Устройство для измерения пути Советский патент 1982 года по МПК G01P3/489 G08C9/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

.1

Изобрегение огносигся к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров механического перемещения движущегося объекта, например, пути, пройденного угледобывающей машиной, количества оборотов и направления движения приводного вала и .

Известны, устройства для определения количества оборотов колеса, в которых в качестве датчика используются магни-. тоэлектрические контакты, подключенные к измерительной схеме Cl-

Однако такое устройство измеряет пройденный путь только на большом количестве оборотов, а измерение коэффициента пересчета связано с измерением конструкции устройства.

Известно устройство для измерения скорости, которое содержит датчик оборотов, измерительный блок, блок преобразования, содержащий триггер, скемы совпадения индикатора и генератора, счетчики единиц измерения и передаточПУТИ

ного отношения , генератор и индикатор пройденного расстояния t2 j

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности осущесгв- ления направленного измерения при изменении направления движения объекта. Известно также устройство для измерения пути, содержащее последовательно соединенные реверсивный датчик

Q пути, измерительный блок, блок преобразования и реверсивный указатель пройденного пути, при этом блок преобразования состоит из двух триггеров, вход установки в единицу первого из которьпс

t5 подключен к первому выходу измерительного блока, а вход установки в единицу второго - к второму выходу-измерительного блока, схемы разделения, входы которой соединены с выходами

20 триггеров, сов1падения каналов сложения, первый вход которой подключен к выходу первого триггера, схемы совпадения каналов вычитания, первый вход 9 которой соединен с выходом вгорого триггера, генератора импульсов, схемы совпадения генератора импульсов, счетчика единиц измерения и счетчика -преобразователя датчика пути, вход которого подключен к входу счетчика единиц измерения и к выходу схемы совпадения генератора импульсов, входы которой соответственно соединены с выходом схемы разделения и вьпсодом генератора импульсов, выходы схем совпадения каналов сложения и вычитания подключены i,к входам реверсивного указателя пройденного пути .3J. Однако, применение известного устройства для измерения пути стругов, скреперостругов, выемдчных комбайнов, где имеет место частое реверсирование привода, затруднено. Недостатком устройства является также отсутствие автоматической коррекции передаточного отношения в функции пройденного пути, что необходимо на машинах такого класса, как лебедки, подъемные машины с многослойной навивкой канала на бараба ЕСЛИ в этих случаях не применять автоматическую коррекцию иередаточного отношения в зависимости от радиуса навив ки канала, то реверсивный указатель, считывая импульсы датчика оборотов барабана, будет фиксировать показания с погрешностью, которая часто является н приемлемой. Целью изобретения является повыше- ние точности измерения. Указанная цель достигается тем, что в блок преобразования введены дешифраторы единичного и нулевого состояний счетчика единиц измерения и схема корректировки передаточного отношения, состоящая из шифратора входного числа и схемы сравнения, а счетчик единиц измерения выполнен реверсивным, причем выход первого триггера соединен с вход сложения и вычитания реверсивного счет чика единиц измерения, выход которого подключен к входу дешифратора единичного состояния реверсивного счетчика и к входу дешифратора нулевого состояния реверсивного счетвика, выходы дешифраторов соответственно соединены с входом установки в нуль и с входом установки в единицу реверсивного счетчика, второй вход схемы совпадения канала сложения подключен к выходу дешифрато ра единичного состояния реверсивного счетчика, а второй вход схемы совпадения канала вычитания соединен с вьпсодо дешифратора нулевого состояния ревер84. ивного счетчика, выход реверсивного указателя пройденного пути через шифратор входного числа подключен к первому входу схемы сравнения, второй вход ко- торой соединен с выходом счетчика-преобразователя датчика пути, а выход с входами установки в нуль триггеров, при этом выход схемы разделения подключен к входу установки в нуль счетчика-преобразователя датчика пути. На чертеже изображена структурная схема устройства. Устройство содержит реверсивный датчик пути (оборотов) 1, измерительный блок 2, блок преобразования 3, содержацщй триггеры 4 и 5 и схемы совпадения 6 и 7 соответственно для каналов сложения и вычитания, схему разделения 8, генератор импульсов 9, схему совпадения 10 генератора, счетчик-преобразователь датчика пути 11, реверсивный счетчик единиц измерения 12с дешифраторами единичного 13 и нулевого 14 состояний счетчика, схему коррекции передаточного отношения 15, содержашую шифратор ВХОДНОГО числа 16 и схему сравнения 17, реверсивный указатель пройденного пути 18. Реверсивный датчик пути I выходами сложения и вычитания соединен с измерительным блоком 2, один из выходов последнего соединен с входом установки в единицу триггера 4 канала сложения, другой выход его соединен с входом установки в единицу триггера 5 канала вычитания. Выход триггера 4 соединен с одним из входов схемы совпадения 6 канала сложения и входом разрешения сложения или вычитания импульсов реверсивного счетчика единиц измерения 12, Выход триггера 5 соединен с одним из входов схемы совпадения 7 канала вычитания. Кроме того, выходы триггеров 4 и 5 соединены каждый с одним из входов схемы разделения 8, выход которой соединен с одним из входов схемы совпадения Ю генератора, управляюшей прохождением импульсов генератора 9 на счетные входы счетчика-преобразователя датчика пути 11 и реверсивного счетчика единиц измерения 12. Вход установки в нуль счетчика-преобразователя 11 соединен с выходом схемы разделения 8. Выход счетчика единиц измерения 12 соединен с входами дешифраторов единичного 13 и нулевого 14 состояний счетчика, причем выход дешифратора 13 соединен с входом установки в нуль счетчика 12 и вторым входом схемы сов- jTa,aeHHH канала слож;еш1я 6, выход деши фрагора 14 соединен со входом установки в единицу счетчика 12 и вгорым входом схемы совпадения канала вычитания 7. Выход схемы совпадения 6 с входом сложения, а выход схемы совпадения 7 с входом вычитания реверсивного указагеля пройденного пути 18. С выхода рев рсивного указателя 18 через схему корр кции 15, состоящую из шифратора входного числа 16 и схемы сравнения 17, введена обратная связь. Вход шифратора входного числа 16 соединен с выходом реверсивного указателя пройденного пути 18. Вькоа шифратора 16 соединен с одним из вкодов схемы сравнения 17, второй вход которой соединен с выходом счетчика-преобразователя датчика пути 11. Вв1ход схемы сравнения 17 соедине с входами установки в нуль триггеров 4 и 5. ВходыР... 1)„ счетчика 12 служат для подачи логических уровней, определяющих число, соответствующее величине единицы измерения. УСГОЙСТВО работает следующим образом. В зависимости от направления движения машины реверсивный датчик пути I и измерительный блок 2 формируют сигнал, который устанавливает в состояние единицы триггер канала сложения 4 или вычитания 5, которые разрешают прохождение импульсов через схемы сов падения канала сложения 6 или вычитания 7 на входы сложения или вычитания реверсивного указателя пройденного пути 18. Одновременно через схему разделения 8 установленный в состояние единицы триггер разрешает прохождение импульсов генератора 9 через схему сов падения 10 на счетные входы счетчикапреобразователя датчика пути 11 и счет чика единиц измерения 12 и запрещает прохождение сигнала установки в нуль счетчика 11. С выхода триггера 4 на вход счетчика единиц измерения поступает сигнал разрешения сложения или вычитания импульсов. ЕМКОСТЬ счетчика единиц измерения и, следовательно, величина единицы измерения задается по входам DQ 15 и счетчика. При движении объекта и заполнении счетчика до числа, равного единице измерения, на выходе дешифратора 13 единичного состояния счетчика появляется сигнал, который проходит через схему совпадения 6 на вход сложения реверсивного указателя пути 18 и на вход установки в нуль реверсивного счетчика единиц измере1шя. При движении объекта назад происходит вычитание иктпульсов счетчика 12, Нулевое состояшге счетчика фиксируется дешифратором нулевого состояния 14, на вход вычитания указателя 18 через схему совпадения 7 поступает сигнал вычитания, а счетчик 12 через вход установки в единицу устанавливается в единичное состояние. Число, определяющее величину этой единицы, задается по входам DQ ... 1,. В счетчик II обычно записываетс-я входное число, выражающее, например, в сантиметрах величину отрезка пути, контролируемого датчиком пути (оборотов). В счетчик 12 обычно записывается число, выражающее, например, в сантиметрах величину отрезка пути, принятого в данной системе за единицу измерения. .Количество этих единиц фиксируется в реверсивном указателе пройденного пути 18. Передаточное отношение преобразования равноКг -, где N.,- емкость счетчика единиц измерения, емкость счетчика-преобразователя датчика пути. Частота генератора импульсов выбирается такой, чтобы в преобразование было меньше периода следования импульсов датчика пути. Таким образом, здесь учитывается 3Hajk остатка в реверсивном счетчике единиц измерения, и не происходит накопление ошибки в указателе 18. при реверс1фовании объекта, ЕМКОСТЬ счетчика-пробразователя 11 устанавливается и корректируется в функции пройденного пути схемой коррекции передаточного отношения. Это происходит следующим образом. Шифратор входного числа 16 в зависимости от состояния реверсивного указателя пройденного пути 18, представл5Пощего собой реверсивный счетчик с цифровой индикацией, на своем выходе устанавливает входное число, которое схемой сравнения I7 сравнивается с числом, записанньпм в счетчике 11. При совпадении чисел на выходе схемы сравнения появляется сигнал установки в нуль триггеров 4 и 5, счетчика 11 и блокировка схемы совпадения Ю. Таким образом, происходит коррекция величины отрезка пути, контролируемого атчиком пути (оборотов) при изменении, например, радиуса навивки каната на приводном барабане. Все это позволяет повысить точность змерения. Формула изобретения Усгройсгвр для измерения пуги, сод жашее последовательно соединенные реверсивный датчик пути, измерительный :блок, блок преобразования и реверсивный указатель пройденного пути, при этом блок преобразования состоит из двух три геров, вход установки в единицу первого из которых подключен к первому выходу иамериТельного блока, а вход установки в единицу второго - к второму выходу измерительного блока, схемы разделения входы которой соединены с выходами i триггеров, схемы совпадения канала сложения, пфвый вход которой подключен к : выходу первого триггера, схемы совпадения канала вычитания, пероый вход которой соединен с выходом второго триггера, генератора импульсов, схемы совпадения генератора импульсов, счетчика рдинид измерения и счетчика-преобразователя датчика пути, вход которого подключен к входу счетчика единиц измерения и к выходу схемы совпадения генератора импульсов, входы которой соответственно соединены с выходом схемы разделения и выходом генератора импульсов, выходы схем совпадения каналов сложения и вьрштания подключены к входам реверсивного указателя пройденного пути, отличающееся тем что, с целью повышенияточности измерения, в блок преобразования введены дешифраторы единичного и нулевого состояний счетчика единиц иа«1ерения и схема корректировки передаточного отношен состо5Ш1ая из шифратора входного числа И схемы сравнения, а счетчик, единицизмерения выполненреверсивньпуг, причем выход первого триггера соединен с входом сложения и вычитания реверсивного счетчика единиц измерения, выход которого подключен к входу дешифратора, единичного состояния реверсивного счетчика и к входу дешифратора нулевого состояния реверсивного счетчика, выходы дешифраторов соответственно соединены с входом установки в нуль и с входом установки в единицу реверсивного счетчика, второй вход схемы совпадения канала сложения подключен к выходу дешифратора единичного состояния реверсивного счетеика, а второй вход схемы совпадения канала вьгчитанигя соединен с выходом дешифратора нулевого состояния реверсивного счетчика, выход реверсивного указателя пройденного пути через шифратор входного. числа подключен к первому вхо- . ду схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом счетчика-преобразователя датчика пути, а выход - с входаИИ установки в нуль триггеров, при этом выход схемы разделения подключен к входу установки в нуль счетчика-преобразователя датчика пути. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 370815О, кл. 324-173, опублик. 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 563634, кл. GOIP 3/47, 1977.; 3.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2679815/18-10, кл. GOIP 3/48, 1978 (прототип).