Преобразователь импульсов датчика перемещения Советский патент 1986 года по МПК H03M1/22 

ствий. Преобразователь содержит блок учетверения 1, основные триггеры 2 и 3, дополнительные триггеры 4 и 5, элементы задержки 6-9, логические элементы ЛЭ И 10-13, .дешифраторы 1А и 23, формирователи импульсов 15,

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в системах передачи импульсной информации о перемещении исполнительных органов станков, роботов и автоматических линий.

Цель изобретения - повьшение надежности преобразователя путем исключения ложных импульсов при сбоях, формирования признаков сбоя и реверса на дополнительных выходах устройства и передачи на выходы сигналов с частотой, равной частоте входных воздействий .

На фиг.1 приведена функциональная схема преобразователя импуль.сов датчика перемещения на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, пояснякнцие его работу.

Преобразователь содержит блок 1 учетве рения, первый и второй основные триггеры 2 и 3, первый и второй дополнительные триггеры 4 и З-,. первый, второй, третий и четвертый элементы 6-9 задержки, первый, второй, третий и четвертый элементы И 10-13, второй дешифратор 14, допол.нитель- ный формирователь 15 импульсов, первый и второй форьшрователи 16 и 17 импульсов, второй и первый элементы ИЛИ 18 и 19, первый и второй дополнительные элементы И 20 и 21, счетчик 22 импульсов, первый дешифратор 23, входные шины 24 и 25, шину 26 - сброса, основные выходные шины 27 и

28и дополнительные выходные шигл

29и 30.

Входные шины 24 и 25 соединены с входами блока учетверения 1, выходы которого подключен к S-входам триггеров 2-5 и входам элемента ИЛИ 18, шина 26 сброса соединена с первыми R-входами триггеров 2-5 и третьим входом элемента ИЛИ 19, первый и второй входы которого подключены со16 и 17, ЛЭ ИЛИ 18 и 19, дополнитель ные ЛЭ И 20 и 21, счетчик импульсов 22, входные шины 24 и 25, гаину сброса 26,1 основные выходные шины 27 и 28 и дополнительные - 29 и 30. Зил.

ответственно к выходным шинам 27 и 28 и выходам формирователей 16 и 17, входы которых соединены .с выходами дешифратора 23, входы которого подключены к выходам счетчика 2, входы сложения и вычитания которого соединены соответственно с выходами элементов И 20 и.21, первые входы которых подключены к выходу злемента ИЖ-18, а вторые входы соединены соответственно с пятым и шестым выходами дешифратора 14 и первым и вторым входами формирователя 15, выходы которого подключены к выходным

шинам 29 и 30, а третий вход соединен с входом сброса счетчика 22 и выходом элемента ИЛИ 19., выходы триггеров 2-5 подключены соответственно к входам элементов задержки 6-9 и

первым входам элементов И 10-13, выходы которых соединены соответствен- но с первым, вторым, третьим и четвертым входами дешифратора 14, пятый шестой, седьмой и восьмой входы которого подключены к прямым выходам элементов 6-9 задержки, инверсные вых:ода1 которых соединены с вторыми входами соответственно элементов И 10-13, а первый, второй, третий и

четвертый вьрсоды дешифратора 14 подключены к вторым R-входам соответственно триггеров 2-5.

Преобразователь импульсов датчика перемещения работает следукщим образом.

На два входа блока 1 учетверения с датчика импульсов через входные шины 24 и 25 поступают импульсные последовательности f,, f (фиг.2,3

а,б), причем импульсы f опережают fJ пр1И вращении вала датчика по часовой стрелке и отстают от fj при вращении против часовой стрелки. На первом выходе блока 1 учетверения появляются прямоугольные импульсы в мо

3

мент совпадения пауз f и f-(Kr.2, 3 в), на втором - в момент совпадения паузы ij с импульсом f (фиг,2, 3 г), на третьем - в момент совпадения импульсов f,, f (фиг.2,3 д), на четвертом - при совпадении импульса f с паузой fj (фиг.2,3 е).

Перед началом отсчета перемещений на вход сброса R устройства (шина 26) подается единичный импульс, устанавливающий в О триггеры 2-5, формирователь 15 и счетчик 22.

Каждый импульс с блока 1 устанавливает в 1 соответствующий триггер 2-5, передавая сигнал 1 на входы элементов 6-9 задержки и через открытые элементы И 10-13 на первый-чет- вертый входы дешифратора 14. Так, при поступлении первого импульса последовательности f, в момент паузы f триггер 5 переходит в состояние 1, в результате чего на четвертом входе дешифратора 14 устанавливается 1. Спустя время задержки через элемент 9 на восьмой вход дешифратора 14 поступает 1, а на четвертом входе устанавливается О.

При поступлении первого импульса последовательности триггер 4 переходит в состояние 1, в результате чего на третьем входе дешифратора 14 устанавливае тся 1. Результатом сов- падения сигналов 1 на третьем и восьмом входаз дешифратора 14 является появление сигналов 1 на четвертом и пятом входах дешифратора 14, Первый из них переводит в О триггер 5, переводя в О и восьмой вход дешифратора 14, тогда как благодаря второму импульс с третьего выхода, блока 1 учетверения проходит через элемент И 20 на вход сложения счетчика 22, переводя его и второй дешифратор 23 в состояние 1, Спустя время задержки, .необходимое для выполнения указанных преобразований, через элемент 8 на седьмой вход дешифратора.14 поступает 1, а на третьем входе устанавливается О.

При наступлении паузы в последовательности f триггер 3 переходит в состояние 1, и на втором входе дешифратора устанавливается 1, Совпадение единиц на втором и седьмом входах дешифратора 14 разрешает запись второго импульса в счетчик 22 и переходит в О триггер 4 сигналом с третьего выхода дешифратора 14, После этого элемент 7 задержки разрешает

20

26505

передачу 1 на шестой вход дешифратора 14 и переводит в О через элемент И 1I второй вход дешифратора 14.

С паузой последовательности fj триггер 2 устанавливает 1 на первом входе дешифратора 14, Совпадением единиц на первом и шестом входах дешифратор 14 разрешает запись

,Q третьего импульса в счетчик 22,. и переводит в О триггер 3 сигналом с второго выхода дешифратора 14. Затем через элемент 6 задержки на пятом входе дешифратора 14 устанавли, вается 1, а на первом входе - О,

Поступление очередного импульса последовательности f ведет к увели- . чению содержимого счетчика 22 до величины 4, Появление кода 4 на первом выходе дешифратора 23 ведет к формированию первого импульса на выходе формирователя 16 (фиг,2ж), свидетельствующего о повороте вала датчика на одну единицу дискретности

25 по часовой стрелке.

Одновременно счетчик 22 и формирователь 15 сбрасываются в О через . элемент ИЛИ 19.

Аналогично отрабатывается вторая единица дискретности.

Пусть, далее, в момент отработки третьей единицы дискретности произошел реверс, К моменту реверса в счетчике 22 накопилось две еДинища, Признаком реверса является тот факт,

что вслед за совпадением двух импульсов последовательностей f и f и последующей паузой f вновь наступило совпадение двух импульсов f и f2. Это приводит к появлению сигна- ла 1 на шестом выходе дешифратора 14, разрешающего прохождение сигнала с третьего выхода блока 1 через элемент И 21 на вход вычитания счетi ческа 22. Кроме того, сигнал 1 с

шестого выхода дешифратора 14 вызывает импульс на выходе Реверс (шина 29) формирователя 15 (фиг. 2з), В процессе дальнейшего движения вала датчика счетчик 22 считает до

° 4 (код 1100) и через шест| тактов после реверса формирует первый импульс на выходе формирователя 17 (фиг.2а), свидетельствукщий о повороте вала датчика на одну единицу дис- 55 кретности против часовой стрелки.

Аналогично, но теперь уже за че- тьфе такт.а, отрабатываются другие единицы дискретности.

30

iB случае сбоя по одному из каналов (фиг.З) ситуации, соответствуюг пдае реверсу, начинают чередоваться с периодом в два такта.

Например, пусть первая единица дискретности отработана в том порядке, который был рассмотрен по фиг.2, после чего наступил сбой по каналу f (фиг.3.1). Совпадение двух пауз после исчезновения импульса в канале f ведет к поступлению сигнала 1 на первьш вход дешифратора 14, в результате чего на четвертом и шестом выходах дешифратора 14 появляются единицы. Первая из них переводит в О триггер 5, а благодаря второй на выходе формирователя 15 возншсает импульс Реверс (фиг.Зд), а из счетчика, 22 вычитается единица, переводя его в состояние -1 (1 111) . Спустя время паузы через элемент б задержки на пятом входе дешифратора 14 установится 1, а на первом входе - О,

Вновь поступивший импульс последовательности fj устанавливает в I триггер 5, приводя тем самым к совпадению сигналов 1 на четвертом и пятом входах дешифратора 14. В результате совпадения на первом и пятом . выходах этого дешифратора появятся единицы, первая из которых переведет в О триггер 2, а вторая в счетчик 22 запишет +1, переводя его в и на выходе формирователя 15 повторно, сформирует импульс Реверс, а также сигнал Сбой (шина 30., фиг. Зк), который можно в дальнейшем использовать для отключения системы. Подача же импульсов с формирователей 16 и 1/ в этот.период прекращена.

Таким образом,, данное устройство обеспечивает высокую надежность преобразования информации благодаря организации автоматического отключения информационных выходов от приемника при сбоях, формированию сигналов Сбой и Реверс на дополнительных выходах и соответствию масштабов передаваемой и принимаемой информации.

10

рения, входы которого соединены с входными шинами, два триггера, четы- р.е элемента И, два злемента ИЛИ и два формирователя импульсов, выходы которых: соединены с первым и вторым входами: первого злемента ИЛИ и соответственно первой и второй выходными иинами, а первый и второй входы второго элемента ИЛИ подключены соответ ственно к первому и второму выходам блока учетверения и 5-входам первого и второго триггеров, выходы кото рых со€;динены с первыми входами соответственно первого и второго эле- ментов И, а первые R-входы подключе ны к шине сброса, отличающийся тем, что, с целью повыше ния надежности, в него введены дополнительные четыре элемента задерж

20

25

30

35

40

45

ки, два элемента И, счетчик импульсов, два дешифратора, формирователь импульсов и два триггера , выходы которых соединены с первыми входами .соответственно третьего и четвертого элементов И, а первые R-входы подключены к шине сброса и третьему входу первого элемента ИЛИ, а трети и четвертый выходы блока-учетверения соединены соответственно с З-входаш первого и второго дополнительных триггеров и третьим и четвертым вхо да:ми второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам первого и второго дополнительных эл ментов И, выходы которых соединены соответственно с входами сложения и вычитания счетчика импульсов, выходы которого подключены к входам перво-: го дешифратора, выходы которого соединены с входами первого и второго (зормирователей импульсов, при этом первый, второй, третий и четвертый входы второго дешифратора подключены к выходам соответственно первого второго, третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены с инверсными выходами соответственно- первого, второго, третье го и четвертого элементов задержки.

Внедрение устройства способствует по- входы которых подключены к первым вышению безопасности промышле:Е1ных ус- входам соответственно первого, втои

тановок, их точности и производительности.

Формул а и 3 обрет ени я

Преобразователь импульсов датчика перемещения содержащий блок учетверого, третьего и четвертого элементов И, а прямые выходы соединены соответственно с пятым, шестым,, седь- мым и восьмым входами второго дешиф ратора, первые четыре выхода которо го подключены к вторым R-входам соответственно первого и второго ос0

рения, входы которого соединены с входными шинами, два триггера, четы- р.е элемента И, два злемента ИЛИ и два формирователя импульсов, выходы которых: соединены с первым и вторым входами: первого злемента ИЛИ и соответственно первой и второй выходными иинами, а первый и второй входы второго элемента ИЛИ подключены соответственно к первому и второму выходам блока учетверения и 5-входам первого и второго триггеров, выходы которых со€;динены с первыми входами соответственно первого и второго эле- ментов И, а первые R-входы подключены к шине сброса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены дополнительные четыре элемента задерж0

5

0

0

ки, два элемента И, счетчик импульсов, два дешифратора, формирователь импульсов и два триггера , выходы которых соединены с первыми входами .соответственно третьего и четвертого элементов И, а первые R-входы подключены к шине сброса и третьему входу первого элемента ИЛИ, а третий и четвертый выходы блока-учетверения соединены соответственно с З-входаш первого и второго дополнительных триггеров и третьим и четвертым вхо- да:ми второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам первого и второго дополнительных элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами сложения и вычитания счетчика импульсов, выходы которого подключены к входам перво-: го дешифратора, выходы которого соединены с входами первого и второго (зормирователей импульсов, при этом первый, второй, третий и четвертый входы второго дешифратора подключены к выходам соответственно первого, второго, третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены с инверсными выходами соответственно- первого, второго, третьего и четвертого элементов задержки.

входы которых подключены к первым входам соответственно первого, втои

рого, третьего и четвертого элементов И, а прямые выходы соединены соответственно с пятым, шестым,, седь- мым и восьмым входами второго дешифратора, первые четыре выхода которого подключены к вторым R-входам соответственно первого и второго основных и первого и второго дополнительных триггеров, а первый и шестой выходы соединены соответственно с вторыми входами первого и второго

дополнительных элементов И и первым , счетчика импульсов и выходом первогс. и вторым .входами дополнительного фор- элемента ИЛИ,

01201201 30123

3 28

I

а Реверс

Редактор С.Лыжова Заказ 2137/51

Составитель В.Потапов

Техред В.Кадар Корректор С,Черни

Тираж 816Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

мирователя импульсов, выходы которого подключены к первой и второй дополнительным выходным шинам, а третий вход соединен с входом сброса

Фиг.г

Фиг.З

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах передачи импульсной информации о перемещении исполнительных органов станков, роботов и автоматических линий. Цель изобретения - повьппение надежности преобразователя, достигается путем исключения ложных импульсов при сбоях, формирования признаков сбоя и реверса на дополнительных выходах преобразователя и передачи на выходы сигналов с частотой, равной частоте входных воздей-. (Л to 1C в5 ел о СП