Устройство для контроля направления перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН З(59 0 01 В 13 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское снидетельстно СССР Р 734503, кл. 0 01 В 13/02, 1978.2. Авторское свидетельство СССР М 887925, кл. 0 01 В 13/02, 1980 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИИ, содержащее три неподвижных датчика "сопло сопло", экран с рядом отверстий, расположенный лежду соплами и установленный с возможностью перемещения нормально их осям, и преобразователь, сообщенный с выходами датчиков, о т л и ч а ю щ е е с,я тем, что, с.целью повышения быстродействия, преобразователь выполнен в виде четырех струйных элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ, шести струйных триггеров с раздельными входами и входом "Запрет" у пятого триггера, двух струйных элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ на три входа, днух струйных элементов И и канала установки, выходы первого, второго и третьего датчиков соединены с нходамк первого, второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ, кнверсньй выход первого элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ соединен с первички входами первого и четвертого триггеров, инверсный выход второго элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ соединен с первыми входами третьего и пятого триггеров, инверсный выход третьего элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ соединен с первыми вхо- дами второго и шестого триггеров, входы первого элемента И соединены с первым выходом третьего триггера и с инверсным выходом первого элемента ИЛИ-НЕЛИ, прямой выход первого элемента И соединен с входом "Запрет" пятого триггера входы второго элемента И соединены с первыми выходами пятого и шестого триггеров, прямой выход второго элемента И соединен с входом четвертого элемента ИЛИ-НЕЛ 11, второй вход которого соединен с каналом установки у и с вторым входом четвертого триггера, прямой выход четвертого элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ соединен с вторым нходом первого триггера, вторые выхо- С ды первого, второго и третьего триггеров соединены со входами первого элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ на три входа, а вторые выходы четвертого, пятого и шестого триггеров соедкнены с входами второго элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ на три входа, второй выход первого триггера соединен с вторым нходом второго триггера, второй выход второго триггера соединен со вторым входом третьего триггера, второй выход четвертого триггера соединен с вторым входом пятого триггера, второй выход пятого триггера соединен с йторым входом шестого триггера.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля направления перемещений, когда место смены направления перемещения не определено.Известно устройство для контроляза направлением перемещения, содержащее неподвижные датчики "сопло - сопло" и расположенный междуними подвижный нормально осям датчиков экран. Оси датчиков образуют линию положения датчиков.При перемещении экрана, соединенного с перемещаемым телом, вдольлинии положения осей датчиков рабочая кромка экрана последовательно 15взаимодействуют со струями датчиков,образуя сигнал направления движения экрана.В случае контроля за направлением движения тела на значительномрасстоянии устройство включает всебя большое количество датчикови требует также значительных энергозатрат на их одновременное питание Г 13,25Недостатком устройства, являютсябольшие энергозатраты, необходимыедля одновременного питания большого количества датчиков, содержащихся в устройстве.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяустройство для контроля направления перемещений, содержащее три неподвижных датчика "сопло - сопло",экран с рядом отверстий в виде прорезей, расположенный между соплами и установленный с возможностьюперемещения нормально их осям,и преобразователь, сообщенный свыходами датчиков, выполненный в 40виде осесимметричного шагового шестеренного механизма с прецессионным движением и толкателей 23,Однако высокий уровень давления, необходимый для срабатывания 45толкателей, и большая масса преобразователя снижают быстродействиеустройства.Цель изобретения - повышение быстродействия.Эта цель достигается тем, что вустройстве для контроля направления перемещений, содержащем три неподвижных датчика "сопло - сопло",,эКран с рядом отверстий, расположенный между соплами и установленный с возможностью перемещения нормально их осям, и преобразователь,сообщенный с выходами датчиков, преобразователь выполнен в виде четырехструйных элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ, шести струйных триггеров с раэлельными входами и входом "Запрет" у пятого триггера, двух струйных элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ на три входа, двух,струйных элементов И и канала уста новки, выходы первого, второго и третьего датчиков соединены с входами первого, второго и третьего эдементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ, инверсный выход первого элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ соединены с первыми входами первого и четвертого триггеров, инверсный выход второго элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ соединен с первыми - входами третьего и йятого триггеров, инверсный выход третьего элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ соединен с первыми входами второго и шестого триггеров, входы первого элемента 11 соединены с первым выходом третьего триггера и с инверсным выходом первого элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ, прямой выход первого элемента И соединен с входом "Запрет" пятого триггера, входы второго элемента И соединены с первыми выходами пятого и шестого триггеров, прямой выход второго элемента И соединен с входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ-ИЛ 11, второй вход которого соединен с каналом установки и с вторым входом четвертого триггера, прямой выход четвертого элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ соединен с вторым входом первого триггера, вторые выходы первого, второго и третьего триггеров соединены с входами первого элемента ИЛИ-НЕ в И на три входа, а вторые выходы четвертого, пятого и шестого триггеров соединены с входами второго элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ на три входа, второй выход первого триггера соединен с вторым входом второго триггера, второй выход второго триггера соединен с вторым входом третьего триггера, второй выход четвертого триггера соединен с вторым входом пятого триггера, второй выход пятого триггера соединен с вторым входом шестого триггера.На чертеже представлена схема устройства для контроля направления перемещений.Устройство для контроля направления перемещений состоит из трех датчиков 1-3 "сопло - сопла", экрана 4 с перемычками 5 и прорезями 6, которые вместе с датчиками 1-3 расположены вдоль направления перемещения, обозначенного стрелкой. Питание датчиков осуществляется по магистрали 7. Выходы датчиков соединены через элементы ИЛИ-НЕ-ИЛИ 8-10 с входами триггеров 11-16 с раздельными входами, каждый из которых состоит из двух элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ. Выходы триггеров 11-16 соединены с элементами ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 и 18 на три входа, значения сигналов на инверсных выходах которых определяют направление перемещений. Вход "Запрет" триггера 15 соединен с прямым1 О 15 20 30 35 40 45 50 60 65 выходом элемента И 19, входы которого соединены с инверсным выходомэлемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 8 и первым выходом триггера 13. Второй вход триггера 11 соединен с прямым выходомэлемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 20, входы которого соединены с прямым выходомэлемента И 21 и каналом 22 установки, в который подается кратковременный единичный сигнал для установки схемы в исходное состояние.Канал 22 соединен также с вторымвходом триггера 14,Устройство работает следующимобразом.В первоначальном состоянии экран 4 не разобщает сопла датчиков1-3, на выходах которых сигналыР , Р и Р 3 имеют единичное значен 1 е, в результате чего на первыевходы триггеров 11-16 поступают нулевые сигналы.В исходное состояние устройствоустанавливается подачей единичногосигнала в канал 22 установки. Приэтом происходит взвод триггеров11-16 (на их вторых выходах устанавливается единичный сигнал), ана инверсных выходах элементовИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 и 18 на три входаустанавливаются нулевые сигналы.При перемещении экрана 4 междусоплами датчиков 1-3 сигналы Р,Р и Р 3 поочередно принимают нулевйе значения, начиная с сигнала РПри первом нулевом сигнале Р напервые входы триггеров 12 и 16 поступает единичный сигнал, но триггеры состояния "Взвод" не меняют,так как на вторые входы этих триггеров уже поступают единичные сигналы с вторых выходов триггеров 11и 15. Сигналы на инверсных выходахэлементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 и 18 натри входа нуЛевые,При первом нулевом сигнале Рединичный сигнал поступает на первые входы триггеров 13 и 15, нотриггеры состояния "Взвод" такжене меняют, поскольку на их вторыевходы также поступают единичныесигналы с вторых выходов триггеров12 и 14. Сигналы на инверсных выходах элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 и 18на три входа нулевые.При первом нулевом сигнале Р напервые входы триггеров 11 и 14 поступает единичный сигнал, Он переводит триггеры 11 и 14 в состояние"Сброс", поскольку на вторые входы,соединенные с каналом 22, поступаютнулевые сигналы. Сигналы на инверсных выходах элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17и 18 на три входа нулевые,При втором нулевом сигнале Ртриггер 12 переходит в состояние"Сброс", а триггер 16 остается всостоянии "Взвод". Сигналы на инверсных выходах элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 и 18 на три входа нулевые.При втором нулевом сигнале Р 2 триггеры 13 и 15 переводятся в состояние "Сброс". На вход элемента И И 19 с первого выхода триггера 13 поступает единичный сигнал. На другой вход элемента И 19 поступает инверсный сигнал Р, При нулевом сигнале Р инверсцйй сигнал Р также имеет нулевое значение, поэтому на прямом выходе элемента И 19 сохраняется нулевой сигнал, который, поступая на вход "Запрет" триггера 15, не меняет состояния "Сброс" последнего. На инверсном выходе элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 на три входа устанавливается единичный сигнал, а на инверсном выходе элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 18 на три входа сохраняется нулевой сигнал.При втором нулевом сигнале Рз состояние "Сброс" триггеров 11 и 14 не изменяется, так как они уже изменили свое состояние от первого нулевого сигнала Р 3 . На прямом выходе элемента И 19 появляется единичный сигнал, переводящий триггер 15 в состояние "Взвод". На втором выходе триггера 15 устанавливается единичный сигнал, проходящий в триггер 16 и препятствующий переходу его в состояние "Сброс" при третьем нулевом сигнале Р. На инверсных выходах элементов ИЛИ-НЕ-ПЛИ 17 и 18 на три входа сохраняются единичный и нулевой сигналы соответственно.Таким образом, в результате поступления в преобразователь двух сигналов Р 1, двух сигналов Р 2 и одного сигнала Р на инверсном выходе элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 на три входа устанавливается единичный сигнал, а на инверсном выходе элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 18 на три входа нулевой сигнал сохраняется, Второй сигнал Р производит взвод триггера 15, С первых выходов взведенных триггеров 15 и 16 на входы элемента И 21 поступают нулевые сигналы, в результате на прямом выходе элемента И 21 соединенном с вторым входом триггера 11, также нулевой сигнал, который не меняет состояния триггеров 11-13.В итоге на вторых выходах триггеров 11-14 устанавливаются нулевые сигналы, а на вторых выходах триггеров 15 и 16 сохраняются единичные сигналы. В дальнейшем при третьих и последующих поступающих в преобразователь сигналах Р (при сохранении направления движения, знака последовательности сигналов) на инверсных выходах элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 и 18 на три входа сохраняются единичный и нулевой сигналы соот1078242 нетственно. Эти сигналы в таком виде отображают движение в одном направлении.При изменении знака последовательности поступающих н преобразователь сигналов Р 1 (изменение направления движения) нулевой сигнал Р следует после нулевого сигнала Р . После3первогонулевого сигнала Р на первые входы триггеров 13 и 15 поступает единичный сигнал, триггер 15 пе реходит н состояние Сброс", на его втором выходе устананливается нулевой сигнал, С первого выхода триггера 15 поступает единичный сигнал на первый вход элемента И 21, 15 а с второго выхода триггера 15 нулевой сигнал поступает на вход элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 18 на три входа и на второй вход триггера 16.При поступлении затем первого ну О левого сигнала Р 1 производится сброс триггера 1 б; на его втором выходе устанавливается нулевой сигнал, а на на первом - единичный, поступающий на второй вход элемента И 21. В результате и на третий вход элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 18 на три входа поступает нулевой сигнал, что приводит к смене нулевого сигнала на инверсном выходе этого элемента на единичный сигнал, а образовавшийся единичный сигнал на выходе элемента И 21, поступая)через элемент ИЛИ-НЕ-ИЛИ 20 на второй вход триггера 11 и, взводя этим последовательно триггеры 11-13, поступает по трем входам в элемент ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 на три входа и тем самым меняет также на инверсном выходе его единичный сигнал на нулевой. Таким образом, после изменения направления движения в результате поступления в преобразонатель первого сигнала Р, а потом первого сигнала Р 1, происходит смена сиге. нала,на инверсных ныходах элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 и 18 на три входа единичного на нуленой и нулевого на единичный соответственно. Это изменение сигналов в элементах ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 и 18 на три входа отображает смену направления движения.В дальнейшем при последующем поступлении сигналов Р н преобразова,тель в обратной первоначальной последовательности Р, Р, Рсигналы на инверсных выходах элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 и 18 на три входа сохраняются нулевым и единичным соответственно.В таком виде эти сигналы отображают движение в направлении, обратном первоначальному.Выходные сигналы элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ 17 и 18 на три входа подаются на индикатор И (ИЛИ), на управляющее устройстно (не показаны).Таким образом, предлагаемое устройство для контроля направления перемещений имеет более высокое быстродействие, обусловленное отсутствием в преобразонателе механических подвижных элементов и тем, что сигналы обрабатываются на низких уровнях давлений. Быстродействие, определяемое временем прохождения сигнала от датчика до выхода из преобразователя, н устройстне равно приблизительно 0,01 с, т.е. по сравнению с известным оно выше на порядок. НИИПИ Заказ 928/ЗЗираж 587 Подписное Филиал ППП "Патент",г,ужгород, ул.Проектная