Устройство формирования импульсов двухканального датчика скорости вращения Советский патент 1988 года по МПК H03K5/00 

(2 (2 (4 (7

CTI

(7;

(5. (5

ЦИ(

) 2697407/18-21

18.12.78 23.01.88.

Бюл. № 3

) Белорусский политехнический интут

) В.В.Мочалов и И.Я.Ефремов

) 621.373.7(088.8)

) Трахтенберг P.M. и др. Индукнный частотный датчик угловой

ск( рости. - Приборы и системы управПе

ия,

1970, № 7.

СТ1

;лежановский О.Б. и др. Устрой- а унифицированной блочной систеР. ifcl

мы |регулирования дискретного, типа (У1|СР-Д), М., 1975, с.86.

(5

COI

ВР

(5

те/

) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬ- ДВУХКАНАЛЬНОГО ДАТЧИКА СКОРОСТИ ЦЕНИЯ

) Изобретение относится к измери- ,ной технике и может быть испольЭО1 1НО для помехоустойчивого формирова

1я сигналов частотных датчиков

скоростей вращения, например для измерения угловых скоростей колес в противоблокировочных тормозных системах автомобилей. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства формирования импульсов двухканального датчика скорости вращения. Устройство содержит дешифратор 1, выполненный на логических элементах tf 2-5 и инверторах 6 и 7, формирователь 8 импульсов прямого направления вращения, выполненный на триггерах 9 и 10 с установочными входами и элементах И 11-15, формирователь 15 входных импульсов, выполненный на элементах ИЛИ 20 и 21, формирователях 22 и 23 частоты и элементе 24. Введение в данное устройство дополнительно триггеров 16-19 позволило уменьшить влияние импульсных помех и устранить формирование ложных импульсов ско- вращения. 2 ил.

(Л

со а

00

;о

05

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться для помехоустойчивого формирования сигналов частотных датчиков скоростей вращения в автотракторной промышленности при измерении угловых скоростей вращающихся объектов, в частности для измерения угловых скоростей колес в противоблокировочных тормозных системах автомобилей.

Для эффективной работы многих устройств, например противоблокировочных устройств, необходимо измерять угловую скорость вращающегося объекта (колеса) с минимально возможным запаздыванием в широком диапазоне ее значений. Уменьшить время преобразования частотно-импульсных сигналов частотных датчиков в величину, эквивалентную скорости вращения, можно путем повышения выходной частоты датчика. Повысить выходную частоту частотных датчиков можно путем применения нескольких параллельных каналов съема информации о скорости вращения Q .

Появляющиеся в этих каналах импульсы с частотой, пропорциональной угловой скорости объекта вращения,должны быть сдвинуты по фазе относительно друг друга, а для получения повышенной выходной частоты (по сравнению с частотой импульсов отдельного информационного канала) необходимо формирование выходных импульсов .

Наиболее близким к изобретению является устройство формирования импульсов двухканального частотного датчика скорости вращения, содержащее последовательно соединенные дешифратор и формирователь импульсов прямого направления вращения 2 .

Недостатком известного устройства Является низкая помехоустойчивость устройства формирования импульсов .

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства.

Для достижения этой цели в уст- ройство формирования импульсов двухканального датчика скорости вращения, содержащее последовательно соединенные дешифратор и формирователь импульсов прямого направления вращения, введены логические элементы ИЛИ, формирователи частоты и триггеры, причем S-входы всех триггеров

подключены к соответствующим выходам формирователя импульсов прямого направления вращения, первый R-вход каждого триггера соединен с S-входом последующего триггера, а R-вход четвертого триггера подключен к S-входу первого триггера, выходы первого и второго триггеров через первый элеQ мент ИЛИ соединены с входом первого формирователя частоты, выходы третьего и четвертого триггеров через второй логический элемент ИЛИ соединены с входом второго формирователя часто5 ты, вьсходы формирователей частоты через третий логический элемент ИЛИ подключены к выходной шине устройства, вторые К-входы всех триггеров соединены с шиной сброса.

0 На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства формирования импульсов двухканального датчика скорости.

5 Устройство содержит дешифратор 1 состояний двухканального частотного датчика, выполненный на четырех логических элементах И 2-5, двух инверторах 6 и 7, формирователь 8 им0 пульсов прямого направления вращения, выполненный из двух триггеров 9 и 10 с установочными входами и четырех логических элементов И 11-14, формирователь 15 выходных импульсов и

r четыре триггера 16-19 с установочными входами.

Формирователь 15 выполнен на двух логических элементах ИЛИ 20 и 21, двух формирователях 22 и 23 частот

0 и логическом элементе ИЛИ 2А.

Устройство формирования импульсов двухканального частотного датчика скорости вращения работает следующим образом.

с Сигналы от датчика скорости поступают на дешифратор 1 состояний двухканального датчика по двум каналам 25 и 26. Эти сигналы представляют собой последовательности импульсов частоты со скважностью, рав0

5

НОИ двум, причем импульсы одного канала сдвинуты относительно импульсов другого канала по фазе на 90 .

Четыре возможные комбинации высоких и низких потенциалов входных сиг- н;злов датчика дешифрируются так, что единичный сигнал имеет место лишь на одном из четырех выходов дешифратора 1 в любой момент времени, в

энном случае на выходах элементов 2-5 (поз.27-30, фиг.2).

При вращении объекта измерения гот единичный сигнал переходит с 11хода одного из логических элемен- ов И на выход другого.Выходы дешиф- iTopa 1 состояния датчика подклю- ены к входам формирователя 8 импуль- эв прямого направления вращения. Q

Триггер 9 формирователя 8 вклю- ается единичным импульсом на пером выходе дешифратора 1 (поз.27, иг.2), а выключается с появлением ретьего импульса на выходе дешифра- зра 1 (поз. 29, фиг.2).

На прямом выходе триггера 9 (поз. 1, фиг.2) появляется высокий потен- -1ал, использующийся для разрешения армирования второго импульса, с по- 20 эщью логического элемента И 12. Вы- экий потенциал, появляющийся на ин- грсном выходе триггера 9 (поз.32, иг.2), используется для разрешения эрмирования четвертого импульса при 25

рямом направлении вращения с помоью логического элемента И 14.

При наличии второго импульса на ыходе логического элемента И 3 поз.28, фиг.2) дещифратора 1 и раз- ешающего высокого потенциала на рямом выходе триггера 9 (поз.32, иг.2) логический элемент И 12 фор- ирует второй импульс прямого на- равления вращения.

Таким образом, работа формирова- еля 8 импульсов прямого направления ращения основана на том, что при рямом; направлении вращения объекта змерений второй импульс датчика ско ости (поз.28, фиг.2), т.е. условно азванная второй комбинация состоя- ий двух информационных каналов дат- ика должна находиться по времени ежду первым (поз.27, фиг.2) и тре- ьим (поз.29, фиг.2) импульсом датчи а, точнее между такими состояниями нформационных каналов, которые полу нлись при первом и третьем импуль- ах датчика при прямом направлении ращения объекта измерения.

При обратном направлении вращения оследовательность чередования состо ний двух каналов датчика изменяет- я. В этом случае то состояние,кото- ое характерно для второго импуль- а датчика при прямом направлении ращения, образуется Ьосле состояния :арактерного для третьего импульса

0 5

0

5

0

5

0

5

при прямом вращении. Для наглядности импульсы на выходе дешифратора 1 (поз.27-30, фиг.2) пронумерованы одинаково для одинаковых состояний каналов при прямом и обратном направлениях вращения. В последнем случае высокий потенциал на прямом выходе триггера 9, т.е. потенциал разрешения формирования второго импульса (поз. 31, фиг.2), не совпадает по времени с вторым импульсом, появляюпщмся на выходе схемы И 3 дешифратора 1 (поз, 28, фиг.2), и на выходе логического элемента И 12 формирователя 8 импульсов прямого направления вращения оказывается низкий потенциал, т.е. не сформирован импульсный сигнал при обратном направлении вращения объекта.

Аналогично триггер 10,включаемый импульсами второго выхода дешифратора 1 (поз.28, фиг.2) и выключаемый импульсами четвертого выхода дешифратора 1 (поз.30, фиг.2), образует на своем прямом выходе высокий потенциал (поз.33, фиг.2) для разрешения формирования третьего импульса прямого направления вращения с помощью логического элемента И 13, а на инверсном выходе (поз.34, фиг.2) - сигнал разрешения формирования первого импульса прямого направления вращения с помошыо логического элемента И 11 (поз.ЗЬ,фиг.2).

Единичный импульс с выхода логического элемента И 11 (поз.35, фиг.2) включает триггер 16 и выключает триггер 19. Единичный импульс с выхода логического элемента И 12 (поз.36, фиг.2) включает триггер 17 и выключает триггер 16. Единичный импульс с выхода логического элемента И 13 (поз.37, фиг.2) включает триггер 18 и выключает триггер 17. Единичный импульс с выхода логического элемента И 14 включает триггер 19 и выключает триггер 18 (поз.38, фиг.2).

Б результате единичный сигнал последовательно переходит с прямого выхода триггера 16 (поз.39, фиг.2) на прямой выход триггера 17 (поз.40, фиг.2), затем на прямой выход триггера 18 (поз.41, фиг.2), затем на прямой выход триггера 19 (поз.42, фиг.2) и снова на прямой выход триггера 16 (поз. 39, фиг. 2).

Сигналы с прямых выходов триггеров 16-19 (поз.39-42, фиг.2) поступают на формирователь 15 выходных импульсов .

На пересекающиеся во времени сигналы с прямых выходов триггеров 16 (поз,29, фиг.2) и 18 (поз.41,фиг.2) поданы на входы логических элементов ИЛИ 20, а сигналы с прямых выходов триггеров 17 и 19 (поз.40 и 42, фиг.2) - на входы логического элемен та ИЛИ 21. Сигналы с выходов элементов ИЛИ 20 и 21 поступают на формирователи 22 и 23 частоты. С выходов формирователей 22 и 23 частоты сформированные до требуемой длительности импульсы поступают на входы логического элемента ИЛИ 24.

На выходе логического элемента ИЛИ 24 (поз.43, фиг.2) формируются импульсы учетверенной (по отношению к входной) частоты датчика скорости вращения,.

Выходные импульсы устройства показаны при отсутствии дополнитель- но введенных четырех триггеров 16-19 (поз.44, фиг.2). Из сравнения (поз. 43 и поз,44, фиг.2) хорошо видно подавление импульсных помех на выходе устройства при введении четырех добавочных триггеров 16-19.

Таким образом, введение дополнительных четырех триггеров позволяет значительно уменьшить влияние импульсных помех и устранить формирование ложных импульсов скорости враще

-

-.д

15

20

30

35

ния в устройстве формирования импульсов двухканального датчика скорости вращения.

Формула изобретения

Устройство формирования импульсов двухканального датчика скорости вращения, содержащее последовательно соединенные дешифратор и формирователь импульсов прямого направления вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости,в него введены логические элементы ИЛИ, формирователи частоты и триггеры, причем S- входы всех триггеров подключены к соответствующим выходам формирователя импульсов прямого направления вращения, первый R-вход каждого триггера соединен с S-входом последующего триггера, а R-вход четвертого триггера подключен к S-входу первого триггера, выходы первого и второго триггеров через первый элемент 11ЛИ соединен с входом первого формирова- теля частоты, выходы третьего и четвертого триггеров - через второй логический элемент ИЛИ соединены с входом второго формирователя частоты, выходы формирователей частоты через третий логический элемент ИЛИ подключены х выходной шине устройства, вторые R-входы всех триггеров соединены с шиной сброса.

3fLJLJLJULJ JUL V-JULJUlJUULJULfL

Фиг. 2

Л

JLJUUL-