Устройство измерителя параметров перемещения Советский патент 1981 года по МПК G01P3/489 

Изобретение относится к измерительной тех шпсе и может быть использовано, например, для измерения величины перемещения в цифровых системах автоматического управления. Известно устройство измерения скорости, которйе содержит последовательно соединенные тенератор, делитель, частоты, фазорасщепитель, фазовращатель, умножитель частоты к схему сртвнешш, к второму входу которой подключен выход генератора 1. Недостатками данного устройства являются невысокая точность измерения параметра перемещения, ограниченные функциональные возможности, .сложность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство измерения скорости, содержащее п датчиков, подключенных к последовательно соединенным уси лителю и форАШрователю 2. Недостатками данного устройства являются невысокая точность измерения вследствие того, что измерение осуществляется в моменты совпадения активных состояний временных ди аграмм датчиков, и невозможность измерять направление перемещения. Целью изобретения является повышение точности измерения и опртделение направления вращения. Указанная цель достигается тем, что в устройство введено измерительно-распределительное устройство, вьшолненное в виде дешифратора, злемента. задержки и двух распределителей, причем выход формирователя подключен ко входу дешифратора, выходы которого со; единены с первыми входами, а через злемент задержки - со вторыми входами первого Н второго распределителей. При этом дешифратор выполнен, например, в виде п инверторов, 2п схем совпадения, причем к j-biM входам j ... (п + j -1)-ых схем совпадения подключен вход j-oro инвертора, выход которого соединен с j-ымн входами j... (п + j - 1)-ых схем совпадения, где j 1, 2, ..., п. Кроме того, первый и второй распределители вьшолнены, например, в виде 2п схем совпадения, выходы которых подключены к входам схемы ИЛИ, притем первые входы i-ых схем совпадения первого и второго распредепитепей соединены соответственно с (i + })-ы и (i - 1) выходами дешифратора, а вторые входы - с 4-ыми выходами элемента задержки, где i 1, 2, ..., п. На фиг, 1 представлена структурная схема устройства кзмерен} я параметров перемещения на фиг. 2 - функциональная схема измеритель но-распределительного устройства. Устройство измерения параметров перемещения (фиг. 1) содержит п датчиков 1, усилитель 2, формирователь 3, измерительно-распределительное устройство (ИРУ) 4, Датчики 1 служат для преобразования перемещения объекта измерения в п-разрядную йоследовательность импульсов, смещенных по фазе. Усилитель 2 предназначен для усиления, а формирователь 3 для формирования фрон тов этих сигналов. ИРУ 4 служит для формиpoBaifflH ий-шульсов в моменты изменения состояний временной диаграммы датчиков 1 и на основании предыдущего состояния распреде ляет их по одному из выходов. ИРУ 4 (фиг. 2) содержит дешифратор 5 (состояишй, например, из п инверторов 6 и 2п схем 7 совпадения),элемент 8 задержки, первый распределитель 9 (состоящий, например, из 2п схем 10 совпадения и схемы ИЛИ 11), второй распределитель 12 (состоящий, на пример, из 2п схем. 13 совпадения и схемы ИЛИ 14). Деигафратор 5 предназначен для работы в ждущем режиме и реализации одной из следующих функций: Xj- Х2 Элемент 8 задержки предназначен для хранения предьщущего состояния детлифратора 5, распределители 9 и 12 - для работы в ждущем режиме и реализуют одну из следующих функций, первый: Xi.Xj ...-х..-х,-x-j.-...-х. Xi- Xj. . „XlXl XiXjXi-Xa- ... Xi-X: .. n Xi-Xa- .... ХзXj,-X,- X2- ... X2... второй: Xi.X2-.. Xi- X2 ...; xi. xj....X2... x . Xf xa- -. X2 X, X2- . Xi X2- -x. xi.xj- ... Xi - X2 7C.J.X2-...X Устройство работает следуюцщм образом С датчиков 1 снимаются стгналы прямоуго ной формы, сдвинутые по фазе. Сигналы усиливаются в усилителе 2 и поступают затем че рез формирователь 3 на входы дешифратора В исходном состоянии кодовая комбинация на входе дешифратора 5 устанавливает в единичное состояние выход i-ой схемы 7 совпад ния дешифратора 5 и посредством активизаци 44 i-oro выхода злемента 8 задержки тем самым подготавливает к работе i-ую схему 10 и 13 совпадения первого и второго распределителей (i 1, 2, ..., 2п). В момент начала перемеЩенйя объекта измерения на входе дещифратора 5 появляется новая кодовая комбинация, которая активизирует выход (i + 1)-ой схемы 7 совпадения дешифратора 5. Если, например, кодовая комбинация была такова, что активизировался выход (i + 1)-ой схемы 7. совпадения дешифратора 5, то на выходе i-ой схемы 10 совпадения первого распределителя 9 появится импульс, длительность которого равна времени задержки элемента 8 задержки, и подготовится к работе (i -ь 1)-ая схема 10 и 13 совпадения первого и второго распределителей 9 и 12. Если новая кодовая комбинадия была такова, что активизировался выход (i - 1)-ой схемы 7 совпадегшя дешифратора 5, то на выходе i-ой схемы 13 совпадения второго распределителя 12 появится импульс, и подготовится к работе (i - 1)-ая схема 10 и 13 совпадения первого и второго распределителей 9 и 12. Таким образом, если активизация выходов дешифратора 5 осуществляется в направлении увеличения порядкового номера (i изменяется от 1 до 2п),, сформированные импульсы распределяются по выходу первого распределителя 9, если в направлении уменьшения (i изменяется от 2п до 1) - по выходу второго распределителя 12.« Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность измерения, поскольку измерение производится в моменты несовгидения активных состояний времетшых диаграмм датчиков. Формула изобретения 1.Устройство измерения параметров перемещения, содержащее n датчиков, подключенных к последовательно соединенным усилителю и формирователи), отличающееся тем, что, с целью повь1шения точности измеpeHHJ и определения направления вращения, в него введено измерительно-распре делительное устройство, вьшолненное в виде дешифратора, элемента задержки и двух распределителей, при1ЮМ выход формирователя подключен ко входу дешифратора, выходы которого соединены с первыми входами, а через злемент задержки со вторыми входами первого и второго распределителей. 2.Устройство поп. 3,отли чающее с я тем, что дешифратор выполнен, например, в виде n инверторов и 2п схем совпадения, причем к j-ым входам j ... (п + j -1) схем совпадения подключен вход j-ro инвертора, выход которого соединен с j-ыми входами j ... (п + j - 1)-ых схем совпадения, где i 1, 2 п. 3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч аю щ е,.е с я тем, что первый и второй распределители вьшолнены, например, в виде 2п схем совпадения, выходы которых подключены ко входам схемы ИЛИ, причем первые входы i-ых схем совпадения первого и второго распределителей соединены соответственно с (i + 1)-Ым и (i - 1)-ым выходами дешифратора, а вторые входы - с i-ыми выходами элемента задержки, где i 1, 2, .... п. Источники И11форма10ш, принятые во внимание при экспертизе 1.Батоврин А. А. и др. Циф(Х)вые системы управления электроприводами. Л., Энергия 1977, с. 49-50. 2.Рег ширование скорости вращеиия злектропривода постоянного тока. - Экспресс-информация Автоматизированный электропривод, Л976, № 34, с. 1-6 (прототип).

/ ОDФиг.1

-f