Устройство для определения направления перемещения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6 З 1 М 13/00, В 61 1 1/ ОБРЕТЕ ИЕ ПИ ТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМУ оматики им, Х,Крош во СССР1979. ерпендикулярнои через магнитную ения объекта. Ос опорах 4 и прохо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Киевский институт асъезда КПСС(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯНАПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ(57) Изобретение относится к автоматизации производственных процессов, к устрой Изобретение относится к автоматизации производственных процессов, к устройствам, обеспечивающим информацией о направлении перемещения в горизонтальном направлении различных ферромагнитных объектов.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства для определения направления перемещения объектов; на фиг.2 - узел поворота и перемещения магнита в изометрии; на фиг.3 - графики импульсов ЭДС и напряжений, возникающих на выходе измерительной обмотки (Ек), на выходе приеника (Опр), на выходе формирователя (Оф) при различных вариантах движения объекта: А - движение объекта слева, Б - повторный заход слева, В - движение объекта справа, Г - повторный заход справа.Устройство содержит постоянный магнит 1, установленный внутри измерительствам, обеспечивающим информацией о направлении перемещения в горизонтальном направлении различных ферромагнитных объектов. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. АналИз направления перемещения контролируемого объекта происходит по полярности первого возникающего импульса ЭДС, при этом первый импульс синхронизируется сигналом с выхода формирователя 13 при срабатывании магнита 1. При подаче синхроимпульса на одном из выходов устройства появляется сигнал, соответствующий направлению движения обьекта. 3 ил,ной обмотки 2 на оси 3, п плоскости, проходящей ось магнита и линию движ 3 установлена подвижно в дит через отверстие внут реннее отверстие опоры 4 эллипса, в результате чег можность вертикально вдоль большой оси элли стия опоры 4. Обе опоры стойках 5. Для ограничен хода магнита 1 на уровня него краев измерительно новлены ограничители (н из опор 4 установлена ме и приемником 7 инфракр причем в этой опоре 4 и соосных с излучателем и п стия 8, одно из которых ра тив излучателя б, а д приемника 7, В качестве менен светодиод, в каче ри магнита 1. Внутвыполнено в виде о ось 3 имеет возго перемещения птического отвер закреплены на ия угла поворота и х верхнего и нижй обмотки 2 устае показаны). Одна жду излучателем 6 асного излучения, редусмотрены дварием ником отверсположено напроругое против излучателя 6 пристве приемника -10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 фотодиод. Выход измерительной обмотки 2 подключен к входам ждущих мультивибраторов 9 и 10. Выход мультивибратора 9 подключен к одному из входов логического блока И 11, а выход мультивибратора 10 подключен к одному из входов логического блока И 12. Выход приемника 7 подключен через формирователь 13 к вторым входам логических блоков И 11 и 12. Выход блока 11 является иформационным выходом устройства, соответствующим направлению движения объекта "Налево", а выход блока 12 соответственно - движению объекта "Направо". Мультивибратор 9 запускается импульсами отрицательной полярности, мультивибратор 10 - импульсами положительнойй полярности.Формирователь 13 представляет собой дифференцирующую цепочку, сигнал на выходе которой появляется только при положительном скачке напряжения на ее входе. Блоки 11 и 12 являются схемами совпадения по положительным сигналам на обоих входах.Устройство работает следующим образом.Пусть в исходном состоянии левый полюс магнита М (фиг,1) опущен, а правый полюс Я поднят. При подходе ферромагнитного объекта к устройству слева постоянный магнит 1 поворачивается по направлению движения часовой стрелки, т,е. левый торец магнита 1 (полюс М) поднимается навстречу объекта, а полюс Я опускается, кроме того, магнит 1 приподнимается, ось 3 при этом перемещается внутри опоры 4 в верхнее положение и перекрывает отверстия 8. Во время движения магнита 1 силовые линии полюса й пересекают витки левого (фиг,1) сектора обмотки 2 снизу вверх, а силовые линии полюса Я пересекают витки правого сектора обмотки 2 сверху вниз. Учитывая принцип относительности, т.е, считая. что витки обмотки 2 перемещаются относительно "неподвижных" силовых магнитных линий, по правилу правой руки находим, что в левом секторе обмотки 2 возникает ЭДС, направленная от нас (+), а в правой части - на нас ( ). Результирующая ЭДС складывается из ЭДС в левой и правой частях обмотки 2, Принимаем полярность результирующей ЭДС положительной, тогда срабатывает мультивибратор 10, с выхода которого на один из входов блока И 12 подается положительный импульс (фиг,З, первый положительный импульс Е,вариант движения), В это же время на второй вход . блока И 12 с выхода приемника 7 через формирователь 13 также поступает положительный импульс (фиг,З, импульс Оф,вариант), Срабатывает блок И 12, выдавая со своего выхода сигнал, соответствующий направлению движения объекта "Направо", Дальнейшее перемещение объекта над устройством заставит в какой-то момент магнит 1 резко переориентироваться - левый полюс Й уйдет вниз, а правый Я окажется вверху. Полярность ЭДС возникщей при повороте магнита 1 в направлении против часовой стрелки, будет противоположной полярности предыдущего импульса (фиг.З, второй импульс Е,вариант), Ось 3 магнита 1 по-прежнему поднята и перекрывает поток между излучателем б и приемником 7 На выходах блоков 11 и 12 сигналов нет, так как нет сигнала от приемника 7, При дальнейшем удалении обьекта взаимодействие полюса Я с объектом прекращается, и магнит 1 опускается в исходное состояние - полюс К внизу, полюс Я вверху. Возникающие при этом всплески ЭДС в обоих секторах обмотки 2 имеют одинаковую полярность и взаимно уничтожаются. Ось 3 опускается на нижнюю поверхность опоры 4, поток излучения через отверстия 8 восстановился, на выходе приемника потенциал равен "0".вариант движения объекта на фиг,З соответствует повторному проходу обьектаслева направо.Рассмотримвариант, когда объект поменял направление движения и перемещается над устройством справа налево. Исходное состояние подвижного магнита 1: полюс й внизу, полюс Я вверху. При подходе объекта со стороны полюса Я полноценного поворота магнита 1 вокруг оси 3 не происходит. При этом правая часть магнита (полюс Я) приподнимается на высоту, определяемую ходом подвижной оси 3 в опоре 4. Левая часть магнита 1 (полюс М) практически неподвижна, В правой части измерительной обмотки 2 возникает импульс ЭДС, направленный на фиг.1 от нас (+), Результирующая величина ЭДС на выходах обмотки 2 будет определяться амплитудой этого импульса (фиг.З,вариант, первый отрицательный импульс). Амплитуда этого импульса несколько ниже, так как в этом случае "сработала" только одна половина измерительной обмотки 2, Отрицательный импульс ЭДС запускает мультивибратор 9, с его выхода на вход блока И 11 поступает положительный импульс. В этот момент срабатывает приемник 7, с выхода формирователя 13 на второй вход блока И 11 поступает положительный импульс, открывающий блок И 11, на выходе которого появляется сигнал, соответствующий движению объекта "Налево". Второй положительный им 1631443пульс на выходе измерительной обмотки 2, возникающий в ней при переброске магнита 1, когда полюс М подскакивает вверх, а полюс Я падает, не вызывает ответной реакции блоков 11 и 12, так как с выхода форми рователя 13 не поступает импульс, разрешающий срабатывание блоков 11 или 12.Аналогично работает устройство при повторном проходе объекта справа налево 10 (фиг.3, 1 Ч вариант). Амплитуда первого отрицательного импульса теперь выше амплитуды этого же импульса в предыдущем случае, так как после первого прохода объекта справа налево полюс Б остался внизу и при 15 появлении объекта снова справа магнит 1 проворачивается вокруг оси 3 против направления движения часовой стрелки, возбуждая при этом импульсы ЭДС согласного направления в обоих секторах обмотки 2, 20В предложенном устройстве анализ направления перемещения объекта происходит по полярности первого возникающего импульса ЭДС, при этом первый импульс синхронизируется сигналом с выхода фор- мирователя 13 при срабатывании магнита 1. При выдаче синхроимпульса на одном из выходов устройства появляется сигнал, соответствующий направлению движения объекта.Формула изобретения Устройство для определения направления перемещения, содержащее постоянный магнит, установленный с воэможностью поворота, измерительную обмотку, оптический датчик с подвижной заслонкой, блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, постоянный магнит установлен на поворотной оси, перпендикулярной плоскости, проходящей через линию магнитной оси магнита, а сама поворотная ось магнита установлена в опорах с отверстиями с возможностью вертикального перемещения,1631443 7 пр Составитель Д,Морозоведактор М.Товтин Техред М,Моргентал Корректор И,М оизводстве аказ 542 ВНИИПИ Гос 1г.5 Тираж 335 Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гага