Устройство для измерения перемещений

(57) Истрое бре и дпя изме ав реме ний,переьние т ени повыщГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское900190, кл. САвторское свУ 1283690, кл,СТРОЙСТБО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕ ение относится к прибожет, быть использованя линейных и угловых также определения напщения. Цель изобретениячности устройства. Уст 2 ройство для измерения перемещений содержит датчики 1 и 2, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 и 4, элементы 5 и 6 задержки. Дополнительно введенные элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 и 8, инвертор 10, П-триггеры 9, 11, 15, 16 и элементы ИЛИ 12 и 17 позволяют исключить сбои преобразования информации о перемещении объекта, вызванные "дребезгом" датчиков 1 и 2 при переключениях, а также многократными реверсированиями. объекта. Формирование счетных импуль. сов и обновление информации о направлении перемещения происходят каждую четверть периода срабатывания датчиков 1 и 2, при этом инФормация о на- .Ю правлении перемещения на выходе элемента ИЛИ 17 присутствует постоянно.3 150094Изобретение относится к приборостроению и может быть использованодля измерения линейных и угловых перемещений, определения направленияперемещения,Целью изобретения является повышение точности работы устройства.На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы работы предлагаемого,устройства при перемещении объектавперед; на фиг, 3 - временные диаграм.мы работы устройства при перемещенииобъекта назад; на фиг. 4 - пример реализации датчиков.Устройство содержит датчики 1 и 2,выходы которых подключены соответственно к первым входам элементов ИСКЛЮ"ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 и 4 и через элементы 5 и 206 задержки - к вторым входам элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 и 4 и к первымвходам элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 и8, вторые входы которых подключены соответственно к выходам элементов б и5 задержки, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ 7 подключен к 0-входу триггера 9,выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 черезинвертор 10 подключен к Э-входу триггера 11. Выходы триггеров 9 и 11 подключены соответственно к первому ивторому входам элемента ИЛИ 12. Выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 и 4 подподключены соответственно к первым,входам элементов И 13 и 14, вторые 35входы которых подключены к прямым выходам триггеров 15 и 16. Выход элемента И 13 подключен к С-входу триггера11, К-входу триггера 9, 8-входу триггера 16 и к первому входу элемента 40ИЛИ 17. Выход элемента И 14 подключен,к С-входу триггера 16, С-входу триггера 9 К-входу триггера 11, Б-входутриггера 5 и к второму входу элемента ИЛИ .7. 0-входы триггеров 15 и 16 45подключены к потенциалу "0". Выходыэлементов ИЛИ 12 и 17 .являются выходами устройства (фиг. 1). Датчикии 2 (фиг. 4) содержит непрозрачныйдиск 18 с прорезью, светодиоды 19 и20, фотоприемники 21 и 22, триггеры23 и 24 Имитта.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии на выходах 55датчиков 1 и 2 присутствуют сигналы"0". Нулевые уровни присутствуют также на выходах элементов 5 и 6 задержки элементов 3, 4, 7, 8 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 5 4ИЛИ 3, 4, 7, 8 элементов И 13 и 14, элементов ИЛИ 12 и 17. Триггеры 15 и 16 либо устанавливаются в противоположные состояния, либо их состояния уже противоположны и определяются предшествующим исходному состоянию перемещением, Триггеры 9 и 11 сбрасываются (для предустановки триггеров использованы внешние сигналы).Предположим что на выходе триггера 15 "1", а на выходе триггера 16 "0", Пусть в начале объект движется в условном направлении вперед (фиг, 3), В этом случае первым переключается датчик 1. Устойчивому состоянию на выходе датчикамогут предшествовать многократные переключения "О" в и, обратно (" дребезг" при срабатывании), что может быть обусловлено физическими принципами работы датчика, а также многократным реверсированием на границе зоны срабатывания (фиг. За). Элемент 5 задержки.вырабатывает сигнал, сдвинутый во времени относительно исходного на величину В (фиг. Зв), На выходе элемента ИСКЛЮ- ЧА 1 ОЩЕЕ ИЛИ 3 гоявляется последовательность импульсов фиг. 2 д), поступающая на первый вход, элемента И 13, на втором входе которого присутствует сигнал разрешения - "1".с выхода триггера:.5, Элемент И 13 пропускает на свой выход только первый импульс из, проходящей последовательности (фиг. Зж), так как отрицательный фронт этого первого импульса опрокидывает триггер 15 (фиг. Зи) и элемент.И 13 оказывается запертым по второмувходу. Этот же первый импульс устанавливает триггер 16 в состояние "1" по " Б-входу (фиг. Зк), отпирая тем самымэлемент И 14. На выходе элементаИЛИ 17 формируется первый счетный импульс (фиг. Зп). Импульс на выходеэлемента И 13 (фиг. Зж),используетсякроме того, для определения направле-ния. По его положительному фронтутриггер 11 устанавливается в состояние " (фиг. Зн), так как на Э-входеэтого триггера присутствует "1"(фиг. Зл), триггер 9 остается в исходном состоянии. На выхоце элементаИЛИ 12 формируется уровень , соот-.ветствующий движению объекта вперед.При дальнейшими .перемещении объекта вперед срабатывает датчик 2 (фиг. Зб),который, как и датчик 1, переключается с помехой (" дребезгом" ), Однако навыход элемента И 14 пройдет лишь первый импульс (фиг. Зз), по заднемуфронту которого сбрасывается триггер16, и элемент И 14 оказывается запертым. На выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ 7 устанавливается "1". Импульсомна выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 10устанавливается "1", Импульс на выЖо де элемента И 14 устанавливает триггер .15 в "1" (фиг, Зи), переключаеттриггер 11 (фиг. Зн) и триггер 9(фиг. Зо). На выходе элемента ИЛИ 17 15появляется второй счетный импульс(фиг, Зп), на выходе элемента ИЛИ 12подтверждается состояние "1", что соответствует движению вперед.При дальнейшем движении вперед дат чик 1 переключается из "1" в 0", чтотакже может сопровождаться "дребезгом"(фиг. За),. При появлении первого импульса на выходе элемента И 13 триггер 15 опрокидывается (фиг. Зи), при 25этом запирается элемент И 13, триггер16 устанавливается в состояние .На выходе элемента 11 ЛИ 17 появляетсятретий счетный импульс. На выходе ин"вертора 10 устанавливается "1" 30(фиг, Зл). Переключение триггера 11в "1" (фиг. Зн) обуславливает "1" навыходе элемента ИЛИ 13 (фиг. Зр),подтверждая тем самым движение объекта вперед. 35При дальнейшем движении вперед датчик 2 переключается в "0", что такжепроисходит с "дребезгом". Уровень "1"на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7(фиг. Зм) по первому импульсу на выходе элемента И 14 устанавливается навыходе триггера 9 (фиг. Зо) и на выходе элемента ИЛИ 12 (фиг. Зр). Триггер 16 сбрасывается (фиг. Зк), триггер15 устанавливается в "1". На выходе 45элемента ИЛИ 17 появляется четвертыйсчетный импульс, на выходе элементаИЛИ 12 подтверждается состояние "1"..При перемещении объекта в другуюсторону (назад) работа устройства 50аналогична (фиг. 4),Каждув четверть периода сигналовс датчиков 1 и,2 на выходе. элементаИЛИ 17 формируются счетные импульсы.На выходе элемента ИЛИ 12 присутствует 0, что соответствует движению назад, причем это состояние подтверждается каждую четверть периода.Формула изобретенияУстройство для измерения перемещений, содержащее два импульсных датчика, два элемента задержки, два элемен - та ИСКЛЮЧАК 1 ЦЕЕ ИЛИ, причем выходы первого и второго датчиков подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и через первый и второй элементы ,задержки - к вторым входам второго и первого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ со - ответственно, о т л и ч а и щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены инвертор, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два элемента И, четыре Р-триггера и два элемента ИЛИ, причем выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к Р-входу первого триггера, выход второго элемента ИСКДОЧАЮЩЕГ ИЛИ через инвертор подкличен к Р-входу второго триггера, первые входы третьего и четвертого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подклвчены к выходам первого и второго датчиков соответственно, а вторые входы подключены к выходам первого и второго элементов задержки соответственно, выходы третьего и четвертого элементов ИСКЛМЧА 10 ЩЕЕ ИЛИ подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходами соответственно третьего и четвертого триггеров, выход первого элемента И подключен к К-входу первого триггера, к С-входу второго триггера, С-входу третьего триггера, к Я-входу четвертого триггера и к первому входу первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И подкличен к С-входу первого триггера, к К-входу второго триггера, к Я-входу третьего триггера, к С-входу, четвертого триггера и второму входу первого элемента ИЛИ, прямые выходы первого и второго триггеров подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, а Р-входы третьего и четвертого триггеров подключены к потенциалу логического нуля.1500945 Составитель В, ПарамоновТехред Л. Олийнык Корректор Т. Палий.едактор Т. ПарАенова Подписно аказ 4859/3 НИИПИ Государственного 113035, роизводственно-издательский комбинат Патент , г. Ужгород, ул. Гагарин11 1 а Ю раж 789митета исква, Яе ж изобретени Раушская и открытиям при ГКНТ СССРб., д. 4/5