единичное состояние. В момент t чувствительны элемент 3 генерирует сигнал, но состояние канала 5 не изменяется. После снятия сигнала с выхода чувствительного элемента 2 (t) состояние канала 6 не изменяется, а в канале 5 собирается схема И 10, сигнал с выхода которой устанавливает триггер 13 в состояние 1. В момент времени t срабатывает чувствительный элемент 4. В канале 5 собираются схемы И 12 и 14, а в канале 6 триггер 9 устанавливается в состояние 1.

С выхода схемы И 14 канала 5 1 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 7, а 1 с выхода схемы И 12 через элемент задержки 15 сбрасывает триггеры канала 5 в исходное состояние.

В момент времени tg вновь сраба- тьгоает триггер 9 канала 5. В момент времени t-, в канале 6 собирается схема И 12 и сигнал с ее выхода сбрасывает триггер 9 этого канала в исходное состояние.

При дальнейшем движении в ту же сторону в момент времени tg на суммирующий вход реверсивного счетчика вновь поступает сигнал с выхода канала 5. Если направление движения изменится на противоположноеj например в момент времени то после включения чувствительного элемента 2 собирается схема И 14 второго канала 6 и сигнал с ее выхода поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика.

Предлагаемый датчик имеет по сравнению с известными высокую помехозащищенность, поскольку может как иметь так и не иметь одновременной зоны срабатывания преобразователей перемещения, т.е. в нем может быть снижено требование кточности установки преобразователей перемещения.

tf t t) tutste tj te

Фаг.1

1. РЕВЕРСИВНЫЙ flHqKPETHblfl ДАТЧИК НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ, содержащий последовательно соединенные преобразователь перемещений, блок преобразования сигналов и потребитель, причем преобразователь перемещений содержит три чувствительных элемента, о т л и ч а и и с я тем, что, с целью повышения надежности, блок преобразования сигналов содержит два идентичных канала, причем первый вход первого и третий вход второго канала объединены и подключены к выходу первого чувствительного элемента, третий вход первого и первый вход второго канала объединены и подключены к выходу третьего чувствительного элемента, BTopibie входы каналов объединены и подключены к выходу второ го чувствительного элемента, выходы первого и второго каналов подключены к потребителю. 2. Датчик по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что канал блока преобразования сигналов состоит из двух RS-триггеров, инвертора, двух трехвходовых схем И, двухвходовой схемы И, двухвходовой схемы ИЛИ и элемента задержки, причем первый вход канала соединен с входом 6 первого триггера, инвертора и первым входом схемы ИЛИ, второй вход канала соединен с первым входом первой трехвходовой схемы И, третий вход канала соединен с первыми входами второй трехвходовой схемы И (Л и двухвходовой схемы И, выход инвертора соединен с вторь и входами трехвходовыхг схем И, прямой выход первого триггера соединен с третьими входами трехвходовых схем И, выход первой трехвходовой схемы И соединен с входом 5 второго триггера, а выход второй трехвходовой,схемы И соединен через элемент задержки с входом R первого триггера и вторьЫ входом схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом R второго триггера, прямой 9) выход второго триггера соединен с вторым входом двухвходовой схемы И, а ее выход является выходом канала.