Устройство для преобразования угла поворота стрелок прибора в код Советский патент 1985 года по МПК H03M1/82 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах автоматического контроля измерительных приборов со стрелочной, индикацией выходной информации. Известно устройство для преобразования угла поворота стрелок прибо ра в код, содержащее двигатель, нул органы, триггеры, генератор, ключи, счетчик, выход первого нуль-органа соединён с первыми входами первого и второго триггеров, выходы второго и третьего нуль-органов соединены соответственно с вторыми входами первого и второго триггеров, выходы .которых соединены с управляющими входами первого и второго ключeйCtX Наиболее близким к предлагаемому является устройство для преобразова ния угла поворота стрелок прибора в коде.содержащем двигатель, генератор импульсов, первьй и второй счетчики, выходы которых соединены с входами блока регистрации, формирователи импульсов, кодовый барабан 2. Недостатком известных устройств является невозможность преобразования угла поворота стрелок двух стре лочных приборов в код. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения .возможност преобразования угла поворота обеих стрелок двухстрелочных приборов в код. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразования угла поворота стрелок прибора в код, содержащее два бесконтактных считывающих элемента, двигатель, генератор импульсов, первый и второй счетчики импульсов, выходы которых соединены с входами блока регистрации, введены инвертор, ключ первый и второй триггеры, первый, второй и третий элементы И, блок элементов И, элемент задержки, третий бесконтактный считывающий элемен и стакан, рнутри которого расположены бесконтактные счнтывакмцие элементы, Ьптически соединенные с первой и второй стрелками и нулевой меткой контролируемого прибора, при этом двигатель кинематически соединен со стаканом, выход первого бесконтактного считывающего элемента соединен с первыми входами первого и второго триггеров,, выход второго бесконтактного считывающего элемента соединен с вторьм входом первого триггера и через инвертор с управляющим входом ключа, выход третьего бесконтактного считывающего элемента соединен через ключ с вторым входом второго триггера, выходы первого и второго триггеров соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с генератором импульсов, а выходы - со счет.ными входами первого и второго счетчиков импульсов, .выходы первого счетчика импульсов соединены с группой входов блока элементов И, выходы которого соединены с информационными входами второго счетчика, выходы которого соединены с входами третьего элемента И, выход которого соединен с входом установки нуля второго счетчика импульсов, а через элемент задержки - с входом блока элементов И, На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг, 2 - траектории-движения лучей оптических пар, на фиг, 3 и 4 - временные диаграммы. Устройство для регистрации показаний стрелочных приборов содержит стакан 1, вращаемый двигателем 2, бесконтактные считывающие элементы 3-5, представляющие собой оптические пары (излучатель - приемник), нулевую метку 6, блок 7 обработки информации, который.состоит из инвертора 8, ключа 9, триггеров 10 и 11, генератора 12 импульсов, элементов И 13 и 14, счетчиков 15 и 16 импульсов, блока 17 элементов И, элемента 18 задержки, элемента И 19 и блока 20 регистрации. Стрелочный прибор 2.1 содержит стрелки 22 и 23, Устройство работает следующим образом, С помощью двигателя 2 стакан 1 с закрепленными на нем элементами вращается с угловой скоростью О) , При вращении стакана 1 периодически засвечиваются излучателями оптических пар 3-5 поверхности соответственно стрелки 22 и 23 и нулевой метки 6, Отраженные от стрелок 22 и 23 и нулевой метки 6 световые сигналы принимаются соответствующими фотоприемниками оптических пар 3, 4 и 5, . Примем для определенности, что стрелка 22 длиннее стрелки 23, В ре.3 зультате. луч от излучателя оптической пары 3, пробегая по кругу при вращении стакана 1, пересекает на своем пути только одну стрелку 22 (фиг. 2 - пунктирная линия 1). Луч от излучателя оптической пары 4 пересекает на своем пути две стрелки 22 и 23 (фиг. 2 - линия 2), а траектория луча от излучателя оптической пары 5 проходит через нулевую метку 6 - пунктирная линия 3 (фиг.2 Электрические сигналы от фотопри .емников поступают в блок 7,, При это сигнал и соответствует положению стрелки 22, сигнал U2 соответствует положению ctpeлкй 23; сигнал U соответствует положению нулевой мет ки 6 U . На фиг. 3 показана временная диаграмма прохождения импульсов U,, и,, Uj . Поступающий в блок 7 сигна и устанавливает триггера 10 и 11 в исходное состояние, йри котором с их выходов поступают разрешающие сигналы на элементы U 13 и 14, раз.решая тем самым прохождение стабилизИ ованных высокочастотных импульсов с генератора 12 на счетные входы счетчиков 15 и 16. Прекращение счета импульсов в счетчике 15 .осуществляется импульсом U , который поступает на другой вход тригге ра 10, перебрасывая его в состояние при котором на управляющем входе ключа 9 появляется сигнал, запрещающий прохождение импульсов с генера тора 12 на счетный вход счетчика 15 Прекращение счета импульсов в счетчике 16 осуществляется импульсом U который через ключ 9, управляемый инвертированньм сигналом U, с инвер тора 8, поступает на другой вход триггера 11, устанавливая его в состояние, при котором у него на выходе появляется сигнал, запрещающий прохождение высокочастотных импульсов с генератора 12 на счетный вход счетчика 16; Таким образом, за время одного оборота стакана 1 в счетчике 15 запишется код, пропорциональный углу стрелки 22 относительно нулевой мет ки 6, а в счетчике 16 - код, пропор циональньй углу стрелки 23 относительно нулевой метки 6. Однако это утверждение справедливо только для случая, когда угол стрелки 22 больше угла стрелки 23, Для случаев. 954 когда (короткая) стрелка 23 совмещена с (длинной) стрелкой 22 или хсе когда стрелка 23 тшходитоя за стрелкой 22 относительно нулевой метки 6.имеет место неопределенность в считывании показаний стрелки 23 изза того, что в цепи сигнала U будут появляться два импульса, обусловленные положением стрелок 22 и 23. При этом от стрелки 22 импульс появится раньще, чем от стрелки 23, и прекратит счет импульсов в счетчике 16. В результате, в счетчиках 15 и 16 окажется записанным одинаковое число импульсов, соответствующее положению стрелки 22. Для блокировки импульса, выработанного по сигналу от стрелки 22 прибора, в цепь импульса U дополнительно вводится инвертор 8 и ключ 9. На инвертор 8 подается импульс U, который после инвертирования имеет полярность сигнала, запрещающую прохождение через ключ 9 на триггере И импульса Uj, совпадающего с ним по времени (фиг, 4). Таким образом по цепи импульса U на вход триггера t1 поступает только один импульс, соответствующий положению стрелки 23 прибора 21. В этом случае в счетчике 15запишется код, пропорциональный положению стрепки 22, а в счетчике 16- код, пропорциональньй положению стрелки 23. Но при таком построении электронной схемы для случая, когда стрелки 22 и 23 совмещены, в цепи импульса Uj вообще не будет ни одного сигнала, т.е. в счетчике 16 счет импульсов не прекратится, а значит и не будет информации о положении стрелки 23 прибора 21. Устранение этого явления возможно, если добавить на выходе счетчика 16 элемент И 19. Это значит, что когда в счетчике 16 насчитывается код, равный 111. .. 111, то на выходе элемента И 19 выработается импульс, по которому счетчик 16 устанавливается в нулевое состояние, а затем этим же импульсом (только задержанным на некоторое время элементом 18 задержки) переписывается содержимое счетчика 15 в счетчик 16, т.е. в случае совмещения обеих стрелок 22 и 23 показания их должны быть одинаковьЫи. Экономический эффект от использования изобретения обусловлен его техдическими преимуществами.

П

УСТРОЙСТВО ДНЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПОВОРОТА СТРЕЛОК ПРИБОРА В КОД содержащее два бесконтактных считывающих элемента, двигатель, генератор импульсов, первьй и второй счётчики импульсов, выхода которых соединены с входами блока регистрации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены инвертор, ключ, первый и второй триггеры, первый, второй и третий элементы И, блок элементов И, элемент задержки, третий бесконтактный считывающий элемент и стакан, внутри которого расположены бесконтактные считывающие элементы, оптически соединенные с первой и второй стрелками и нулевой меткой контролируемого прибора, при этом двигатель кинематически соединен со стаканом, выход первого бесконтактного считывающего элемента соединен с первыми входами первого и второго триггеров, выход второго бесконтактного считывшощего элемента соединен с вторым входом первого триггера и через инвертор - с управлякмцим входом ключа, выход третьего бесконтактного считывающего элемента соединен через ключ с вторым входом второго триггера, выходы первого и второго триггеров соединены с первьми входами соответственно первого и второго элемен- 2 тов И, вторые входы которых соединены с генератором импульсов, а выходы со счетными входами первого и второго счетчиков ймпульсов выходы первого счетчика импульсов соединены с группой входов блока элементов И, выходы которого соединены с информационными входами второго счетчика, выходы которого соединены с входами третьего СП элемента И, выход которого соединен оо со с входом установки нуля второго счетчика импульсовJ а через элемент засо ел держки - с входом блока, элементов Н.

Фи.2

iiimiuiniiHHiimuiHiitiiiiiuiiiininmiimiii

1 $ m

L

/0

Г y

fpuz.3