Струйный преобразователь перемещения в код Советский патент 1976 года по МПК G01P13/00 G06D1/00 

1

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах управления технологическими процессами.

Известны струйные преобразователи перемеш,ения в код, содержащие кодовые линейки (рейки или диски) и считывающие сопла 1. Эти устройства преобразуют непрерывную координату подвижного объекта в цифровую форму. К недостаткам этих устройств следует отнести их невысокую разрешающую способность.

Устранить этот недостаток позволяет нониусная конструкция преобразователей, среди которых наиболее близким техническим рещением к изобретению является струйный преобразователь перемещения в код, содержащий кодовую линейку с равномерно располо женными выступами, выходной логический блок, выполненный на струйных логических элементах, и подключенные к нему считывающие сопла 2.

Недостатком этого преобразователя является его сложность, обусловливающая низкое быстродействие и приводящая к больщому потребляемому расходу.

Это объясняется тем, что в известном устройстве логический блок имеет равное коли чество входов и выходов и связывает каждый вход с соответствующим выходом цепочкой из двух активных струйных элементов, вследствие чего для обеспечения высокой разрешающей способности преобразователя требуется больщое количество считывающих сопел.

Целью изобретения является упрощение конструкции преобразователя и повышение

его быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе установлены струйные дискретные усилители, входы которых соединены со считывающими сонлами, расположенными относительно кодовой

линейки с щагом 1/М длины ее выступа, где М равно половине основания кода, причем входы двух соседних логических элементов попарно связаны между собой и с выходом соответствующего струйного дискретного усилителя, другие входы первого и последнего логических элементов соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого струйного дискретного усилителя, а выходы логических элементов являются выходами преобразователя.

На фиг. 1 показана принципиальная схема преобразователя; на фиг. 2 - циклограмма работы приведенного в качестве примера одного десятичного разряда струйного преобразователя перемещения в код.

Преобразователь содержит кодовую линейку 1 с равномерно расположенными с шагом К выступами, пять () считывающих сопл 2-6, расположенных относительно кодовой линейки 1 с щагом р .,1Х, измеряемым вдоль кодовой линейки, и логический

блок 7, в котором установлены пять (М 5) пассивных логических элементов 8-12, выполняющих логическую операцию «ЗАПРЕТ-ОБРАТНЫЙ ЗАПРЕТ, и пять (М 5) струйных дискретных усилителей 13-17. Считывающие сопла 2-6 соответственно соединены каналами 18-22 со струйными дискретными усилителями 13-17. Выход 18 первого струйного дискретного усилителя 13 соединен с входом 18 первого пассивного логического элемента 8, а выходы 19-22 остальных струйных дискретных усилителей 14-17 - соответственно с объединенными парами входов соседних пассивных логических элементов 9-12. Вход 23 последнего пассивного логического элемента 12 соединен с инверсным выходом 23 первого струйного дискретного усилителя 13.

К выходам 24-33 пассивных логических элементов 8-12, являющимся выходами преобразователя, могут быть подключены дискретные индикаторы 34 или другие потребители.

Питание к считывающим соплам 2-6 подается от источника 35 через дроссели 36.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания на считывающие сопла 2-6 и струйные дискретные усилители 13-17 на одном из выходов 24-33 пассивных логических элементов 8-12 появляется сигнал, соответствующий величине смещения 5 кодовой линейки 1 относительно считывающих сопл 2-6 и включающий в случае визуальной индикации один из десяти индикаторов 34.

На фиг. 1 показано нулевое начальное положение. В этом положении все считывающие сопла находятся над выступом кодовой линейки и поэтому формируют сигналы в управляющих каналах 18-22. Сигналы, усиленные дискретными усилителями 13-17, поступают на входы пассивных логических элементов 8-12. Сигнал на выходе любого пассивного логического элемента появляется лищь в том случае, когда на его входах имеются неодинаковые сигналы. Например, для элемента 10 это можно проиллюстрировать следующей таблицей:

Таким образом, в начальном положении выступа линейки сигнал «1 имеется только на выходе 33 пассивного логического элемента 12, на остальных выходах 24-32-уровень «О (см. фиг. 2). Выход 33 может быть соединен с индикатором, обозначавощим цифРУ 0.

При передвижении кодовой линейки 1 в направлении, показанном на фиг. 1 стрелкой,

считывающее сопло 2 оказывается за выступом линейки, что вызывает понижение давления на управляющем входе струйного усилителя 13 и его переключение. Давление в канале 23 появится, а в канале 18 исчезнет, что

вызовет появление сигнала в канале 24 элемента 8, а при наличии индикаторов - включение индикатора, обозначающего «1. При этом сигнал в канале 33 исчезает, а индикатор, обозначающий «О гасится.

По мере дальнейшего движения линейки сначала срабатывает считывающее сопло 3, затем сопло 4 и т. д. Положение, когда все считывающие сопла окажутся над впадиной линейки, будет соответствовать цифре 5 или

половине шага Я линейки. Далее при перемещении линейки по мере перекрытия сопл ее выступом со считывающих сопл 2, 3, 4, 5 и 6 последовательно появляются сигналы. Через десять шагов, т. е. на расстоянии

от начального положения, устройство придет в исходное состояние, соответствующее цифре «О.

Таким образом, при той же разрешающей способности, что и у известного преобразователя, предложенное устройство содержит з два раза меньшее число считывающих сопел и более простой логический блок, выполненный на меньшем количестве функциональных струйных элементов, что улучшает быстродействие устройства.

Формула изобретения

45

Струйный преобразователь перемещения в код, содержащий кодовую линейку с равномерно расположенными выступами, логические элементы и считывающие сопла, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повыщения быстродействия преобразователя, в нем установлены струйные дискретные усилители, входы которых соединены со считывающими соплами, расположенными относительно кодовой линейки с шагом 1/М длины ее выступа, где М равно половине основания кода, причем входы двух соседних логических элементов попарно связаны между собой и с выходом соответствующего струйного дискретного усилителя, другие входы первого и последнего логических элементов соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого струйного дискретного усилителя, а выходы логических элементов

являются выходами преобразователя. 5 Источники информации, принятые во внимание нри экснертизе: 1. Авт. св. № 488942, кл. F 15с 3/10, 1974. 6 2. Экспресс-информация «Приборы и элементы автоматики, 1970, № 24, стр. 29 (прототип).

г

L

29 :.

/o

П