Фотоэлектрический датчик Советский патент 1975 года по МПК G01B21/00 G01B3/00 

1

Изобретение относится к области автоматики и может быть применено для определения параметров движения.

Известны фотоэлектрические датчики перемещений, позволяющие получить разрешение при реверсе, равное 1/4 шага обтюратора, п дающие четыре импульса на один шаг.

Недостатком известных схем является зависимость длительности выходных импульсов от скорости обтюратора, что затрудняет возможность аналоговой обработки сигналов датчика и снижает точность работы всей системы.

Для повышения точности работы датчика за счет получения независимости длительности выходного импульса от скорости обтюратора в него введены три триггера, включенные на выходе каналов, нулевой вход первого триггера соединен с дизъюнктором второго канала, а нулевой вход третьего триггера соединен с дизъюнктором первого канала, единичные входы первого и третьего триггеров подключены к выходам первого и второго каналов, прямой выход первого триггера соединен с единичным входом второго триггера, а прямой выход третьего триггера - с нулевым входом второго триггера, причем инверсные выходы первого и третьего триггера подключены к входам конъюнкторов первого и второго каналов соответственно.

Функциональная схема предложенного устройства представлена на чертеже, где 1, 2 - датчики, 3-15 - инверторы, 16-выходы устройства, 17-28 - конъюнкторы, 29-35 -

дизъюнкторы, 36, 37 - лннии задержки, 38- 43 - дифференцирующие элементы, 44-46 - триггеры.

Устройство состоит из правого и левого каналов, в каждом из которых датчики 1, 2 с

формирователями включены последовательно через два инвертора (3,4-7,8) до задержки (36 li 37) и два инвертора (5,6 - 10, 11) после линии задержки. Выходы первых инверторов (3-7) соединены со входами

конъюнкторов 20, 22 и 21, 19 и входами дифференцирующих элементов 39 и 41. Выходы вторых инверторов 4 и В соединены со входами конъюикторов 19, 23 и 18, 22 и входами дифференцирующих элементов 38 и 40. Выходы третьих инверторов 5 и 10 соединены со входами конъюнкторов 25, 21, 26 и 26, 20, 25. Выходы четвертых инверторов 6 и 11 соединены со входами конъюнкторов 17, 20, 22 и 24, 21, 19. Выходы конъюнкторов 7, 18, 19, 20, 24

соединены со входами дизъюнктора 31, а выходы конъюнкторов 17, 21, 22, 23 со входом дизъюнктора 32. Выход дизъюнктора 31 включен на нулевой вход триггера 46, на единичный вход которого через дизъюнктор 30 включены конъюнктор 26 и дифференцирующий

элемент 43, вход которого соединен с единичным входом триггера 45, прямым выходом триггера 44 и входом конъюнктора 19. Выход дизъюнктора 32 включен на нулевой вход триггера 44, на единичный вход которого через дизъюнктор 29 включены конъюнктор 25 и дифференцирующий элемент 42, вход которого соединен с нулевым входом триггера 45, прямым выходом триггера 46 и входом конъюнктора 22. Инверсные выходы триггеров 44 и 45 соединены со входами конъюнкторов 18, 24 и 17, 23. Прямой выход триггера 45 соединен со входами конъюнкторов 21, 24, 28, а инверсный выход триггера 45 - со входами конъюнкторов 18, 20, 27. Выходы дифференцирующих элементов 38, 39 объединяются на входе дизъюнктора 33, выход которого через инвертор 12 подан на вход дизъюнктора 35. Выходы дифференцирующих элементов 40,41 объединяются на входе дизъюнктора 34 и через инвертор 16 подаются на дрз-той вход дизъюнктора 35, выход которого через инвертор 14 соединен со входами конъюнкторов 27 и 28, выходы которых соединены с выходами Ш устройства ф ( + ) и ф (-) через оконечные инверторы 13 и 15.

Устройство работает следующим образом. При освещении датчика 1 и затемнении датчика 2 импульсы фотоприемников через инверторы, линию задержки, дизъюнкторы и копъюнкторы попадают на единичный вход триггера 44, устанавливая его в «1, что вызывает установку триггеров 45, 46 в «О. При перемещении обтюратора и освещении датчика 2 триггер 36 остается в состоянии «О, триггер 45 имеет на прямом выходе «1, что является признаком движения обтюратора от

датчика 1 к датчику 2, и подается разрещение на выходной инвертор 27. Короткие импульсы с дифференцирующих элементов 38 и 39 через дизъюпкторы 33, 35, инверторы 12, 14 проходят на выход ф(Н-).

Фотодатчик обеспечивает поступление на выход четырех импульсов за период. При реверсе система не дает ложных импульсов и не происходит потери импульсов, что важно для счета при многократном реверсировании.

Формула изобретения

Фотоэлектрический датчик перемещений, состояп ий из двух каналов, содержащих два фотооптических датчика, цептры которых смещены на четверть шага обтюратора, формирователи, конъюнкторы, дизъюнкторы, инверторы, дифференцирующие элементы и обтюратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы датчика путем обеспечения независимости длительного выходного импульса от скорости обтюратора, в него введены три триггера, включенные на выходе каналов, пулевой вход первого триггера соединен с дизъюнктором второго канала, а пулевой вход третьего триггера соединен с дизъюнктором первого канала, единичные входы первого и третьего триггеров подключены к выходам первого и второго каналов, прямой выход первого триггера соединен с единичным входом второго триггера, а прямой выход третьего триггера - с пулевым входом второго триггера, причем инверсные выходы первого и третьего триггера подключены к входам конъюнкторов первого и второго каналов соответственно.

г;л I

niJl rm .rm q Ltfjl. TfLJ i ;J I i i i f3 ,-4 г

ri

rOD- rг;.::.г Ч I ..