Датчик угловых перемещений Советский патент 1986 года по МПК G01P13/04 

1

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для измерения угловых леремеще-- НИИ рабочих органов промьшшенных механизмов.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при угловых вибрациях.

На чертеже представлена схема фотодатчика угловых перемещений. I

Устройство содержит три чувствительных элемента, например оптотары состоящих из излучателей 1-3, расположенных с одной стороны модуляционного диска 4, и фотоприемни- ков 5-7 расположенных с другой стороны модулирующего диска и подключенных к усилителям 8-10, третий, дополнительный RS -триггер 11, первьш и второй элементы И 12 и 13, первьш и второй ЯЗ-триггеры 14 и 15, третий и четвертый элементы И 16 и 17, формирователь 18 импульса обнуления и выходные клеммы 19 и 20 устройства.

Излучатели 1-3 цвязаны оптически через модуляционный диск 4 с фотоприемниками 5-7 соответственно, которые соединены соответственно с усилителями 8-10, при этом выход усилителя 8 соединен с первым входом первого элем:;нта И 12 и входом R третьего -триггера прямой и инверсный выходы которого соединены с третьими входами третьего и четвертого элемента И 16 и 17 соответственно, а выход первого элемента И 12 соединен с входом S первого RS -триггера 14, инверсньм и прямой выходы которого соединены соответственно с вторыми входами второго элемента 13 и третьего элемента И 16, при этом выход усилителя 9 соединен с входом S третьего PiS -триггера 1 1 и первым входом второго элемента И 13, выход которо го соединен с входом S второго КЗ-триггера 15,. инверсный прямой выходы которого, соединены с вторыми входами соответственно первого эл4 мента И 12 и четвертого элемента И 17, причем выход усилителя 10 соединен с первыми входами третьего и четвертого элемента И 16 и 17 к с входом формирователя 18 импульса обнуления, выход которого соединен с R входами первого и второго -триггеров 14 и 15. Выход

034372

третьего и четвертого элементов И 16 и 17 соединены с клеммами 19 и 20 выхода устройства.

Устройство работает следующим J образом.

При вращении диска 4 модулируют- . ся поток излучателей 1-3, поступаю- 1ЦИЙ на фотоприемники 5-7. Сиг- , налы фотоприемников 5-7 усиливают- 10 усилителями 8-10, в результате /на их выходах выдаются 1.-и, (i + l)-и и, наконец, (1 +2)-и сигналы а, &, с единичного логического уровня, сдвинутые один относительно другого во 15 времени. При прямом вращении (по часовой стрелке) будет наблюдаться чередование сигналов a(i , в ((+1) , с (1+2), При обратном вращении будет наблюдаться чередование в(М , 20 а ((. +1), с (с+2) ,

Рабочий цикл заканчивается прохождением сигнала с ((+2) , который поступает на входы логических элементов 16 и 17 и на вход формирова- 2J теля 8, на выходе которого по заднему фронту входного импульса формируется импульс, поступающий на R вход (g-триггеров 14 и 15, в результате в начале каждого цикла на их выходах сигналы Q,f Q,,y 0; Q,

- П 1

- Q/,5 1«

Рассмотрим последовательность импульсов а (t), в (i +1) , с (С +2) . Импульс а (L) единичного логического уровня поступает на R вход

35 р -триггера 1 1 и на первый вход логического элемента И 12, на выходе которого появляется сигнал единичного логического уровня, поступаюций на 2 вход RS-триггера 14, в результате чего на прямом его выходе , появляется сигнал единичного логического уровня, а на нулевом уровне импульс в (t +1) единичного логического уровня поступает на S

входЦ -триггера 11 , на прямом выходе которого появляется сигнал единичного логического уровней, поступающий на третий вход логического элемента И 16. Импульс в (t+l) посту5f пает так же на первый вход логического элемента И 13, на вход которой поступает сигнал 0 нулевого логического уровня. В результате импульс в {L+1) единичного логи55 ческого уровня не проходит на S

вход RS -триггера 15 и на его прямом выходе QHS остается сигнал нулевого логического уровня. Импульс c(t +2)

40

поступает на вход формирователей 18 импульса обнуления и на первые входы логических элементов И 16 и 17, логика функционирования которых подчи няется соответственно следующим выражением.

И С (t + 2) Q« ; И, С (i+2)- . QH ,

где И. сигнал на вьлходе логического элемента И 16 и клемме 19, соответствующий прямому вращению; И - сигнал на выходе логического эле мента И 17 и клемме 20, соответствую-, щий обратному вращению, .. ,

Так как при прохождении импульсов a(i), в (1 + 1), с U+2) устанав- ливается 0(4 tf Q« то И 1, И 0. При этом на клемме 19 появится сигнал единичного логического уровня, и на счетчик будет выдан сигнал счета в прямом направлении.

При сочетании сигналов в (I), в i +1) , с (t +2) сигнал в СО через . логический элемент И 13 поступает на S вход RS -триггера 15, устанав- ливaя Jeгo в положение, когда Q(5 1, Q,5 Р этом сигнал поступает на второй вход логического элемента 12, в результате чего следующий сигнал а (L + l) не изменит-состояние триггера 14, у ко

торого QH О, бц 1. В то же время а (I +1) поступает на К вход flLS-триггера 11 и устанавливает его в положение при котором Q D, 5 .Q, 1, в результате при поступлении импульса с li +2) 1,

Hj. С (t+2) 0; И С (i +2V Q „ 1

и будет вццан на клемму 20 сигнал счета в обратном направлении. При сочетании последовательности сигналов а (t;, а (t + 1), ctt +2) будут справедливы следумпще логические выражения

to

15

Q« (45 Q«

Q., Q.I

i; о,

Q« -,5

в этом случае

И С li+2) Q«-QM 1-0 0; И C{t +2)-jQ,5-,, 1-0-1 0

и на клемме 19 и 20 счетный сигнал выдаваться не будет. Аналогично для последовательности сигналов в U), в U +1), c(i +2)

&

Ц

: 1, Q,5 «

QH 0; И С (t+2) йм-Я - 1-0-1 0; И C(,,. Q, 1.

счетный сигнал вьщаваться так же не будет, т.е. при колебаниях мо- .дуляциониого диска 4 не будет вцца- ваться ложных сигналов счета.

19

Редактор Л.Зайцева

Составитель Ю.Мручко Техред т.Дубинчак

Заказ 8411/48 Тираж 896Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор Л.Натай