Устройство для измерения перемещения Советский патент 1977 года по МПК G01B7/00 

чены ко входам блока управляемых ключей, первый выход которого соединен с первым входом первого счетного блока, выход каждого предыдущего счетного блока через пОСледовательно соедипенные элементы памяти и ИЛИ соединен С первым входом каждого последующего счетного блока, второй вход каждого счетного блока соединен с соответствующим четным выходом блока управляемых ключей, другие нечетные выходы которого соединены с другими входами элементов ИЛИ, выход Последнего счетного блока соединен со входом счетно-вычислительного устройства.

Такое выполнение устройства позволяет осуществлять запись любого числа за меньшее количество тактов и обеспечивает одновременную запись информации во все декады, (счетные блоки), что повышает быстродейст вне устройства и расширяет его функциональные возможности.

На фиг. 1 изображена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 - схема счетного блока.

Измеритель перемещения содержит датчик перемещения 1, счетно-вычислительное устройство 2, генератор 3 импульсов, блок 4 з правляемых ключей и счетные блоки , элементы Памяти 6i-6га-1 и элементы ИЛИ 7i- 7„-1.

Сочетание элементов 5i-5п, 6i-Qn-i и 7i-7,1-1 составляет собой пересчетный блок.

Каждый счетный блок (см. фиг. 2) выполнен из пятеричного счетчика 8, одноразрядного двоичного -счетчика 9 и включенного между ними элемента 10 ИЛИ. Первый вход каждого блока 5 образоваН счетньгм входом счетчика 8, второй вход - одним из входов элемента 10 ИЛИ, а выход блока 5 - выходом счетчика 9. В зависимости от кода, в котором работают блоки 5, порядок включения счетчиков 8 и 9 может быть обратным.

Блоки 5 связаны друг с другом посредством элементов 7 ИЛИ и элементов 6 памяти. Каждый элемент 6 памяти Представляет собой одновибратор или триггер и предназначен для запоминания переполнения соответствующей декады (блока 5).

Выход датчика 1 соединен со входом генератора 3 импульсов, который соединен щинами И-il5 с блоком 4 управляемых ключей и шиной 16 с устанавливающими входами элементов 6. Выходы блока 4 подключены К первому входу первого блока 5i, ко вторым входам всех блоков 5i-5и и вторым входам междекадных элементов 7 ИЛИ, выход последнего блока 5п (последней декады) соединен со входом счетно-вычислительного устройства 2. Задание на масщтабиро-вапие задается в блоке 4.

Генератор 3 импульсов от входного сигнала датчика 1 вырабатывает и выдает по из шин сигналы следующих тактов: по щцне по шине 12 -Т1, Т2, по шине 13 -Т1, Т2, ТЗ, по шине 14 -Т1, Т2, ТЗ, Т4, по шине 15 - Т5, для каждого элемента 6 - по одному

импульсу следующих за Т5 тактов, в данном случае это Т6, Т7 и Т8.

Рассмотрим работу устройства, полагая, что все элементы схемы находятся в исходном (нулевом) состоянии.

При перемещении Объекта импульсы с датчика -1 поступают на вход генератора 3 импульсов. Пачки импульсов по своим каналам поступают на блок 4 уп1равляемых ключей. С блока 4 управляемых ключей в зависимости от значения заданного коэффициента преобразования пачки импульсов подаются на соответствующие входы блоков 5. Пачки импульсов, содержащие от О до 4 импульсов тактов Т1, Т2, ТЗ, Т4, поступают на пятеричные счетчики 8: в первый блок 5i - непосредственно, а в блоки бз, 5з, ...,5п - через элементы 7 ИЛИ. Па вход каждого двоичного счетчика 9 может поступать до одного импульса такта Т5 через элемент 10 ИЛИ.

При поступлении на вход генератора 3 одного импульса в каждом блоке 5 записывается цифра, обозначающая масштаб соответствующего разряда.

В процессе записи информации в декадах их Переполнение запоминается элементами 6 памяти, с выхода генерато ра 3 на входы соответствующих элементов 6 подаются сигналы тактов Т6, Т7, Т8 и осуществляется опрос элементов и передача сигнала переполнения в последующие блоки 5 и посылка масштабироваННОго сигнала с выхода последнего блока 5п на счетно-вычислительное устройство 2.

Максимальное количество тактов при преобразовании в предлагаемом устройстве - S-j-)-(л-1), где п - количество счетных блоков 5. Максимальное число записывается 4-мя тактами по входу пятеричного счетчика 8, одним тактом по входу двоичного счетчика 9 и (п- 1) тактами опроса элементов 6 памяти.

В качестве примера рассмотрим масщтабирование импульсов датчика перемещения 1, имеющих значение 0,9747 мм. На выходе П1редлагаемого устройства необходимо получить информацию о длине в миллиметрах с точностью не хуже ±0,0001 (0,01%).

При установке в блоке 4 коэффициента преобразования 0,9747, от каждого импульса датчика 1 ПО обоим входам каждого блока 5 поступает количество импульсов, согласно таолице.

В исходном состоянии, когда все блоки 5 находятся в нулевом состоянии, от первого имнульса перемен ения в них запишется число 9747 за 5 тактов (в блоке 5i цифра 9), все элементы 6 памятн останутся в исходном состоянии, так как в декадах не было переполнения. Поэтому носле опроса их на выходе устройства сигнала не будет. От второго имнульса перемещения к залисаяному числу прибавляется число 9747 также за пять тактов. При этом в первой, третьей и четвертой декадах будет переполнение и элементы б памяти этих декад запомнят его, а в блоках 5 зафиксируется число 8484. Тремя следующими тактами производится опрос элементов 6 памяти, при этом масштабированный сигнал, соответствующий 1 мм перемещения, поступит в счетно-вычислительное устройство 2, а в блоках 5 после окончательного пересчета останется число 9494. Таким образом, преобразование значения одного импульса осуществится за 8 тактов.

При постунлении следующих импульсов с датчика 1 дробные части значения цены импульсов суммируются, а на счетно-вычислительное устройство 2 выдаются импульсы, соответствующие перемещению в миллиметрах.

Аналогично будет происходить работа устройства, если на входе блока 5 установить одноразрядный двоичный счетчик 9, а на выходе- пятеричный счетчик 8. В этом случае изменяется только вес пмпульсов, поступающих на вход пятеричного счетчика - он будет равным 2 Вместо 5.

Предлагаемое устройство в отличие от известных обеспечивает измерение перемещения изделий при более высоких скоростях перемещения. Быстродействие предложенного устройства на 40% выше известного - 8 тактов против 14; кроме того, оно обладает более

ппфокими эксплуатационными возможностями, ПОЗВОЛЯЮЩИМИ применять его в измерительных системах, требующих оперативного управления преобразованием масштаба, так как управление производится только четырьмя коммутирующими элементами в десятичном коде вместо i4 элементов в двоичном коде, неудобном для операторов.

Формула изобретения

Устройство для измерения перемещения, соде1ржащее датчик перемещения, блок управляемых ключей и счетно-вычислительное устройство, отличающееся тем, что, с целью

ловыщения быстродействия и расширения функциональных возможностей устройства, в него введены генератор импульсов, п счетных блоков, п-1 элементов памяти и ИЛИ, выход датчика неремещений соединен со входом генератора импульсов, один из выходов которого соединен с первым входом каждого элемента памяти, другие выходы генератора импульсов подключены ко входам блока управляемых ключей, первый выход которого соединен с

первым входом первичного счетного блока, вы.ход каждого предыдущего счетного блока через последовательно соединенные элементы памяти и ИЛИ соединен с первым входом каждого последующего счетного блока, второй вход каждого счетного блока соединен с соответствующим четным выходом блока управляемых ключей, другие нечетные выходы которого соединены с другими входами элементов ИЛИ, выход последнего счетного

блока соединен со входом счетно-вычислительного устройства.

Источпики информации, принятые во внимание нри экспертизе

1.Патент США № 3713139, кл. 340-347, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 220097, кл. G 08С 9/00, 1966.