Устройство для контроля направления вращения

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н 11 742797(51)М, Кл,2 С 01 Р 13/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРАВЛЕНИЯВРАЩЕНИЯ 1Изобретение относится к системамавтоматического контроля и регулирования и может быть использовано дляконтроля направления вращения и измерения числа оборотов объекта, 5Известно устройство для измеренияоборотов, содержащее датчик оборотов,формирователь импульсов, генераторыимпульсов, элемент И, триггеры 113,Это устройство не устанавливает 1 Онаправление вращения объекта,Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для контроля перемещения тел, содержащее воздействующий элемент, закрепленный на перемещающемся объекте, два канала преобразования сигналов, выполненные изпоследовательно соединенных датчиков,генератора, формирователя импульсов,элемента .Запрет, триггера, ждущего мультивибратора, согласующиеэлементы, элементы И, линии задержкии генератор тактовых импульсов,воспринимающие элементы в котором могут быть выполнены, например, в виде 25датчиков Холла, в выходных цепях которых используются развяэывающиетрансформаторы 2,Однако для нормальной работы данного устройства необходимо выбрать 30 такое взаимное расположение датчиков обоих каналов, чтобы имел место участок пути между датчиками, при прохождении которого объектом (воздействующим элементом), колебания генератора в обоих каналах были бы сорваны. Недостатком устройства является также и его сложность.Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его надежности,Поставленная цель достигается тем, что на перемещающемся объекте установлен второй магнит, полюса которого ориентированы противоположно полюсам первого магнита относительно датчиков Холла, включенных согласно и последовательно, при этом входные цепи датчиков Холла подключены к источнику питания через ключ, управляющий вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, выходы усилителей подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом первого формирователя, а выходы, соответственно, с единичным и нулевым входами триггера, подключенного прямым и инверсным выходами, соответственно, к первым входам третье" го и четвертого элементов И, вторыевходы которых соединены с выходом второго формирователя импульсов, а третьи входы - через элемент ИЛИ с выходами усилителей.На фиг. 1 представлена схема устройства для контроля направления вращения; на фиг. 2 - расположение магнитов относительно датчиков Холла; на фиг. 3 - временные диаграммы сигналов.Устройство для контроля направления вращения содержит. датчики 1 и 2 Холла, входные цепи которых включены согласно и последовательно с источником питания Ея через ключ 3, управляющий вход которого соединен с генератором 4 тактовых импульсов.Выход генератора 4 соединен также с входом первого формирователя 5 импульсов, совпадающих по фазе с тактовыми импульсами и входом второго формирователя 6 импульсов, противоположных по. фазе тактовым. Выходныецепи датчиков Холла через развязываю 20 щие трансформаторы 7 и 8 соединены, соответственно, с усилителями 9 и 10, выходы которых подключены к первым 25 входам первого 11 и второго 12 элементов И, вторые входы элементов 11 и 12 Й соединены с выходом первого Формирователя 5, а их выходы, соответственно, с входами 0 и ЗО1 триггера 13, подключенного едияичным.и нулевым выходами к первымвходам третьего 14 и четвертого 15элементов И соответственно, Вторыевходы элементов 14 и 15 И соединеныс выходом второго формирователя 6импульсов, а третьи их входы черезэлемент 16 ИЛИ с выходами усилителей9 и 10. Элементы 11 и 12 И, триггер13 и элементы 14, 15 И, элемент 16ИЛИ образуют схему анализа направления вращения,На фиг. 2 показан объект 17 вращения с установленными первым магнитом 18 и вторым магнитом 19, полюсаБ и Я которых ориентированы относительно датчиков Холла 1 и 2 противоположно.На Фиг, 3 обозначены: 20 - последовательность импульсов на выходе генератора 4; 21 и 22 - последовательность импульсов на выходе первогои второго формирователей; 23 и 24 -последовательность импульсов на выхоДе соответственно усилителей 9 и101 25 и 26 - последовательность импульсов на выходах первого 11 и второго 12 элементов И; 27 - выход триггера; 28 и 29 - последовательностьимпульсов на выходе третьего и четвертого элементов И; Л - временныедиаграммы, полученные при левом вращении объекта, п - при Правом вращении объекта,Устройство для контроля направления вращения работает следующим образом.65 За один оборот объекта 17 вращения, на котором укреплены магниты 18 и 19, формируются две пачки импульсов на каждом из датчиков 1 и 2 Холла. Импульсы первой пачки каждого из датчиков совпадают по Фазе с импульсами генератора 4 тактов, так как они возбуждаются при прохождении ,над датчиками магнита 18, ориентированного полюсом И (на фиг, 3 эти пачки объединены скобкой с обозначением И), Импульсы второй пачки датчиков Холла противоположны по Фазе импульсам генератора 4, так как возбуждаются полюсом Я магнита 19, ориентированным противоположно магниту ,18 (на фиг. 3 эти пачки объединены скобкой с обозначением Я), Последовательность импульсов 21 с формирователя 5, совпадающая по фазе с импульсами 20 генератора 4, может пройти на выходы элементов 11 и 12 И при прохождении над датчиками Холла только магнита 18. В свою очередь последовательность импульсов 22 с формирователя 6 может пройти на выход элементов 14 и 15 И при прохождении над датчиками только магнита 19,При левом вращении при прохождении полюса магнита 18 над датчиками 1 и 2 в их выходных цепях наводится постоянное напряжение, модулированное импульсами генератора 4, поступающее через развязывающие трансформаторы 7 и 8 на усилители 9 и 10 соответственно, На выходах усилите.лей появляются пачки импульсов 23 и 24 (со знаком И), длина пачки определяется временем перекрытия рабочей зоны датчика и магнита, сначала на усилителе 9, затем на усилителе 10, Учитывая направления магчитного поля, создаваемого магнитом 18, импульсы этих пачек совпадают по фазе с импульсами 20 генератора 4 и, следовательно, с импульсами 21 формирователя 5, В результате чего на выходах элементов 11 и 12 И появляются пачки коротких импульсов 25.и 26, совпадающих по времени с импульсами 21 формирователя 5, длина каждой из которой равна длине пачек импульсов 23 и 24 с усилителей 9 и 10. С появлением первого импульса пачки 26 с выхода элемента 12 И (на фиг, 3 - часть временной диаграммы, объединенной скобкой Л) триггер 13 устанавливается в состояние 0. Тем самым элемент 14 И закрывается, а элемент 15 И открывается. В дальнейшем над датчиками проходит полюс Я магнита 19 на выходе усилителя 9, а затем на выходе усилителя 10 появляется пачка импульсов 23 и 24 со знаком Я противоположных по фазе импульсам 20 генератора 4, и следовательно, совпадающих с импульсами 22 форми" рователя 6. Эти пачки импульсов с усилителей 9 и 10 не проходят на вы 742797ходы элементов 11 и 12 И и, следовательно, не изменяют состояние триггера 13, Учитывая, что элемент 15 Иоткрыт триггером 13, на выходе 15 Иформируются тождественные по длинепачки коротких импульсов 29, совпадающих с импульсами 22 формирователя б,Таким образом, при левом вращении за каждый оборот объекта появляются две пачки коротких импульсов 29только на выходе элемента 15 И, апри правом вращении объекта импульсы появляются только на выходе элемента 14 И,Устройство выгодно отличается отизвестных простотой и отсутствием 15каких-либо регулировочных параметровв виде линий задержек, одновибраторов и т.п. Кроме того, устройствоне требует обеспечения взаимного перекрытия (по времени) возбуждениядвух воспринимающих элементов, таккак это часто исключается конструктивными воэможностями датчиков иобъекта вращения.Формула изобретенияУстройство для контроля направления вращения, содержащее воздействующий элемент, например, магнит, за крепленный на перемещающемся объекте, два канала преобразования сигналов, состоящие из датчиков Холла, выходные цепи которых через развязывающие трансформаторы соединены соответственно с первым и вторым усилителями,генератор тактовых импульсов, выходкоторога,соединен.с входами формирователей импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности устройства, на перемещающемся объекте установлен второй магнит, полюса которогоориентированы противоположно полюсам первого магнита относительно датчиков Холла, включенных согласно ипоследовательно, при этом входныецепи датчиков Холла подключены к источнику питания через ключ, управляющий вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, выходыусилителей подключены соответственнок первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом первого формирователя,а выходы, соответственно, с единичным и нулевым входами триггера, подключенного прямым и инверсным выходами, соответственно, к первым входам третьего и четвертого элементовИ, вторые входы которых соединень свыходом второго формирователя импульсов, а третьи входы - через элементИЛИ с выходами усилителей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9487407, кл. 6 08 С 9/04.2. Авторское свидетельство СССР9518788, кл. 6 08 С 9/04.742797 ФилдСоставитель А.Трегубовактор ВЗарванская Техред Р, Олиян Ко ектор М.Вигула 1/11 Тираж 1019 ПодписнЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 каз 3 Филиал ППППатент , г, Ужгород, ул. Проектная