Дискретный датчик перемещения Советский патент 1981 года по МПК G01P13/00 G08C9/08 

(54) ДИСКРЕТНЫЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике, и может быть использовано для контроля перемещения или счета движущихся объектов . Известно устройство для контроля перемещения объекта с автоматическим определением направления перемещения содержащие два параллельно расположенных входных ключа, имеющих общую зону срабатывания,и элемент И l. Однако в этом .устройстве появление путевой команды на выходе элемен та И совпадает с одновременным присутствием выходных сигналов, указыва щих на перемещение объекта в двух взаимно противоположных направлениях что тр%бует введения дополнительных схем анализа и выделения полезного сигнала. Известны дискретные датчики перемещения, содержащие входные ключи, элементы ИЛИ, ключи управлени триггеры направления перемещения ключ питания, выходные ключи и одновибратор Г2 }. Недостаток известных состоит в том, что они формируют выходной сигнал после последовательного срабатывания и отключения первого и второго по ходу движения входных ключей. т.е. после прохождения объектом всей зоны датчика, причем длительность выходного сигнала определяется задержкой на отключение ключа питания и ключей управления. Это приводит к увеличению зоны нечувствительности, определяемой шириной всей зоны датчика. Использование элементов с задержками на отключение и одновибратора усложняет техническую реализацию устройства и снижает его надежность. Цель изобретения - повышение точности датчика путем уменьшения зоны нечувствительности. Поставленная цель достигается тем, что в дискретный датчик перемещения, содержащий формирователи путевых сигнйлов, ключи управления и триггеры направления перемещения, введен дополнительный элемент И, а формирователи цутевых сигналов выполнены с парафазным выходом, причем прямой выход первого и инверсный выход второго формирователей подключены ко входам ключа управления, выход которого соединен с единичным входом триггера направления Вперед и с одним входом выходного ключа, второй вход которого соединен с пряквлм выходом триггера направления Назад, прямой выход второго и инверсный выход первого форми рователей подключены ко входс1м другого ключа управления,выход которого соединен с единичным входом триггера направления Назад и с одним входом выходного ключа, второй вход которо-Го соединен с прякым выходом триггер направления Вперед, а нулевые входы обоих триггеров направления подключе на к выхоцу дополнительного элемента И, входы которого соединены с инваре ными выходами формирователей. Сигналы аа выходных шинахустройства форкшруются только лишь после прохождения зоны работы первого и до мсишента выхода из зоны работы второг По ходу движения формирователей, щих участок их одновременной работы. На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства на фиг. 2 временные диаграммы работы устройства. Устройство содержит формирователи 1 и 2 путешдх сигналов, парафазные выходы которых соединены со входами ключей 3 и 4 управления, причем входы ключе 3 управления соединены с прякЕФ выходом формирователя 1 и инверс1а:зм выходом формирователя 2, а входы ключа 4 управления соединены с луянкал выходом формирователя 2 и с инверсным выходом формирователя 1. &гходы ключей 3 и 4 управления подк аочены к единичным входам триггеров нагфавления Вперед 5 и Назад 6 соответственно, нулевые входы которых объединены и подключены к выходу элемента И 7, входы которого соеданены с инверсными выходгиую формирбвателей 1 и 2. Прямые выходы триггеров 5 и 6 направления соединены со входами соответствующих выходных ключей 8 и 9, вторые входы которых подключены к выходам ключей 4 и 3 управления соответственно. Устройство работает следующим образом. При отсутствии контролируемого объекта в зоне датчика, формирователи 1 и 2 отключены и на их прямых выходах присутствуют нулевые/ а на инверсных - единичные сигналы. При этом собирается схема совпадения на И 7 и единичный сигнал с ее выхода {фиг. 2е) удерживает тригге направления 5 и б в нулевом со4№оянии. Шходные ключи, выполненные на элементах И 8 и 9, заперты ну левьа4и сигналами с прямых выходов соответствующих триггеров направления и выходов ключей управления. При движении объекта Вперед он в момент времени t (фиг. 2) входит в зону датчика. При этом срабатывает сначала формирователь 1 путевого сиг нала (фиг, 2а) и элемент И 7 закрыва ется, снимая тем самым единичный сиг нал нулевых входов триггеров 5 и 6 направления (фиг. 2с). Одновременно на выходе ключа 3 управления, выполненного на элементе И, появляется единичный сигнал (фиг. 26) и триггер 5 направления Вперед устанавливается в единичное состояние, с выхода которого единичный сигнал поступает на вход выходного ключа 8. Однако на выходной шине Вперед сигнал не появляется, так как на втором входе ключе 8 еще присутствует нулевой сигнал с выхода ключа 4 управления. Дальнейшее перемещение объекта приводит к срабатыванию второго формирователя 2 путевого сигнала (фиг.2, t,j) , но состояние не изменяется, так как ключ 4 управления заблокирован по второму входу нулевым сигналом с инверсного выхода формирователя 1. При выходе объекта из зоны срабатывания формирователя 1 (фиг. 2, t j) последний отключается и снимает запрещающий потенциал с ключа 4 управления, на выходе которого (фиг. 2f) появляется единичный сигнал, поступающий на выходной ключ 8 и формирующий на его выходе сигнал о прохождении объектом зоны датчика в рассмотренном направлении Вперед (фиг. 2h ). Длительность выходного сигнала определяется интервалом времени до выхода объекта из зоны датчика (момент времени t,). Одновременно с появлением навыходной шине сигнала Вперед единичным сигналом с выхода ключа 4 управления взводится триггер б направления Назад, что обеспечивает подготовкусхемы для выдачи сигнала о движении Назад в случае, если объект начнет движение в обратном направлении до завершения цикла работы формирователей путевых сигналов. I Перемицение объекта в.противоположном направлении вызывает обратный порядок работы формирователей 1 и 2 путевых сигналов, а выходной сигнал формируется ключом 9. Смещение точек вйдачи выходных сигналов при изменении направления движения ойределяется шириной участка одновременной работы обоих формирователей (заштрихованный участок временной диаграммы). Таким образом, при движении объекта Вперед импульсы появляются только на выходе ключа 8, в обратном направлении - на выходе ключа 9. Если же в зоне датчика происходит изменение направления движения объекта, то выходные и 4пульсы не появляются вовсе или появляется пара импульсов (прямой и обратный), что при использовании реверсивного счета исключает возможность сшшбки. Кроме того, уменьшая ширину участка одновременной работы обоих формирователей, зону нечувствительности датчика можно свести к минимуму. Экономический эффект от использования данного предложения обусловлен его техническими особенностями, приведенными выше. Формула изобретения Дискретный датчик перемещения, содержащий формирователи путевых сигналов, ключи управления, триггеры направления перемещения, отличающийся тем,.что, с целью повышения точности датчика путем уменьшения зоны нечувствительности, в него введен дополнительный элемент И, а формирователи путевых сигналов выполнены с парафазным выходом, причем пря мой выход первого и инверсный выход второго формирователей путевых сигналов подключены jco входам ключа управления , выход которого соединен с единичным входом триггера направления Вперед и с одним входом выходного . ключа, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера направления Назад, прямой выхсэд и инверсг. ный выход первого формирователей путевых сигналов подключены ко входам другого ключа управления, выход соединен с единичным входом триггера, направления Назад и с одним входом выходного ключа, второй вход которого соединен с прямлм выходом триггера направления Вперед, нулевые входы обоих триггеров направления подключены к выходу дополнительного элементами, входы которого соединены с- инверсными выходами формирователей путевых сигналов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Срибнер Л. А. Путевые переключатели на магнитоуправляемых контактах. М., Энергия, 19171, Библиотека по автоматике, вып. 454, с. 20-21. 2.Авторское свидетельство СССР № 431530, кл. G 08 С 9/08, 1974(прототип)

i,

г t3

Ч