Устройство для определения направления вращения Советский патент 1985 года по МПК G01P13/00 

1 Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в устройствах автоматики для опреде ления направления вращения и измере ния углового перемещения. Целью изобретения является повы-шение точности. На фиг. 1 представлена .функциональная схема предлагаемого устройства для определения направления вращения; на фиг. 2 - временные диа раммы работы устройства. Устройство содержит два импульсн датчика 1 и 2, подключенных через д формирователя импульсов 3 и 4 к вхо дам элемента ШШ 5, выход е которог подключен к первым входам двух элементов И 6 и 7. Датчик 1 подключен к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕ ИЛИ 8, а датчик 2 - ко второму входу через элемент задержки 9. Выход - элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ РЩИ 8 подключен ко второму входу элемента И 7 - через инвертор 10. Выходы k m элементов И 6 и 7 являются выходами устройства. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии на выходах р, fe, датчиков 1 и 2 присутствуют нулевые сигналы. Поэтому все элемен устройства выключены и на их выхода кроме яыхода инвертора, присутствуют нулевые сигналы. При вращении Вперед сначала включается датчик 1 (фиг.1сх), вызывая появление импульса на выходе с формирователя 3 (фиг. 2 г) и вклю.чение элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ 8 (фиг. 2), так как на его входах парафазные сигналы. На выходе е элемента ИЛИ 5 появляется импульс (фиг. 2е), а на выходе Ь инвертора 10 появляется нулевой сигнал, запре щающий включение элемента И 7 (фиг. 2 Ь) . Так как на обоих входах элемента И 6 единичные сигналы, он включается и на его выходе fe по.является импульс, свидетельствующий о вращении Вперед и равный по длительности импульсу формирователя 3, так как после его выключения выключаются элементы ИЛИ 5 и И 6 (фиг. 2с, е, k). При дальнейшем вращении Вперед включается датчик 2 (фиг. 2Ь), вызывая появление импульсов на выходах с(, е формирователя 4 и элемент 3 Ш1И 5 (фиг. 2et, е). Так как на выходе f элемента задержки единичный сигнал еще не появился (фиг. 2f), элемент ИСКЛЮЧА101ДЕЕ ИЛИ 8 не выключается (фиг. 2) и на выходе элемента И 6 появляется второй импульс (фиг. 2f). После выключения формирователя 4 выключаются элементы ШШ 5 и 6 (фиг. 2с, е , fe). Так как время задержки элемента задержки 9 выбирается большим длительности импульсов формирователей 3 и 4 (на фиг. 2Ь участки задержки заштрихованы), только теперь На выходе f элемента задержки 9 появляется единичный сигнал (фиг. 2f), что приводит к выключению элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 (фиг. 2), и, следовательно, инвертора 10 (фиг. 2Ь). Дальнейшее вращение Вперед вызывает выключение датчика 1 (фиг. 2а). На выходе с формирователя 3 появляется импульс (фиг. 2с), а элемент ИСКЛЮЧАМЦЕЕ ШШ 8 вновь включается из-за появления на его входах парафазных сигналов (фиг. 2. На выходе е элемента ИЛИ 5 появляется импульс (фиг. 2е), а на выходе fi включившегося инвертора 10 появляется нулевой сигнал, вновь запрещающий включение элемента И 7 (фиг. 2Ь), а на выходе k элемента И 6 появляется третий импульс (фиг. 21) . После выключения формирователя 3 выключаются элементы ИЛИ 5 и И 6 (фиг. 2с, е, )k). При дальнейшем вращении Вперед выключается датчик 2 (фиг. 28), вызывая появление импульсов-на выходах с , е формирователя 4 и элемента ИЛИ 5 (фиг. 2of, 2 е) . Так как на выходе элемента задержки 9 нулевой сигнал еще не появился (фиг. 2f), элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 не выключается (фиг. 2q-) и на выходе Ц элемента И 6 появляется четвертый испульс (фиг. 2k). После выключения формирователя 4 выключаются элементы ИЛИ 5 и И 6 (фиг. 2of, е , k). Только Теперь на выходе элемента задержки 9 появляется нулевой сигнал (фиг. 2f), что приводит к выключению элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 (фиг.2 ), и, следовательно, инвертора 10 (фиг. 2h). Все элементы схемы устройства вернулись в исходное положение и оно готово к повторению цикла срабатывания датчиков. 3 При вращении Назад сначала включается датчик 2 (фиг. 2Ь) , вызывая появление на выходах of , е формирователя 4 и элемента КПИ 5 (фиг. 2с, е). Так как на выходе f элемента задержки 9 единичньй сигнал еще не появился (фиг. 2f), элемент И 6 не включается, а элемент И 7 включается, так как на его обоих входах единичные сигналы, и на его выходе m появляется импульс, свидетельствующий о вращении Назад и равный по длительности импульсу формирователя 4, так как после его выключения выключаются элементы ИЛИ 5 и И 7 (фиг. 2cJ, е, т). Только тепер на выходе элемента задержки 9 появ ляется единичный сигнал (фиг. 2), что приводит к включению элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 (фиг. 2if) и, следовательно, инвертора 10 (фиг. 2Ъ). При дальнейшем вращении Назад включается датчик 1 (фиг. 2й). На .выходе е формирователя 3 появляется импульс (фиг. 2с), а элемент ИСГСЛЮЧАКХЦЕЕ ИЛИ 8 выключается (фиг. 2). На выходе е элемента ИЛИ 5 появляется импульс (фиг. 2е), а на выходе f) инвертора 10 -единичный сигнал (фиг. 2), что приводит к появлению второго импульса на выходе m элемента И 7 (фиг. 2га), так как на его обо их входах единичные сигналы. После выключения формирователя 3 выключают ся элементы ИЛИ 5 и И 7 (фиг. 2с, е, т). Дальнейшее вращение Назад вызывает выключение датчика 2 (фиг. 2Ь) что приводит к появлению импульсов на выходах of , е формирователя 4 и элемента ИЛИ 5 (фиг. 2о, е ) . Так как на выходе элемента задержки 9 нулевой сигнал еще не появился, на выходе m элемента И 7 появляется третий импульс, так как на его обоих 34 входах единичные си1на.им ((Ьиг-, 2т). После выключения формирователя 4 выключаются элементы ИЛИ 5 и И 7 (фиг. 2с}, е, т). Только теперь па выходе f элемента задержки 9 появляется нулевой сигнал (фиг. 2), что приводит к включению элемента ИСК.ПЮЧАЮ1ЦЕЕ ИЛИ В (фиг. 2if) и следовательно, инвертора 10 (фиг. 2Ь). При дальнейшем вращении Назад выключается датчик 1 (фиг. 2а), вызывая появление импульса на выходе с формирователя 3 (фиг. 2с) и выключение элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 (фиг. 2§) . На выходе элемента ИЛИ 5 появляется импульс (фиг. 2е), а на выходе Ц инвертора 10 - единичный сигнал (фиг. 2hi)-, что приводит к появлению четвертого импульса на выходе m элемента И 7 (фиг. 2т), так как на его обоих входах единичные сигналы. После выключения формирователя 3 выключаются элементы ИЛИ 5 и И 7 (фиг. 2с, е, т). Все элементы схемы устройства вернулись в исходное состояние и оно готово к повторению цикла срабатывания датчиков. Таким образом, за один цикл срабатывания датчиков устройство формирует четыре импульса и в зависимости от направления вращения вьщает их на разные выходы 1 , m устройства, что позволяет определять направление вращения и измерять угловое перемещение с максимальной разрешающей способностью. Кроме этого, предложенное устройство полностью исключает выдачу ложных сигналов, так как в нем направление вращения определяется при каждом изменении сигналов на выходах обоих датчиков, т.е. четыре раза за цикл срабатывания датчиков.

.2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ, содержащее -два импульсных датчика, установленных с перекрытием зон срабатывания и подключенных через два формирователя к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам двух элементов И, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены элемент задержки и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого датчика, второй вход - к выходу второго датчика через элемент задержки, а выход подключен к вторым входам элементов И, причем к одному из них с SS I через инвертор.