Устройство для контроля датчика положения

1 ц 553396 ОПИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Саюв Советских Социалистических Республик(51) М. Кл, О 0 исоединением заявкириоритетиковано 05,04.77, Бюлл 2 Государствеииыи комитет Совета Мииистров СССР ень13 53) УДК 658.562(088,8 по делам изобретении и открытийДата опубликования описа 23,05.7 2) Авторы изобретен Б. Шварцман(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ДАТЧИКА ПОЛОЖЕ 2 Изооретение относится к автоматике и мобыть использовано в системах автоматиого управления и измерения.По основному авт. св.40209 известно устройство, содержащее элемент И, инвертор, элемент задержки и триггеры, осуществляющее контроль датчика положения 11.Это устройство позволяет обнаруживать неисправности типа: перегор ание лампочки; отсутствие чувствительности фотодиода; отсутствие чувствительности усилителя.Недостаток этого устройства заключа том, что оно не выявляет неисправност чикр, эквивалентные появлению посто сигнала 1 на выходе усилителя, что ветствует, например, обрыву выходног када усилителя или короткому замы фотодиода. Это снижает достоверност троля датчика.Целью изобретения являетсяфункциональных возможностей уповышение достоверности контрол жет ческ На чертеже изооражена блок-схема устройства для контроля датчика положения.Устройство содержит контролируемый датчик нулевого положения (ДНП) 1, установленный на оси вращения шагового двигателя(ДШ) 2, коммутатор фаз 3, усилитель 4,вход 5 устройства, являющийся входом10 командных импульсов; элемент И 6; первый триггер 7, имеющий счетный вход 8, входК 9, входКтО,вход Я 11, инверсный выход 12;второй триггер 13, имеющийвходыК 14 и(15,счетный вход 16, вход Я 17, инверсный выход15 18; элемент задержки 19; инвертор 20, шинасброса 21; вход задания направления вращения 22; реверсивный счетчик импульсов (СТ)2, имеющий счетный вход 24, знаковый вход25, входы установки счетчика в состояние20 О 26 и 27; дешифратор 28, Величина шагадвигателя рш и угла р ДНП 1 должны бытьтаковы, что рш)р и только в одном (нулевом) положении шагового двигателя 2 происходит экранировка фотодиода ДНП 1. В слу 25 чае неисправности ДНП 1 или усилителя типа возможно перегорание лампочки, отсутствие чувствительности фотодиода, отсутствиечувствительности усилителя 4 и во всех положениях ДНП 1 на выходе усилителя 4 будет30 сигнал О,ется в и датянногосоото касканию ь конрасширениестройства ия. устройство дои дешифратор, элемент задеро, первый входэлемента И,ертора, третий аз и вт Это достигается тем, что в полнительно введены счетчик причем счетчик, дешифратор и жки соединены последовательн счетчика соединен с выходом второй вход - с выходом инв вход - с входом коммутатора ом задания направления вращения устроитва.45 50 55 3В случае неисправности ДНП 1 или усилилителя 4 типа возможно короткое замыкание фотодиода, обрыв выходного каскада усилителя 4 и во всех положенияхДНГ 1 1 на выходе усилителя 4 будет постоянный сигнал 1.Алгоритм контроля датчика следующий: наличие сигнала 0 в двух или более соседних положениях ДНП 1 или наличие постоянного сигнала 1 при отработке более п последовательно поступающих импульсов, где и - количество шагов двигателя 2, укладывающихся в один оборот Д,НП 1, свидетельствует о неисправности ДНП 1.Рассмотрим работу устройства для контроля датчика положения,Перед работой на шину сброса 21 подается сигнал, устанавливающий триггеры 7, 13 и счетчик 23 в нулевое положение, прн этом на инверсных выходах 12 и 18 триггеров устанавливается уровень, соответствующий 1.Направление вращения ДНП 1, и соответственно, направление счета командных импульсов счетчиком 23 задается подачей соответствующих сигналов на вход 22.Рассмотрим работу устройства контроля в случае, когда ДН 11 1 неисправен,На выходе усилителя 4 устанавливается уровень 1 и первый командный импульс, проходя через элемент И 6 поступает на коммутатор фаз 3 и шаговый двигатель 2 вместе с ДН 11 1 делает поворот на 1 шаг, Одновременно с выхода элемента И 6 импульс поступает на триггер 7, так как на вход 1 9 поступает в этот момент уровень 1, то триггер 7 устанавливается в положение 1, при котором на выходе 12 устанавливается уровень, соответствующий 0. Триггер 13 остался в прежнем положении, В прежнем нулевом положении остался и счетчик 23, так как на его обнуляющий вход 27 подается сигнал обнуления 1 с инвертора 20, В момент поступления второго командного импульса на выходе усилителя 4 по-прежнему сигнал 0, поэтому импульс с выхода элемента И 6, поступая на вход тиггера 7 устанавливает его в О, а триггер 13, при этом переключившись, устанавливается в 1, тем самым на выходе 18, а далее с задержкой на выходе элемента 19 устанавливается уровень, соответствующий 0 сигналу, что свидетельствует о неисправности ДНП 1,Вследствие этого дальнейшие командные импульсы не пройдут через элемент И 6 и привод остановится в этом положении, При неисправности ДНП 1, эквивалентной появлению на выходе усилителя 4 сигнала 1, на выходе инвертора 20 устанавливается сигнал 10 15 20 25 30 35 40 0, поэтому триггеры 7 и 13 по поступлении командных импульсов устанавливаются в состояние О. Одновременно со входов 27 счетчика 23 снимается обнуляющий сигнал и счетчик 23 начинает считать командные импульсы, прошедшие с элемента И 6 на шаговый двигатель 2. Когда количество командных импульсов достигнет величины и+1, на выходе дешифратора 28, а далее с задержкой на выходе элемента 19 установится уровень, соответствующий 0 сигналу и привод остановится.Рассмотрим работу устройства контроля в случае исправного ДНП 1.Пусть, например, исправный ДНП 1 перед поступлением первого командного импульса установлен в нулевом положении. Тогда устройство от первого импульса сработает так, как было описано выше в случае неисправного ДНП 1, Но после поворота шагового двигателя 2 на один шаг на выходе усилителя 4 установится сигнал 1, вследствие чего второй командный импульс приведен к установке триггеров 7 и 13 в О полокение, одновременно увеличив содержание счетчика 23 на 1, так как к этому времени с него снимается обнуляющий сигнал.К моменту, когда счетчик 23 сосчитает и командных импульсов, ДНП 1 сделает полный оборот и опять займет нулевое положение. На выходе 27 счетчика 23 появится обнуляющий сигнал и гг+1 импульс в счетчик 23 не запишется, следовательно, устройство не выдает ложного сигнала неисправности.Г 1 редлагаемое устройство в случае применения высоконадежного источника света в датчике нулевого положения повысит достоверность контроля такого датчика на 30 - 40 Ого . Формула изобретен ия Устройство для контроля датчика положения по авторскому свидетельству402709, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля оно содержит последовательно соединенные счетчик и деширратор, подключенные к элементу задержки, первый вход счетчика соединен с выходом элемента И, второй - с выходом инвертора, а третий - с входом коммутатора фаз и входом задания направления вращения устройства,Источник информации, принятый во внимание при экспертизе;1. Авторское свидетельство СССР402709, С 05 В 23/02, 23.03,73 г.аказ 1400/1 ПодписноССР ипография, пр, Сапунова, 2 Изд, Ьо 14 Ти 1 ИИПИ Государственного комитета Сов по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Рауьнская