Устройство для определения направления перемещения вала Советский патент 1978 года по МПК G08C9/00 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Известны устройства для определения направления вращения вала, содержащие датчики угла, выходные сигналы которых имеют сдвиг в 90 эл. град и изменяют чередование фаз со сменой направления вращения вала 1. В этих устройствах сигнал о направлении вращения вала образуется дифференцированием сигналов преобразователя с перекрестной связью выходов дифференцирующих элементов и входов логических элементов И, вторые входы которых соединены непосредственно с выходными шинами датчика. Выходы элементов И через элементы ИЛИ подключены к входам RS-триггера, который является выходным блоком устройства. Наличие дифференцирующих элементов определяет низкую помехозащищенность устройства и недостаточную приспособленность для интегрального исполнения.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий датчик перемещения, два парафазных выхода которого подключены к дешифратору, триггеры и элементы И 2.

Это устройство не содерл ит дифференцирующих элементов и полностью выполнено на логических элементах интегрального исполнения. Однако устройство содержит большое

количество элементов и отличается сложностью.

Целью изобретения является упрощение устройства определения направления перемещения вала.

Для этого два первых выхода дешифратора через первый и второй элементы И соответственно, другие входы которых соединены с единичным выходом первого триггера, подключены к единичному и нулевому входам

второго триггера, третий выход дешифратора подключен к одним входам третьего и четвертого элементов И, четвертый выход дешифратора подключен к одним входам иятого и шестого элементов И, нулевой выход второго

триггера подключен к другим входам четвертого и шестого элементов И, единичный выход триггера подключен к другим входам четвертого и шестого элементов И, единичный выход второго триггера подключен к другим

входам третьего и пятого элементов И, выходы третьего и шестого элементов И объединены и подключены к нулевому входу первого триггера, а выходы четвертого и пятого элементов И объединены и подключены к единичному входу первого триггера. На чертеже изобрал ена структурная схема устройства. Устройство содерл{ит датчик 1 угла, два парафазных выхода которого подключены к дешифратору 2. Выходы дешифратора 2 нодсоединены к одним входам элементов И 3-8. Выходы элементов И 5 и 6 связаны с единичным и нулевым входами триггера 9, выходы элементов И 3 и 8 соединены с единичным входом триггера 10, а выходы элементов И 4 и 7 подключены к нулевому входу триггера 10. Нулевой выход триггера 9 подключен к другим входам элементов И 7 и 8, а единичный выход триггера 9 подключен к другим входам элементов И 3-4. Устройство работает следующим образом. При враш,ении вала датчика 1 угла на его выходе формируется два нарафазных сигнала, сдвинутые один относительно другого на 90 эл. град. На выходных шинах дешифратора 2 образуются сигналы, носледовательность чередования которых определяется нанравлением враш,ения вала датчика 1 угла. Нри одном направлении вращения вала датчика 1 угла выходной сигнал дешифратора 2 приходит на вход элемента И, на другой вход которого не поступает сигнал с триггера 10. Поэтому с выхода элемента И 6 нет сигнала на переключение триггера. Триггеры 10 и 9 находятся ири этом соответственно в положении «1 и «О. Следующий импульс дешифратора 2 поступает на входы элементов И 3 и 7. В это время с триггера 9 на другой вход элемента И 3 не подается сигнал, а на другой вход элемента И 7 поступает сигнал. Поэтому сигнал с выхода элемента И 7 установит триггер 10 в состояние «О. Следующий имнульс дешифратора 2 иоступит па входы элементов И 4 и 8. На другой вход элемента И 4 не поступает сигнал с триггера 9, а на другой вход элемента И 8 с триггера 9 поступает сигиал. Поэтому сигнал с выхода элемента И 8 установит триггер 10 в состоянии «1. Следующий по порядку импульс дешифратора 2 поступает на вход элемента И 5, на другой вход которого не подается сигнал с триггера 10 и поэтому на выходе элемента И 5 нет сигнала. Переключения триггера 9 не произойдет. При вращении вала датчика 1 угла в другом направлении порядок чередования выходных импульсов дешифратора 2 изменяется на обратный. Первый выходной имнульс дешифратора приходит на вход элемента И 5, на другой вход которого не поступает сигнал с триггера 10, поэтому па выходе элемента Н 5 нет сигиала п переключения триггера 9 не произойдет. Второй импульс дешифратора 2 приходит на входы элементов И 4 и 8. На другой вход элемента И 4 подается сигнал с триггера 9, а на вход элемента И 8 сигнал не подается. Сигнал с выхода элемепта И 4 устаповит триггер 10 в состояние «О. Третий имнульс дешифратора 2 поступает на входы элементов И 3 и 7. На другой вход элемента П 3 подается сигнал с триггера 9, а на вход элемента И 7 сигнал не нодается. Сигнал с выхода элемента Н 3 установит триггер 10 в состоянии «1. Следующий импульс дешифратора 2 поступает на вход элемента И 6, па другом входе которого сигнала с триггера 10 нет. Следовательно, переключения триггера 9 не будет Н т. д. Таким образом, при вращении вала датчика 1 угла в одном направлении выходные импульсы дещифратора 2 устанавливают выходной триггер 9 в положение «О. При вращении вала датчика 1 угла в другом нанравлении триггер 9 устанавливается в положение «1. Предложенное устройство содерлшт меньше элементов чем известное, чем достигается поставленная цель упрощения устройства. Формула изобретения Устройство для определения направления перемещепия вала, содержащее датчик перемещения, два парафазпых выхода которого подключены к дешифратору, триггеры и элементы И, отличающиеся тем, что, с целью упрощения устройства, два первых выхода дещифратора через первый и второй элементы И соответственно, другие входы которых соединены с единичным выходом первого триггера, подключены к единичному и нулевому входам второго триггера, третий выход дешифратора подключен к одним входам третьего и четвертого элементов И, четвертый выход дешифратора подключен к одним входам пятого и шестого элементов И, нулевой выход второго триггера подключен к другим входам четвертого и шестого элементов И, единичный выход второго триггера подключен к другим входам третьего и пятого элементов И, выходы третьего и шестого элементов И объединения и подключены к нулевому входу первого триггера, а выход четвертого и пятого элементов И объединены и подключены к единичному входу первого триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Последовательные преобразователи непрерывных величин в числовые эквиваленты. ., Госэнергоиздат, 1962, с. 26, рис. 2-7. 2. Бизин И. В. и др. Проектирование накапивающих реверсивных аналого-цифровых реобразователей угла линейного перемещеия.- «Автоматика и вычислительная техниа, № 1, 1969, с. 87-89 (прототип).