ЦИФРОВОЙ ДАТЧИК ФУНКЦИЙ ПОЛОЖЕНИЯ Советский патент 1974 года по МПК H03M1/30 G01P13/00 

1

Датчик относится к диокретным системам автоматического контроля и рбгулирО ваиия, к цифровым иэме|р ительны:м преобразователям и цифровы м многоканальным датчикам функций положения.

Известны цифровые датчики функций положения, содержащие ка«алы па1мяти, выходы которых подключены к входам схем форми1рования счетных импульсов и сигналов знака перемещения. Выходы схем формирования соединены соответственно со счетным входом и 1входом управления реверсом счетчика импульсов. Такие датчики не позволяют осуществить полную привязку реверсивного счетчика к текущим значениям функции положения при произвольном положении взаимно перемещающихся элементов устройства памяти, что делает их малоготовными к работе и ограничивает возможности их применения.

Предлагаемый датчик отличается от известных тем, что в него введены дополнительный канал памяти, схема выделения опорных импульсов, схема выделения кодовых групп и:мпульсо1в, схема защиты, дешифратор, схема выбора разрядов, коммутатор и схема ввода чисел на старшие .разряды. Причем выходы всех трех жаналов памяти подключены -к соответствующим входам схемы выделения опорных импульсов и схемы выделения кодовых групп импуьсов. Один выход схемы выделения опорных импульсов подсоединен к одному входу схемы и дешифратора, другой - к младшим разрядам реверсивного счетчика. Второй выход схемы формирования сигналов знака перемещения подключен к другому входу схемы защиты, а ее вы.чод подсоединен к отдельному входу схемы выделения кодовых групп импульсов. Один выход последней через дешифратор соединен со схемой выбора разрядов, которая подключена к

входу коммутатора, другой-с входом схемы ввода чисел на старшие разряды счетчика. Выход схемы ввода чисел на старшие разряды счетчика подключен к другому входу коммутатора, выходы которого соединены состаршими разрядами реверсивного счетчика. Это позволяет расширить функциональные возможности цифрового датчика функций положения.

На чертеже показана блок-с.хема предлагаемого датчика.

Датчик содержит общее устройство памяти с тремя .каналами 1, 2 и 3. схемы 4 выделения опорных нмпульсов, 5 формирования счетных импульсов, 6 форм1ирования 1сигналов знака

пере.мещсния, 7 выделения кодовых групп H: iпульсов, 8 защиты и 9 ввода чисел па старшие разряды, дещифратор 10, схему И выбора разрядов, коммутатор 12 п реверсивный счетчик 13.

Выходы каналов 1 и 2 порознь соединены с входами схем 4-7, выход канала 3 подключен к отдельным входам схем 7 и 4. Выход схемы 4 соединен со схемой защиты, дешифратором и 1входам1и младших -разрядов реверсивного счетчика. Выход схемы 5 лодключен к счетному входу счетчика, выход схемы 6 - к входу управления 1реве|рсом счетчика и через схему защиты -к схеме 7. Один 1выход последней соединен через дещифратор и схему выбора разрядов с коммутатором, другой - через схему ввода чисел «а старщие разряды с вторым входом коммутатора. Выходы коммутатора подключены к старщим разрядам реверсивного счетчика. Если адладщих разрядов счетчика k, а общее число разрядов я, то число старших разрядов п-k, причем число ценей связи ко/ммутатора со счетчиком 2 (п-k).

Работает датчик следующим образом.

В процессе взаимного перемещения элементов устройства памяти датчика при изменении положения, например, вала датчика на входы схем 5 ,и 6 поступают сигналы в форме нары взаимно ортоголальных по функции положения последовательностей импульсов со скважностью два и периодом в четыре единицы счета функции, сдвинутые относительно друг друга на одну единицу счета в определенном направлении. На выходе схемы 6 получают сигнал знака перемещения, который подается на вход управления ревер-сом счетчика 13 и ставит счетчик ики в режим сложения или в режим вычитания. На выходе схемы 5 получают последовательность счетных импульсов с периодом в единицу счета функции положения, кото|рая подается на счетный вход реверсивного счетчика. Благодаря этому счетчик правильно отслеживает приращения функции положения, но еще не выражает ее текущих значений.

Одновременно с выходом всех трех каналов 1, 2 и 3 памяти по отдельным цепям поступают сигналы на входы схем 4 и 7, которые используют сигналы каналов 1 и 2 для селекции сигналов канала 3. Схема 4 выделяет опорные импульсы из сигналов канала 3, которые появляются в Моменты, когда .младщие разряды числа, выражающего текущее значение функции положения, имеют, например, код «10....О. Эти импульсы поступают на младшие разряды счетчика по k цепям, где k - число младщнх разрядов, и записывают на них это число. Те же импульсы проходят на входы схемы 8 защиты и дешифратора 10 и устанавливают их в исходное положение. Схема 7 выделяет кодовые (Группы импульсов цифрового содержания п-k старщих разрядов счетчика, поступающих с выхода канала 3 в цроменсутках между опорными импульсами, т. е. выделяет из сигналов канала 3 сигнал цифрового содержания старших разрядов числа, выражающего текущее значение функции положения. Сигнал с выхода схемы 7 через схему 9 ввода чисел на страшие разряды подается при наличии кодового импульса иа «единичную или при отсутствии на «нулевую шину коммутатора 12. Сигнал с другого

выхода схемы 7 поступает на дешифратор 10, который совместно со схемой П выбора разрядов воздействует на соответствующий номеру разряда вход коммутатора и через него

на старшие разряды счетчика 13, где записывается соответствующее число. Благодаря этому обеспечивается привязка страших разрядов счетчика к текущим значениям функции положения. В результате счетчик оказывается не

только правильно отслеживающим приращения функции, но и правильно отображающим ее текущие значения как своими младшими, так и своими старщими разрядами. При изменении направления взаимного перемещения элементов устройства памяти датчика, т. е. при смене режима работы счетчика («сложение -«вычитание), со схемы 6 формирования сигналов знака перемещения через схему защиты на схему 7 выделения кодовых

групп импульсов приходит сигнал, отключающий ее выход от схемы введения чисел на старшие разряды на время до прихода очередного опорного импульса. Поскольку код старщих разрядов изменяется на единицу при переходе через опорный импульс, оставаясь неизменным на промежутке между опорными импульсами, то благодаря этому обеспечивается правильность работы датчика при реверсах.

п

Предмет изобретения

Цифровой датчик функций положения, содержащий каналы памяти, выходы которых подключены к входам схемы формирования

счетных импульсов и схемы формирования сигналов знака перемещения, выходы которых подсоединены соответственно к счетному входу и входу управления реверсом счетчика импульсов, отличающийся тем, что, с целью

расщирения функциональных возможностей, в него введены дополнительный канал памяти, схема выделения опорных импульсов, схема выделения кодовых групп импульсов, схема защиты, дещифратор, схема выбора разрядов,

коммутатор и схема ввода чисел на старщие разряды, причем выходы iBcex трех каналов памяти подключены к соответствующим входа1М схемы выделения опорных импульсов и схемы выделения кодовых групп импульсов,

один выход схемы выделения опорных импульсов подсоединен к входу схемы защиты и дешифратора, другой-к младшим разрядам реверсивного счетчика, второй выход схемы формирования сигналов знака перемещения

подключен к второму входу схемы защиты, а ее выход подключен к отдельно му входу схемы выделения кодовых групп импульсов, один выход которой соединен с входом дешифратора и через него со схемой выбора разрядов,

которая подключена к входу коммутатора, а другой -с входом схемы ввода чисел на старщие разряды счетчика, выход которой подключен к другому входу коммутатора, выходы коммутатора соединены со старщими разрядами реверсивного счетчика.

г(п-н)