Устройство для определения направлениявращения диска

Союз Советский Социалистический Республик(6 т) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 19,11,79 (21) 2843175/18-24с присоединением заявки йо(51)М. Кл з 6 01 Р 13/04 6 08 С 9/06 Государственный комтет СССР но делам зобретенВоткрытийДата опубликования описания 30.0781 с ,И.И, Шехтман, О.И. Мишарин и С.А. Васильев(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ ДИСКА Изобретение относится к автоматике н вычислительной технике и может быть использовано для определения направления вращения вала.Известно устройство для определения направления вращения, содержащее диск с щелевыки отверстиями, три фотодатчика, соединенные с формнро" вателями электрическмх сигналов, триггеры и элементы И 11).Однако такое устройство имеет зйачнтельную величину максимальной ошибки определения ровеРса, обусловленную тем, что для ликвидации неоднозначности задействования дат" чиков используются промежутки между ними. Кроме того, информация об изменении направления вращения при реверсе в момент задействования сред" него датчика выдается только после прихода сигналов со всех трех датчиков.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения направления вращения, содержащее диск со щелевыми отверстиями, три фотодатчнка, соединенных с формирователями электрических сигналов, триггеры, элементы И н элементы ИЛИНЕ, прямые входы которых соединены с выходамн соответствующих формирователей электрических сигналов, аинверсные входы первого н второгоэлементов ИЛИ-НЕ соединены с выхоэ дами соответственно второго и треть"его Формирователей электрическихсигналов, инверсный вход третьегоэлемента ИЛИ-НЕ соединен с выходомпервого формирователя электрических О сигналов, выходы каждого элементаИЛИ-НЕ соединены с единичным входомсоответствующего триггера и с однимиз вкодов элементов И, выход первоготриггера соединен с нулевым входом 15 третьего триггера и с другим входомсоответствующего элемента И, выходывторого и третьего триггеров соединены соответственно с нулевыми входами первого и второго триггеров и 20 с другими входами первого и второгоэлементов И, выходы. последних объединены, а датчики расположены ступенчато по длине шага (2).Однако известное устройство име ет ряд существенных недостатков.Переключение соседних элементов ИЛИНЕ от сигналов с соответствующихдатчиков происходит неодновременноиз"за разброса параметров этих эле ментов. Поэтому в момент задейстъования соответствующего датчика эле-мент ИЛИ-НЕ предыдущего датчика может закрыться позже или раньше, .чем откроется элемент ИЛИ"НЕ задействованного датчика, Это приводит к появлению ложных сигналов, понижающих достоверность информации на выходе ,устройства, что в дальнейшем может привести к сбоям в схемах автоматики и вычислительной техники, к которым подключается это устройство.Кроме того, устройство характеризуется сложностью из-за необходимости размещения датчиков на объекте без промежутков, так как в противном случае на его выходе появляются ложные сигналы. Такая установка датчи ков достаточно трудоемка и усложняет настройку схемы.Цель изобретения - повышение достоверности получаемой информации и упрощение Устройства. 20Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения направления вращения диска, содержащее два Фотодатчика, установленные по окру ности вращения отвертий в диске 25 и соединенные через формирователи импульсов с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, два элемента памяти и элемент И, введены третий и четвертый элементы ИЛИ-НЕ, первый вход третьего элемента ИЛИ-НЕ З 0 соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, а выход - со вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, первыми входами элементов памяти и первымвходом четвертого элемента ИЛИ-НЕ, вто рой вход которого соединен с вьходом второго элемента ИЛИ-НЕ, а выходоо вторым входом второго элемента ИЛИ-НВ, вторыми входамн элементов памяти и вторым входом третьего эле мента ИЛИ-НЕ, первый и второй входы элемента И соединены с выходами Формирбаателей импульсов соответственно, а выход - с третьими входами третьего и четвертого элементовИЛИ-НВ.На Фиг. 1 показана Функциональная схема предлагаемого устройства на Фиг. 2 " расположение датчиков устрой-, ства, 50Устройство содержит фотодатчйки 1 и 2, расположенные по периметру задающей системы один за другим, входы которых соединены со входами Формирователей 3 и 4 импульсов соответственно. Выход Формирователя 4 соединен с первым входом элемента И 5 и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ б. Выход Формирователя 3 соединен со вторым входом элемента И 5 и с первым входом. элемента ИЛИ-НЕ 7. Выход эле" 60 мента ИЛИ-НЕ б соединен со входом элемента ИЛИ-НЕ 8, выход элемента ИЛИ-НЕ 7 соединен со входом элементаИЛИ-НЕ 9. Выход элемента ИЛИ-НЕ 8 соединен с единичным входом элемента б 5 10 памяти нулевым входом элемента 11 памяти, со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ б и со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 9. Выход элемента ИЛИ-НЕ 9 соединен с единичным входом элемен- та 11 памяти нулевым входом элемента 10 памяти, со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 7 и со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 8. Выход элемента И 5 соединен с третьими входами элементов ИЛИ-НЕ 8 и ИЛИ-НЕ 9. В качестве элементов 10 и 11 памяти могут быть применены триггеры.Съем информации фотодатчиков 1 и 2 осуществляется с диска 12, который имеет отверстия 13. Отверстия 13 имеют ширину не менее двух диаметров фотодатчиков 1 и 2. При вращении диска 12 (фиг. 2) поочередно задействуют датчики 1 и 2. Элементы ИЛИНЕ б и 7 позволяют однозначно определить сигнал на выходе логического устройства в случае нахождения отверстия на границе двух фотодатчиков, поэтому триггеры переводятся в состояние 1 ф только поочередно.Направление вращения определяется с момента, когда отверстие 13 диска 12 находится на границе фотодатчиков 1 и 2. В этом случае задействуются оба фотодатчика. Сигналы с Фотодат" чиков 1 н 2 через формирователи 3 и 4 поступают на входы элементов ИЛИ-НЕ 7 и б соответственно, устанавливая их в состояние 0, и на вход элемента И 5, устанавливая его в состояние 1, С выходов элементов ИЛИ-НЕ 7 и б сигналы поступают на входы элементов ИЛИ-НЕ 9 и 8 соответственно. На третьи входы элементов ИЛИ-НЕ 8 и 9 поступает сигнал с выхода элемента И 5. Сигнал на вторых входах элементов ИЛИ-НЕ 8 и 9 отсутствует. В результате на выходе элементов ИЛИ-НЕ 8 и 9 устанавливается 0. Этот сигнал подается на единичные и нулевые входы триггеров 10 и 11, не меняя их состояния.При вращении диска 12 в направлениифотодатчик 1 - фотодатчик 2 отверстие 13 диска 12 проходит границу двух датчиков и задействованным остается только фотодатчик 2, сигнал с которого через Формирователь 4.поступает на вход элемента ИЛИ-НЕ 6, оставляя его в состоянии 0. Так как сигнал с Фотодатчика 1 отсутствует, элементы И 5 и ИЛИ-НЕ 7 устанавМиваются в состояния ф 0 и 1 соответственно, В результате на три входа элемента ИЛИ-НЕ 8 поступают сигналы 0 с выходов. элементов ИЛИ-НЕ б, И 5 и ИЛИ-НЕ 9. Поэтому элемент ИЛИ-НЕ 8 устанавливается в состояние 111, С выхода элемента ИЛИ-НЕ 8 сигнал 1 поступает на вторые входы элементов ИЛИ-НЕ б и 9., единичный вход триггера 10, устанавливая его в состояние1и на нулевой вход триггера 11, устанавливая его в состояниефОфф,После того, как отверстие 13 диска 12 переходит за пределы датчика 2, возбуждение последнего прекращается. При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6 устанавливается 0, так как на ртором его входе имеется сигнал 1 1с выхода элемента ИЛИ-НЕ 8. Состояние других элементов схемы не изменяется, 30При дальнейшем вращении задействуется датчик 1, сигнал с которого проходит через формирователь 3 на вход элемента И 5, не изменяя его состояния, и на вход элемента ИЛИНЕ 7, устанавливая его в соСтояние 0 ф. В остальных элементах схемы, включая триггеры, состояние не изменяется. Далее отверстие 13 диска 12 достигает границы двух фотодатчиков. Происходит задействование как 20 фотодатчика 1, так и Фотодатчика 2 и цикл работы схемы при вращении диска 12 в направлении фотодатчик 1 фотодатчик 2 повторяется.допустим, что в момент задейство вания Фотодатчиков 1 и 2 происходит реверс, В этом случае вращение диска 12 происходит в направлении фото" датчик 2 - Фотодатчик 1 . После того, как отверстие 13 выходит за преде-З 0 лы границы двух фотодатчиков, задействованным остается только Фотодатчик 1, сигнал с которого через формирователь 4 поступает на вход элемента ИЛИ-НЕ 7, оставляя его в со" стоянии10 фф. Так как сигнал с фото- датчика 2 отсутствует, элементы И 5 и ИЛИ-НЕ 6 устанавливаются в состояния Офф и ф 1 ф соответственно, В результате на три входа элемента ИЛИ-НЕ 9 поступают сигналы 101 с 40 выходов элементов ИЛИ-НЕ 7, И 5 и ИЛИ-НЕ 8, поэтому элемент ЙЛИ-НЕ 9 устанавливается в состояние 1, С выхода элемента ИЛИ-НЕ 9 сигнал 1 ф поступает на вторые входы эле ментов ИЛИ"НЕ 7 и 8, единичный вход триггера 11, устанавливая его в состояние ф 1, и на нулевой вход триггера 10, устанавливая его в состояние О. 50После того, как отверстие 13 диска 12 переходит за пределы фотодатчика 1, возбуждение его прекращается. При этом на первом входе элемента ИЛИ-НЕ 7 устанавливается 0, так как на втором его выходе имеется сигнал 1 с выхода элемента КЛИНЕ 9. Состояния других элементов, включая триггеры, не изменяются.Далее отверстие 13 диска 12 достигает границы Фотодатчиков 1 и 2. 40 В этот момент задействуются как Фотодатчик 1, так и Фотодатчик 2. При этом сигналы с фотодатчиков 1 и 2 через соответствующие формирователи Э.и 4 поступают на входы элементов б 5 ИЛИ-НЕ 7 и 6, устанавливая их в состояние 0, и на входы элемента И 5, устанавливая его в состояние 1. С выходов элементов ИЛИ-НЕ 7 и 6 сигналы подаются на выходы элементов ИЛИ-НБ 9 и 8 соответственно, а на третий вход элемента ИЛИ-НЕ Э подаются сигналы с выхода элемента И 5, в результате чего элементы ИЛИНЕ 9 и 8 устанавливаются в состояние О. С выходов элементов ИЛИ-НЕ 9 и 8 сигналы 0 поступают на единичные и нулевые входы триггеров 11 и 10 соответственно, не меняя их состояния, Далее цикл работы схемы при вращении диска 12 в направлении фотодатчик 2 - фотодатчик 1 повторяется.Таким образом, в предлагаемом устройстве исключена возможность появления ложнЫх сигналов, что повышает достоверность информации, а также допускается зазор между Фотодатчика" ми, что упрощает установку их на объекте и, следовательно, упрощает устройство. Кроме того уменьшено количество фотодатчиков, что упрощает устройство и повышает его надежность.оФормула изобретенияУстройство для определения направления вращения диска, содержащее двафотодатчика, установленные по окружности отверстий диска и соединенныечерез формирователи импульсов с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, два элемента памятии элемент И, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения достоверности получаемой информации и упрощения устройства, в него введенытретий и четвертый элементы ИЛИ-НЕ,перый вход третьего элемента ИЛИНЕ соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, а выход - со вторым вхо"дом первого элемента ИЛИ-НЕ, первымивходами элементов памяти и первымвходом четвертого элемента ИЛИ-НЕ,второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ, а выход - со вторым входом второго элемента. ИЛИ"НЕ, вторыми входами элемен"тов памяти и вторым входом третьегоэлемента ИЛИ-НЕ, первый и второйвходы элемента Й соединены с выходами Формирователей импульсов соответственно, а выход - с третьими входами третьего и четвертого элементовИЛИ НЕ,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 156003, кл. С 01 Р 13/00, 24.08.62. 2. Авторское свидетельство СССР В 529049, кл. 6 01 Р 13/02, 04.04.75851267 актор М. Митров орииенко акаэ 6343/62 П Патент, г. Уигород, ул, Проектная, 4 Филиа ТиВНИИПИ Гопо делам35, Москв оставитель А. Сидоренкоехред А. Бабннец корректор раж 907 Подинсно дарственного комитета СССР эобретеннй и открытий Ж,Раушская наб., д. 4/5