Устройство для измерения перемещения в реальном масштабе времени

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 03 М 1/2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И тома можретение относится кычислительной технике пользовано в система ке и быть впол змер госЮА стБенный номитеПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторскийи технологический институт кабельнойпромышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В РЕАЛЬНОМ МАСШТАБЕ ВРЕМЕНИ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в системах измерения угловых и линейных перемещенийв реальном масштабе времени, где использование известных измерительныхустройств невозможно, например, врентгеновских вычислительных томографах третьего и четвертого поколений. Целью изобретения являетсяповышение информативности при сохранеким числа меток положения путемразбиения интервала между соседнимиметками положения на К равных интервалов. Поставленная цель достигается,80147484 тем, что в устроиство, содержащеенеподвижный носитель меток положения, первый датчик положения, первыйформирователь импульсов и блок. сбора. и обработки данных, дополнительновведены вторые датчик положения иформирователь импульсов, три блоказадержки, два триггера, суммирующийсчетчик, два регистра, вычитающийсчетчик, счетчик циклов, блок сравнения кодов, четыре злемента ИЛИ, тризлемента И,шина задания код,:. деления ншина управления, генератор импульсови управляежк делитель частоты. Введение второго датчика положения позволяет с помощью генератора импульесов, управляемого делителя частоты,первого блока задержки, суммирующегосчетчика и первого регистра произвес- у вти измерение фактического времени .перемещения между двумя соседними .метками с высокой точностью, котороезатем по сигналам с основного датчиЭивйка положения разбивается на К равныхинтервалов с помощью вычитающегосчетчика, блока сравнения кодов,счетчика циклов и двух блоков задержки, т.е. исходными данными для размножения в данном интервале являетсяизмеренная предварительно, с помощьювведенного датчика положениядлительность зтого же интервала. 1 ил. угловых и линейных перемещений альном масштабе времени, где ис зование известньк измерительныхустройств невозможно, например в рентгеновских вычислительных томографах третьего и четвертого поколений.Цель изобретения - повышеннее, нн 5 Формативности при сохранении числа меток положения путем разбиения интервала между соседними метками положения Юа К равных интервалов за счет формирования Кпозиционных импульсов.На чертеже показана структурная схема устройства.Устройство содержит неподвижный носитель 1 меток положения, датчики 2 и 3 положения, формирователи 4 и 5 импульсов, блок 6 управления сбором и обработкой данных, с первого по третий блоки 7-9 задержки, генератор 10 импульсов, управляемый делитель 20 11 частоты, суммирующий счетчик 12, первый 13 и второй 14 регистры, вычитающий счетчик 15, счетчик 16 циклов, блок 17 сравнения кодов, первый 18 и второй 19 триггеры, с первого 25 почетвертый элементы ИЛИ 20-23, с первого по третий элементы И 24-26, шину 27 задания кодов и шину 28 управления.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии триггеры 18 и 19 находятся в нулевых состояниях цепи первоначальной установкитриггеров 18 и 19 не показаны) и нулевые потенциалы с прямых выходов триггеров 18 и 19 блокируют соответственно счетчики 12 и 15.На шинах 27 задан код числа К, а на шине 28 присутствует полсжитель ный потенциал, который подтверждает нулевое состояние триггера 19 через элемент ИЛИ 23 и блокирует прохождение сигналов с выхода формирователя 4 иа вход блока 8 через элемент И 24. 45 Генератор 10 вырабатывает импульсы с кварцоваиной частотой, которая поступает на вход делителя 11, на выходе которого появляются импульсы с частотой ОК, которые поступают на тактовый вход счетчика 12, который подсчитывает эти импульсы.После начала вращения сканирующей системы датчики 2 и 3 вырабатывают электрические сигналы при проходде" нии соответствующих меток неподвижного носигеля 1 меток положения. Эти сигийлы формируются соответственно на формирователях 4 и 5. При появлении сигнала на выходе формирователя 5, на первом " четвертом выходах блока 7 появляются сдвинутые во времени импульсы. По импульсу с первого выхода блока 7 устанавливается в "0" триггер 18, нулевой сигнал с прямого выхода которого запрещает фуФкционирование счетчика 12. По сигналу с второго выхода блока 7 содержимое счетчика 12, которое соответствует количеству импульсов с частотой Г/К, поступивших в интервале времени между предыдущим и данным сигналами с выхода формирователя 5, переписывается в регистр 13, По сигналу с третьего выхдда блока 7 счетчик 12 обнуляется и по сигналу с четвертого выхода блока 7 триггер 18 устанавливается в "1", тем самым разрешается подсчет импульсов с частотой Г/К счетчиком 12, который продолжает подсчет до прихода следующего импульса с выхода формирователя 5 и т.д. На вход инициирования блока 6 при этом никаких импульсов не поступает. При достижении сканирующей системой штатной скорости вращения на шине 28 появляется нулевой потенциал,который разрешает поступление импульсов свыхода Формирователя 4 на входблока 8 через элемент И 24,При поступлении каждого импульсана вход блока 8 сначала появляетсясигнал на его первом выходе, по которому происходит загрузка регистра14 содержимым регистра 13,. устанавливается счетчик 16 циклов в исходное состояние 100 (при этом навыходе блока 17 сравнения кодов появляется единичный потенциал, которыйразрешает прохождение сигналов черезэлементы И 25 и 26). Импульс с первого выхода блока 8 проходит черезэлемент ИЛИ 20 н поступает на входинициирования блока 6, который управляет сбором и обработкой данныхс детекторов рентгеновского излучения томографа, жестко связанных снеподвижным носителем 1 меток полокения (детекторы рентгеновского излучения и источник рентгеновского излучения не показаны), По импульсу свторого выхода блока 8 происходитзагрузка вычнтающего счетчика 15 содержимым регистра 14. По импульсус третьего выхода блока 8 происходитзадержки, первый выход которого соединен с входом перезаписи второгорегистра, 8-входом счетчика циклови первым входом первого элемента ИЛИ,второй и третий выходы второго блоказадержки соединены соответственно с 147484 установка триггера 19 в "1" через элемент 22, при этом положительный потенциал с прямого выхода триггера 19 разрешает счет импульсов с частотой Г вычитающим счетчиком 15 и при достижении последним нулевого состояния на его выходе "Заем" появляется импульсный сигнал, который устанавливает триггер 19 в нулевое со стояние, что приводит к блокировке счетчика 15, и поступает на вход блока 9. Импульс с первого выхода блока 9 увеличивает на единицу содержимое счетчика 16 циклов и проходит через 15 элемент ИЛИ 20 на вход инициирования блока 6, Так как содержимое счетчика 16 не равно коду на шинах 27, на выходе блока 17 сохраняется единичный потенциал и поэтому импульс с второ го выхода блока 9 проходит через элементы И 25 и ИЛИ 2 1 и поступает на вход управления загрузкой счетчика 15, который загружается содер 1;имым регистра 14. Сигнал с третьего выхода блока 9 проходит через элемент И 26, элемент ИЛИ 22 и устанавливает триггер 19 в единичное состояние и разрешается функционирование счетчика 15.30Описанньп цикл повторяется Краз, При появлении на первом выходе блока 9 К-го импульса счетчик 16 увеличивает свое содержимое на единицу, которое становится равным К. При этом З на выходе блока 17 появляется нулевой потенциал сравнения кодов, который блокирует элементы И 25 и 26, поэтому по импульсам с второго и третьего выходов блока 9 загрузки 40 счетчика 15 и установки триггера 19 не происходит. Формирование следующих К-х импульсов счетчиком 15 и блоком 9 произойдет только при поступлении следующего импульса с формирова теля 4. Таким образом, устройство формирует на входе инициирования блока 6 по каждому импульсу с выхода формиро вателя 4 Кдополнительных промежуточных импульсов, причем число в регистре 14 является результатом измерения этого же углового интервала датчиком 3, чем обеспечивается распределение абсолютной погрешности на все К позиционных интервалов в интервале между двумя угловыми положениями носителя 1 меток положения. 2 6 Формула изобретенияУстройство для изме 1 ения перемещения в реальном масштабе времени, содержащее неподвижный носитель меток положений, первый датчик положения, жестко связанный с подвижной частью устройства, выход которогс соединен с входом первого формирова-, теля импульсов, блок управления сбором и обработкой данных, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности при сохраненни числа меток положения, в него введены. второй датчик положения, жестко связанный с подвижной частью устройства и отстоящий от первого датчика на расстоянии, большем оцного периода и меньшем двух периодов расположения меток положений на носителе, второй формирователь импульсов, генератор импульсов, управляеьщй делитель частоты, с первого по третий блоки задержки, первый и второй триггеры, с первого по третий элементы И, с первого по четвертый элементы ИЛИ, суммирующий счетчик, первый и второй регистры, вычитающий счетчик, блок сравнения кодов, счетчик циклов, шина задания , да деления и шина управления, выход второго датчика положения соединен с входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с входом первого блока задержки, первый выход которого соединен с К-входом первого триггера, прямой выход которого соединен с входом управления суммирующего счетчика, счетный вход которого и вход обнуления подключены соответственно к выходу управляемого делителя частоты и к второму выходу первого блока задержки, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с входом перезаписи первого 1регистра и 8-входом первого триггера, выход первого формирователя импульсов соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к шине управления, а выход соединен с входом второго блока1474842 Составитель М. Сидороваактор А. Козориз Техред Л.Сердюкова Корректор И. Демч акая 191 Подписноеениям и открытиям прикая наб., д, 4/5 НТ С ВКщЯТЯ Гос рственного комитета 113035, Москва, Ж здательский комбинат "Патент", г. Ужгород ул, Гагар Производственно первыми входами второго и третьегоэлементов ИЛИ, выходы разрядов суммирующего счетчика соединены с разрядными входами первого регистра,выходы которого соединены с разрядными входами второго регистра, выходыкоторого соединены с разрядными входами вычитающего счетчика, выход переполнения которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИи входом третьего блока задержки,первый выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ ис С-входом счетЧика циклов, второй 15и третий выходы третьего блока задержки соединены соответственно с первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы которых объединены и подключены к выходу блока сравнения кодов, выход второго элементаИ соединен с вторым входом второгоэлемента ИЛИ, выход которого соецинен с входом перезаписи вычитающегосчетчика, выход третьего элемента Исоединен с вторым входом третьегоэлемента ИЛИ, выход которого соединенс Б-входом второго триггера, второйвход четвертого элемента ИЛИ подключен к шине управления, а выходк К-входу второго триггера, прямойвыход которого соединен с входом управления вычитающего счетчика, счетный вход которого подключен к выходугенератора импульсов и к входу управляемого делителя частоты, разрядныевходы которого подключены к шинезадания кода деления и к первой груп-.пе входов блока сравнения кодов, вторая группа входов которого подключена к выходам счетчика циклов, выходпервого элемента ИЛИ соединен с входом блока управления сбором и обработки данных.