Устройство для определения направленияВРАщЕНия диСКА Советский патент 1981 года по МПК G01P13/04 G08C9/06 

t

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано для определения направления врЕоцеиия вала.

Известно устрс ство для определения направления вращения, содержащее диск с щелевъвш отверстиями три фотодатчика, соединенные с формирователями электрических сигналов, триггеры и элементы И (1).

Однако такое устройство имеет эйачительную величину максимальной ошибки определения реверса, обусловленную тем, что для ликвидации н.еоднозначности задействования датчиков используются промежутки между ними. Кроме того, информация об ийменении направления вращения при реверсе в мрмеит эгщействования среднего датчика выдается только после прихода сигналов со всех трех датчиков.

Наиболее близким к предлагаО4Ону является устройство для определения направления вращения, содержащее диск со щелевыми отверстиякш, три фотодатчика, соединенных с формирователями электрических сигналов триггеры, элементы. И и элементы ИЛИНЕ прямые входа которых соединены .

с выходами соответствующих формирователей электрических сигналов, а инверсные входы первого и второго эл04ентов ИЛИ-НЕ соединены с выходами соответственно второго и третьего |фор1)шрователей электрических сигналов, инверсный вход третьего ИЛИ-НЕ соединен с выходом первого формирователя электрических

10 сигналов, выходы каждого элемента ИЛИ-НЕ соединены с единичным входом соответствующего триггера и с одним из входов элементов И, выход первого триггера соединен с нулевым входом

15 третьего триггера и с другим входом соответствующего элемента И, выхохрл второго и третьего триггеров соединены соответственно с нулевыми входами первого и второго триггеров и

20 с другими входами первого и второго элемеитов И, выходы, последних объединены, а датчики расположены ступенчато по длине шага (2}.

Однако известное устройство име25ет ряд существенных недостатков. Переключение соседних элементов ИЛИНЕ от сигналов с соответствующих датчиков происходит неодновременно из-за разброса параметров этих элементов. Поэтому в момент задейсгво- вания соответствующего датчика элемент ИЛИ-НЕ предыдущего датчика может закрыться позже или раньше, .чем откроется элемент ИЛИ-НЕ задействованного датчика. Это приводит к появлению ложных сигналов, понижающих достоверность информации на выходе 1 устройства, что в дальнейшем может привести к сбоям в схемах автоматики и вы 1ислительной техники, к которым подключается это устройство. Кроме того, устройство характеризуется сложностью из-за необходимости размещения датчиков на объекте без промежутков, так как в противном случае на его выходе появляются ложные сигналы. Такаяустановка датчиков достаточно трудоемка и усложняе настройку схемы. Цель изобретения - повышение достоверности получаемой информации и упрощение Устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройство для определения направления вращения диска, содержаще два фотодатчика, установленные по OKpi HOCTH вращения отверстий в дис и соединенные через формирователи импульсов с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, два эле мента памяти и элемент И, введены третий и четвертый элементы ИЛИ-НЕ, первый вход третьего элемента ИЛИ-Н соединен с выходом первого элемента , а выход - со вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, первыми вх дами элементов памяти и первым., входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ, вто рой вход которого соединен с в лходо второго элемента И°ЛИ-НЕ, а в.ыход 00вторьпч входом второго элемента , вторыми входами элементов памяти и вторым входом третьего эле мента ИЛИ-НВ, первый и второй входы элеменфа И соединены с выходами фор мирорватеяей импульсов соответственно, а выход - с третьими входами третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ. На фиг, 1 показана функциональная схема предлагаемого, устройства; на фиг. 2 - расположение датчиков устро ства. Устройство содержит фотодатчики 1и 2, расположенные по периметру задающей системы один за другим, вхо ды которых соединены со входгши формирователей 3 и 4 импульсов соответственно. Выход формирователя 4 соеди нен с первым входом элемента И 5 и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ б. Выход формирователя 3 соединен со вторым входом элемента И 5 и с первы входом элемента ИЛИ-НЕ 7, Выход элемента ИЛИ-НЕ б соединен со входом элемента ИЛИ-НЕ 8, выход элемента ИЛИ-НЕ 7 соединен со входом элемента ИЛИ-НЕ 9. Выход элемента ИЛИ-НЕ 8 соединен с единичиьли входом элемента 10 памяти нулевым входом элемента 11 памяти, со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ is и со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 9. Выход элемента ИЛИ-НЕ 9 соединен с единичным входом элемента 1 1 памяти нулевым входом элемента lO памяти, со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 7 и со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 8. Выход элемента И 5 соединен с третьими входами элементов ИЛИ-НЕ 8 и ИЛИ-НЕ 9. В качестве элементов 10 и 11 памяти могут быть применены триггеры. Съем информации фотодатчиков 1 и 2 осуществляется с диска 12, который имеет отверстия 13. Отверстия 13 имеют ширину не менее двух диаметров фотодатчиков 1 и 2. При вращении диска 12 (фиг. 2) поочередно задействуют датчики 1 и 2. Элементы ИЛИНЕ б и 7 позволяю однозначно определить сигнал на выходе логического устройства в случае нахождения отверстия на границе двух фотодатчиков, поэтому триггеры переводятся в состояние только поочередно. Направление вращения определяется с момента, когда отверстие 13 диска 12 находится на границе фотодатчиков 1 и 2. В этом случае задействуются оба фотодатчика. Сигналы с фотодатчиков 1 и 2 через формирователи 3 и 4 поступают на входы элементов ИЛИ-НЕ 7 и б соответственно, устанавливая их в состояние О, и на вход элемента И 5, устанавливая его в состояние . С выходов элементов ИЛИ-НЕ 7 и б сигналы поступают на входы элементов ИЛИ-НЕ 9 и 8 соответственно. На третьиВХОДЫ элементов ИЛИ-НЕ 8 и 9 поступает сигнал с вглхода элемента И 5. Сигнал на вторых входах элементов ИЛИ-НЕ 8 и 9 отсутствует, В результате на выходе элементов ИЛИ-НЕ 8 и 9 устанавливается О. Этот сигнал подается на единичные и нулевые входы триггеров 10 и 11, не меняя их состояния. При вращении диска 12 в направлении фотодатчик 1 - фотодатчик 2 отверстие 13 диска 12 проходит границу двух датчиков и задействованHbW остается только фотодатчик 2, сигнал с которого через формирователь 4.поступает на вход элемента ИЛИ-НЕ б, оставляя его в состоянии О, Так как сигнал с фотодатчика 1 отсутствует, элементы И 5 и ИЛИ-НЕ 7 ус- танав)1иваются в состояния О и соответственно, в результате на три входа элемента ИЛИ-НЕ 8 поступают сигналы с выходов, элементов ИЛИ-НЕ б, И 5 и ИЛИ-НЕ 9. Поэтому элемент ИЛИ-НЕ 8 устанавливаС выхода ется в состояние элемента ИЛИ-НЕ 8 сигцал i поступает на вторые входы элементов ИЛИ-НЕ б и 9, единичный вход триггера 10, устанавливая его в состояние и на нулевой вход триггер 11, устанавливая его в состояниеО После того, как отверстие 13 дис 12 переходит за пределы датчика 2, возбуждение последнего прекращается При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ устанавливается О, так как на утором его входе имеется сигнал 1 с выхода элемента ИЛИ-НЕ 8. Состояние других элементов схемы не изменяется, При дальнейшем вращении эадействуется датчик 1, сигнал с которого проходит через формирователь J на вход элемента И 5, не изменяя его состояния, и на вход элемента ИЛИНЕ 7, устанавливая его в срстояние О. В остальных элементах схемы, включая триггеры, состояние не изменяется. Далее отверстие 13 диска 12 достигает границы двух фотодатчиков. Происходит згщействование ка фотодатчика 1, так и фотодатчика 2 и цикл работы схемы при вращении ди ка 12 в направлений фотодатчик 1 фотодатчик 2 повторяется. Допустим, что в момент задейство вания фотодатчиков i и 2 происходит реверс. В этом случае вращение диск 12 происходит в направлении фотодатчик 2 - фотодатчик 1 , После то го, как отверстие 13 выходит за пре лы граний двух фотодатчиков, задей ствованнью остается только фотодатчик 1, сигнал с которого через формирователь 4 поступает на вход элемента ИЛИ-НЕ 7, оставляя его в состоянии , Так как сигнал с фот датчика 2 отсутствует, элементы И 5 и ИЛИ-НЕ б устанавливаются в состоя ния О и соответственно, В результате на три входа элемента ИЛИ-НЕ 9 поступают сигналы О с выходов элементов ИЛИ-НЕ 7, И 5 и ИЛИ-НЕ 8, поэтому элемент ИЛИ-НЕ 9 устанавливается в состояние . С выхода элемента ИЛИ-НЕ 9 сигнал 1 поступает на вторые входа элементов ИЛИ-НЕ 7 и в, единичный вход триггера 11, устанавливгья его в сост яние , и на нулевой вход триггера 10, устанавливая его в состояние О . После того, как отверстие 13 диска 12 переходит за пределы фотодатчика 1, возбуждение его прекращается При этом на первом входе элемента ИЛИ-НЕ 7 устанавливается О, Taic как на втором его выходе имеется сигнал Ч с выхода элемента ЮШНЕ 9, Состояния других элементов, включая триггеры, не изменяются. Далее отверстие 13 диска 12дости гает гранищ: фотодатчиков 1 и 2. В этот момент задействуются как фотодатчик 1, так и фотодатчик 2. При этом сигнёшы с фотодатчиков 1 и 2 через соответствуюидае формирователи 3 и 4 поступают на входы элементов ИЛИ-НЕ 7 и б, устанавливая их в состояние О, и на входы элемента И 5, устанавливая его в состояние . С выходов элементов ИЛИ-НЕ 7 и б сигналы подаются на выходы элементов ИЛИ-НЕ 9 и 8 соответственно, )а на третий вход элемента ИЛИ-НЕ 9 подаются сигналы с выхода элемента И 5, в результате чего элементы ИЛИН ; 9 И 8-устанавливаются в состояние О , С выходов элементов ИЛИ-НЕ 9 и 8 сигналы О поступают на единичные и нулевые входы триггеров 11 и 10 соответственно, не меняя их состояния. Далее цикл работы схемы при вращении диска 12 в направлении фотодатчик 2 - фотодатчик 1 повторяется. Таким образом, в предлагаемом устройстве исключена возможность появления ложных сигналов, что повышает достоверность информации, а также допускается зазор между фотодатчиками, что упрощает установку их на объекте и, следовательно, упрощает устройство. Кроме того, уменьшено количество фотодатчиков, что упрсицает устройство и повышает его надежность, Формула изобретения Устройство для определения направления вращения диска, содержащее два фотодатчика, установленные по окружности отверстий диска и соединенные через формирователи импульсов с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, два элемента памяти и. элемент И, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности получаемой информации и упрощения устройства, в него введены третий и четвертый элементы ИЛИ-НЕ, вход ipeTbero элемента ИЛИНЕ соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, а выход - со вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, первыми входами элементов памяти и первым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ, а выход - со вторым входом второго элемента- ИЛИ-НЕ, вторыми входами элементов памяти и вторым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ, первый и второй входы элемента И соединены с выходами формирователей импульсов соответственно, а выход - с третьими входами третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР |1 156003, кл. G 01 Р 13/00, 24,08.62. 2,Авторское свидетельство СССР 529049, кл. G 01 Р13/02, 04.04.75 (прототип).