Устройство для определения направления движения

ОП ИСАНИЕИЗОВееЕТЕН ИЯ. КАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскикСоцнапнстмческиеРеспубанн и 960632(23) Приоритет С 01 Р 13/02 3 Ьеударстееннвй кемнтет СССР ав делам нзееретеннй н отнрмтнйОпубликовано 23.09.82. Бвллетень35 Вата опубликования опнсання 23,09 .82(71) нте ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ВИЖЕНИЯ) УСТРОЙСТВ Изобретение относится к измерительной технике и может быть испол зовано в устройствах определения линейного и углового перемещения, линейной и угловой скорости. Известно устройство для опреде".ления направления вращения, содержащее диск с щелевыми отверстиями,три фотодатчика, соединенных с формирователями электрических сигналовтриггеры и элементы И 1),Недостатком этого устройства является значительная величина максимальной ошибки определения реверса, обусловленная тем, что для лик"видации неоднозначности задействования датчиков используются промежутки между ними. Кроме того, информация об изменении направления вращения при реверсе в момент задействования среднего датчика выдаетсятолько после прихода сигналов совсех трех датчиков. Наиболее близким к изобретению является устройство для определения направления вращения, содержащее диск со щелевыми отверстиями, три фотодатчика, соединенных с соответ" ствующими формирователями электрических сигналов, три элемента ЗАПРЕТ, прямые входы которых соединены с выходами соответствующих формирователей электрических сигналов, а инверсные входы первого и второго элементов ЗАПРЕТ соединены с выходами соответственно второго и третьего формирователей электрических сигналов, инверсный вход третьего элемент та ЗАПРЕТ соединен с выходом первого формирователя электрических сигналов, выходы каждого элемента ЗА - ПРЕТ соединены с единичным входом соответствующего триггера, с одним из входов элемента И, выход первого триггера соединен с нулевым входом третьего триггера и с другим входом соответствующего элемента И, выходы;3 96063второго и третьего триггеров соединены соответственно с нулевыми входами первого и второго триггерови с другими входами первого и второго элементов И, выходы всех элементов И обьединены.Щели на диске расположены с шагом, равным расстоянию, занимаемомутремя датчиками, ширина щели равнаразмеру датчика, Датчики размещены 10по периметру задающей системы после"довательно один за другим без промежутков между ними, ступенчато подлине шага21.Недостатком известного устройства является его большая сложностьи в результате этого низкая надежность,Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его надежности,Эта цель достигается тем, что вустройство, содержащее диск со щелевыми отверстиями, два фотодатци-,ка, соединенные через формирователи электрических сигналов с соответствующими входами элемента ЗАПРЕТтри триггера, единичные входы каждого из которых соединены с пеовымивходами соответствующих элементов И,выходы которых объединены и являются выходом устройства, причем выходэлемента ЗАПРЕТ соединен,с единичным входом первого триггера, а выходы триггеров - с нулевыми входамипредыдущих триггеров и вторыми входами соответствующих элементов И, введен элемент ИЛИ-НЕ, один вход которого соединен с выходом первого формирователя электрических сигналов,второй вход - с выходом второго формирователя и с единичным входом второго триггера,. а выход - с единичным входом третьего триггера.На фиг, 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2схема расположения датчиков в устройстве.Устройство содержит диск со щелевыми отверстиями, два фотодатчика1 и 2 соединенных с формирователями 3 и 4 электрических сигналов. 50Выход формирователя 3 соединен спервым входом элемента ИЛИ-НЕ 5 ипрямым входом элемента 6 ЗАПРЕТ. Вы"ход формирователя 4 подключен к второму входу элемента ИЛИ-НЕ 5 ин-55версному входу элемента 6 ЗАПРЕТ,единичному входу триггера 7 и первому входу элемента И.8. 2 4Выход элемента ИЛИ-НЕ 5 соединен с единичным входом триггера 9и первым входом элемента И 1 О, выходэлемента 6 ЗАПРЕТ подключен к единичному входу триггера 11 и первомувходу элемента И 12,Выход триггера 11 соединен с вторым входом элемента И 1 О и нулевымвходом триггера 9, выход триггера7 соединен с вторым входом элементаИ 12 и нулевым входом триггера 11,а выход триггера 9 - с вторым входом элемента И 8 и нулевым входомтриггера 7,Щели на диске расположены с шагом, равным тройному размеру датчика ширина щели равна размеру датчика. Датчики размещены по периметру задающей системы ступенчато,без промежутков между ними,При вращении вала с кодовым диском датчики задействуются в последовательности (12012,01).при прямом вращении и в последовательности (1,0,2,1,0,2,1) приреверсе.Пусть при включении устройствазадействован датчик 1, датчик 2 вэтот момент не задействован. Силналс датчика 1 проходит через формирователь 3, элемент 6 ЗАПРЕТ на входэлемента И 12 и единичный вход триггера 11, в результате чего триггер11 переходит в состояние "1". Выходной сигнал с триггера 11 поступает на элемент И 10 и нулевой входтриггера 9, останавливая его в состояние "0" или подтверждая это состояние. На выходе элемента И 10имеет место состояние "0", так какна втором его входе сигнал отсутствует.На выходе элемента И 8 также состояние "0", так как отсутствуют сигналы на обоих его входах, На выходе элемента И 12 может быть либо "1" либо "0" в зависимости от состояния триггера 7 в момент включения устройства.Таким образом, в момент включения на выходе устройства может быть состояние "1" или "0".При прямом вращении окно кодирующего диска переходит с датчика 1 на датчик 2 и может наступить такой момент, когда окажутся задействованными одновременно датчики 1 и 2.Сигнал с датчика 2 проходит через формирователь 4 на инверсный960632 формула изобретения 5вход элемента 6 ЗАПРЕТ и запреща.ет прохождение сигнала с датчика 1на вход элемента И 12. В результатеэтого на выходе элемента И 12 устанавливается состояние "0".5Сигнал с формирователя 4 поступает также на один из входов эле"мента И 8 и единичный вход триггера 7, переводя его в состояние "1".Сигнал с триггера 7 поступает 10на нулевой вход триггера 11 и одиниз входов элемента И 12, на выходекоторого сохраняется состояние "0",так как на другом его входе сигналотсутствует, На выходе элементов 15И 8 и 10 также имеет место состояние "0", так как на их входах необеспечено необходимое дпя состояния "1" сочетание сигналов, Такимобразом, на выходе устройства устанавливается состояние "0",При полном переходе окна кодирующего диска с датчика 1 на датчик2 задействован только датчик 2 исостояние остальных элементов уст зройства не изменяетсяДалее наступает момент, когда незадействован ни один датчик,В этсм случае на выходе элемента ИЛИ-НЕ 5 появляется сигнал, соответствующий состоянию "1", Этотсигнал устанавливает триггер 9 всостояние, "1", а триггер 7 в состояние "0". Состояние "1" с выхода элемента ИЛИ-НЕ 5 не проходитна выход элемента И 10, так как тригЭЗгер 11 находится в состоянии "0",На выходах элементов И 8 и 12также состояние "0", так как на ихвходах отсутствует необходимое сочетание сигналов для установления хотябы одного из них в состояние "1",При задействовании датчиков в последовательности 1,2,0,1 (прямое вращение) на выходе .устройства устана 45вливается и поддерживается состояние "0".Пусть в момент задействования датчика 1 происходит реверс.При обратном движении окно кодирующего диска переходит с датчика 1 фв положение, когда не задействованни один датчик. В этом случае на выходе элемента ИЛИ-НЕ 5 появляетсясигнал, соответствующий состоянию"1", Этот сигнал устанавливает триггерфф9 в состояние "1" и одновременнопоступает на один из входов элемента И 10. бНа выходе элемента И 10 устанавливается состояние "1", так как на оба его входа поступают сигналы (один с элемента ИЛИ-НЕ 5, другой с триггера 11), Таким образом, на выходе устройства появляется состояние "1".При дальнейшем обратном движении задействуется датчик 2. Состояние "1" датчика 2 устанавливает триггер 7 в состояние "1" и одновременно устанавливает состояние "1" на выходе элемента И 8, так как триггер 9находится в состоянии "1",При задействовании датчиков в последовательности1,0,2,1 (обратное вращение) на выходе устройства устанавливается и. поддерживается состояние "1", Такимобразом, предлагаемое устройство обладает более высокой надежностью, по сравнению с известным,за счет своей простоты,Устройство для определения направления движения, содержащее диск сощелевыми отверстиями, два фотодатчика, соединенные через формирователи электрических сигналов с соответствующими входами элемента ЗАПРЕТ, три триггера, единичные входы которых соединены с первыми входами элементов И, выходы которых объединены и являются выходом устройства, причем выход элемента ЗАПРЕТсоединен с единичным входом первоготриггера, а выходы триггеров -снулевыми входами предыдущих триггеров и вторыми .входами соответствующих элементов И, о т л и ч аю щ ее с я тем, что, с целью упрощенияи повышения надежности устройства,в него введен элемент ИЛИ-НЕ, одинвход которого соединен с выходомпервого формирователя. электрическихсигналов, второй вход - с выходомвторого формирователя электрических сигналов и с единичным входомвторого триггера, а выход - с единичным входом третьего триггера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 156003, кл, С 01 Р 13/00, 1961.2. Авторское свидетельство СССРМ 525049,кл,С 01 Р 13/02,1975(прототип),960632 ФМ ВНИИПИ Заказ 7253/ Тираж 887 Подписное Филиал ППП "Патент", г,Ужгород,ул.Проектная