Преобразователь перемещений в код Советский патент 1991 года по МПК H03M1/30 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматических системах измерения перемещений.

Целью изобретения является повышение достоверности информации преобразователя о перемещении путем введения задержки в выдаче информации при ее смене.

На фиг. 1 и 2 представлена структурная схема преобразователя перемещений в код; на фиг. 3 и 4 - эпюры выходных сигналов.

Преобразователь перемещений в код содержит датчик 1 перемещений, первый токоограничивающий элемент, выполненный в виде резистора 2, первый 3 и второй 4 оптроны, первый D-триггер 5. второй токоограничивающий элемент, выполненный в виде резистора 6, третий 7 и четвертый 8 оптроны, второй D-триггер 9, мультиплексор 10, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11. элемент И-НЕ 12, регистр 13, генератор 14 импульсов и счетчики 15 и 16

Преобразователь перемещений в код работает следующим образом.

При переходе сигналов с датчика 1 из состояния 1 в состояние 2 поджигается опт- рон 3 и гаснет оптрон 7, сбрасывается триггер 5, оптроны 4 и 8 и триггер 9 остаются в прежнем состоянии (резисторы 2 и 6 служат для ограничения тока через оптроны). При этом уровень сигнала на выходе а мультиплексора 10 становится высоким, а на выходе б остается неизмененным. На выходе

О

ь

OJ

VJ о

элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 уровень сигнала становится высоким, а на выходе элемента И-НЕ 12 - низким (так как уровень сигнала на выходе CR счетчика 15 - высокий). Состояния выхода а мультиплексора 10, выхода элемента 12, выхода CR счетчика 15 по положительному фронту импульса с генератора 14 защелкиваются в регистре 13. Таким образом, в следующем такте разрешается инкремент счетчика 15 до тех пор, пока будут неизменными состояния сигналов sin, sin, cos, cos или сигнал на выходе CR счетчика 15 не перейдет в низкое состояние - это является признаком того, что состояние 2 сигналов с датчика достаточно стабильно и можно уже инкре- ментировать счетчик 16, содержащий код угла поворота датчика. В следующем такте происходит переинициализация счетчика 15, а на выходы а и б мультиплексора 10 коммутируются входы cos и sfn сигналов соответственно. Если состояния сигналов датчика изменятся прежде, чем на выходе CR счетчика 15 появится низкий уровень, счет в счетчике 15 остановится и изменения кода угла поворота датчика в счетчик 16 не произойдет. Емкость счетчика 15 и период тактовой частоты выбраны исходя из максимальной скорости движения исполнительного органа станка и типа датчика так, чтобы задержка в изменении кода измеряемого угла поворота датчика не превышала 1/4 периода следования сигналов sin и cos с датчика. Таким образом достигается достоверность информации на выходе устройства.

Аналогично происходит работа преобразователя при движении в отрицательном направлении (изменение сигнала cos).

Пусть в момент to (фиг. 3) на входах А и В мультиплексора 10 имеется О, тогда на выход а коммутируется сигнал sin, а на выход б - сигнал cos. На тактовый вход регистра 13 поступает сигнал тактовой частоты с генератора 14 импульсов, при этом на входе DO имеется низкий уровень, а на входе D2 - высокий. В момент ti в результате движения в отрицательном направлении сигнал cos на выходе б мультиплексора 10 переходит в высокое состояние. На входе DO регистра 13 остается сигнал низкого уровня, а на входе D1 уровень сигнала изменяется на противоположный.

По положительному фронту сигнала тактовой частоты происходит перезапись состояния входов регистра 13 на его выходы. В момент t2 сигнал на выходе Q1 меняет свое состояние на противоположное, разрешая декрементную работу счетчика 15, Через восемь тактов в момент ta на выходе CR

смотчика 15 появляется сигнал переноса, который разрешает счет счетчику 16. В момент U первый и второй выходы счетчика 16 изменяют свои состояния на противоположные. При этом на выходе а мультиплексора 10 коммутируется сигнал cos, а на выходе б - sin. В следующем такте работы на выходе Q2 регистра 13 появляется сигнал низкого уровня, который длится один такт и по которому происходит перезапись в счетчик 15 заранее выбранного начального числа (в данном случае 7).

Преобразователь работает так, что в установившемся состоянии на выходы а и б

мультиплексора 10 скоммутированы те сигналы, которые в данный момент времени имеют низкий уровень. При одновременном изменении сигналов sin и cos сигналы на выходах а и б мультиплексора 10 одновременно переходят в высокое состояние и, следовательно, счет счетчиком 15 запрещается.

25 .

Формула изобретения

Преобразователь перемещений в код, содержащий датчик перемещений, первый и второй D-триггеры. D- и С-входы которых соединены с общей шиной, мультиплексор,

0 первый и второй управляющие входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам первого счетчика, выходы которого являются выходами устройства, генератор импульсов, отличающийся

5 тем, что, с целью повышения достоверности преобразователя, в него введены два токо- ограничивающих элемента, четыре оптрона, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент И-НЕ, регистр, второй счетчик, первый и

0 второй выходы датчика перемещений соответственно через первый и второй токоогра- ничивающие элементы соединены с первыми входами первого и второго оптро- нов, вторые входы которых подключены со5 ответственно к третьему и четвертому выходам датчика перемещений и первым входам третьего и четвертого оптронов, вторые входы которых подключены соответственно к первым входам первого и второго

0 оптронов, выходы которых соединены соответственно с R-вУодами первого и второго D-триггеров, S-входы которых подключены соответственно к выходам третьего и четвертого оптронов, прямые выходы первого

5 и второго D-триггеров соединены соответственно с первым, вторым и третьим и четвертым входами мультиплексора, инверсные выходы первого и второго D-триггеров соединены соответственно с пятым, шестым и седьмым и восьмым входами мультиплексоpa, первый выход которого соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первым информационным входом регистра, второй выход мультиплексора соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым информационным входом регистра, тактовый вход которого соединен с тактовыми входами первого и второго счетчиков и выходом генератора

импульсов, выходы регистра соединены с соответствующими установочными входами второго счетчика, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым установочными входами первого счетчика, второй выход элемента И-НЕ соединен с третьим информационным входом регистра и подключен к первому выходу второго счетчика, старший информационный вход второго счетчика соединен с общей шиной, а младшие - с шиной логической единицы.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для использования в автоматических системах измерения перемещений. Целью изобретения является повышение достоверности информации преобразователя о перемещении путем введения задержки в выдаче информации при ее смене. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь перемещений в код, содержащий датчик перемещений, первый и второй D-триггеры, мультиплексор, генератор импульсов, первый счетчик, введены первый и второй токоограничивающие элементы, первый, второй, третий, четвертый оптроны, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент И-НЕ, регистр, второй счетчик. Введение дополнительных элементов в преобразователь перемещений в код позволило автоматически задержать выдачу информации о произошедшем перемещении на N тактов стробирования, за которые происходит оценка нового состояния и выдача подтверждения смены информации, если это новое состояние остается неизменным в течение времени N^.Т_строб. 4 ил.

-tHI.I

-tni.1 -fa U -1нхл

Фиг 2

Состоим / свстояниег