Преобразователь импульсов датчика перемещения

,1226505 Н 03 М 122 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ УЛЬСОВ ДАТЧИиВицирования гия,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ С ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(71) Ленинградский ордена Лензлектротехиический институтим. В.И.Ульянова (Ленина 1(56) Патент СЗИА У 4361838,кл. С 08 С МОО, 1982 еСлежаиовский ОВ., БирюковХутореакий В.И. Устройства унванной блочной системы регулндискретного типа УБСР-Д. М,:1975, с. 85, рис, 2-34.(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИМПКА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах передачи импульсной информааии о перемещении исполнительных органон станков, роботов иавтоматических линий. Цель изобретения - повьппение надежности преобразователя, достигается путем исключенияложных импульсов при сбоях, формирования признаков сбоя и реверса на дополнительных выходах преобразователяи передачи на выходы сигналов с частотой, равной частоте входных воздействий. Преобразователь содержит блокучетверения 1, основные триггеры 2и 3, дополнительные триггеры 4 и 5,элементы задержки 6-9, логическиеэлементы ЛЭ И 10-13, дешифраторы14 и 23, формирователи импульсов 15,22650516 и 17, ЛЭ ИЛИ 18 и 19, дополнитель ные ЛЭ И 20 и 21, счетчик импульсов 22, входные шины 24 и 25, шину сброса 26, основные выходные шины 27 и 28 и дополнительные - 29 и 30. Зил.10 ЗО 35 4 О Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в системах передачи импульсной информации о перемещении исполнительных органов станков, роботов и авто" ,матических линий.Цель изобретения - повышение надежности преобразователя путем исключения ложных импульсов при сбоях, Формирования признаков сбоя и реверса на дополнительных выходах устройства и передачи на выходы сигнапов с частотой, равной частоте входных воздействий.На фиг.1 приведена Функциональная схема преобразователя импульсов датчика перемещения; на Фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Преобразователь содержит блок 1 учетверения, первый и второй основныетриггеры 2 и 3, первый и второй дополнительные триггеры 4 и 5,.первый, второй, третий и четвертый элементы 6-9 задержки, первый, второй, третий и четвертый элементы И 10-13 второй дешифратор 14, дополнительный формирователь 15 импульсов, первый и второй Формирователи 16 и 17 импульсов, второй и первый элементы ИЛИ 18 и 19, первый и второй допол" нительные элементы И 20 и 21, счетчик 22 импульсов, первый дешифратор 23, входные шины 24 и 25, шину 26., сброса, основные выходные шины 27 и 28 и дополнительные выходные шины 29 и 30.Входные шины 24 и 25 соединены с входами блока учетверения 1, выходы которого подключены к Я-входам триггеров 2-5 и входам элемента ИЛИ 18, шина 26 сброса соединена с первыми К-входами триггеров 2-5 и третьим входом элемента ИЛИ 19, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходным шинам 27 и28 и выходам. Формирователей 16 и 17,входы которых соединены .с выходамидешифратора 23, входы которого подключены к выходам счетчика 2, вхо"ды сложения и вычитания которого со- . единены соответственно с выходами элементов И 20 и. 21, первые входы которых подключены к выходу элемента ИЛИ 18, а вторые входы соединены соответственно с пятым и шестым выходами дешифратора 14 и первым ивторым входами формирователя 15, выходы которого подключены к выходным шинам 29 и 30, а третий вход соединен с входом сброса счетчика 22 ивыходом элемента ИЛИ 19, выходытриггеров 2-5 подключены соответственнок входам элементов задержки 6-9 ипервым входам элементов И 10-13, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами дешифратора 14, пятыйшестой, седьмой и восьмой входы которого подключены к прямым выходамэлементов 6-9 задержки, инверсныевьподьж которых соединены с вторымивходами соответственно элементов И 10-13, а первый, второй, третий и четвертый выходы дешифратора 14 под" ключены к вторым К-входам соответственно триггеров 2-5,Преобразователь импульсов датчика перемещения работает следующим образом.На два входа блока 1 учетверения с датчика импульсов через входные шины 24 и 25 поступают импульсные последовательности Г Е (фиг.2,3 а,б), причем импульсы Г, опережают Е при вращении вала датчика по часо. вой стрелке и отстают от Г при вращении против часовой стрелки. На первом выходе блока 1 учетверения появляются прямоугольные импульсы в мо3 2 мент совпадения пауз Г и Г (фиг.2гу 3 в), на втором - в момент совпапения паузы 1, с импульсом Г (фиг,2, 3 г), на третьем - в момент совпадения импульсов Г, Г (фиг.2,3 д),на четвертом - при совпаденииимпульса Г с паузой Г (фиг.2,3 е).Перед началом отсчета перемещений на вход сброса К устройства (шина 26) подается единичный импульс, устанавливающий в "0" триггеры 2-5, формирователь 15 и счетчик 22.Каждый импульс с блока 1 устанавливает в1" соответствующий триггер 2-5, передавая сигнал "1" на входы элементов 6-9 задержки и через открытые элементы И 10-13 на первый-четвертый входы дешифратора 14, Так, при поступлении первого импульса последовательности Г, в момент паузы Г триггер 5 переходит в состояние "1", в результате чего на четвертом входе дешифратора 14 устанавливается "1", Спустя время задержки через элемент 9 на восьмой вход дешифратора 14 поступает "1", а на четвертом входе устанавливается "О".При поступлении первого импульса последовательности триггер 4 переходит в состояние "1", в результате че. го на третьем входе дешифратора 14 устанавливается "1". Результатом сов-, падения сигналов "1" на третьем и. восьмом входах дешифратора 14 является появление сигналов "1" на четвертом и пятом входах дешифратора 14. Первый из них переводит в "0" триггер 5, переводя в "О" и восьмой вход дешифратора 14, тогда как благодаря второму импульс с третьего выхода блока 1 учетверения проходит через элемент И 20 на вход сложения счетчи. ка 22, переводя его и второй дешифратор 23 в состояние "1". Спустя время задержки, .необходимое для выполнения укаэанных преобразований, через элемент 8 на седьмой вход дешифратора,14 поступает "1", а на третьем входе устанавливается "0",При наступлении паузы в последовательности Г триггер 3 переходит в состояние "1", и на втором входе дешифратора устанавливается "1", Совпадение единиц на втором и седьмом входах дешифратора 14 разрешает запись второго импульса в счетчик 22 и пере- . ходит в "0" триггер 4 сигналом с третьего выхода дешифратора 14. После этого элемент 7 задержки разрешает С паузой последовательноститриггер 2 устанавливает "1" на первом входе дешифратора 14. Совпадением единиц на первом и шестом входах дешифратор 14 разрешает записьтретьего импульса в счетчик 22,. ипереводит в "0" триггер 3 сигналомс второго выхода дешифратора 14. Затем через элемент 6 задержки на пятом входе дешифратора 14 устанавливается "1", а на первом входе - "О".Поступление очередного импульсапоследовательности Г ведет к увеличению содержимого счетчика 22 до ве"личины "4". Появление кода "4" напервом выходе дешифратора 23 ведетк формированию первого импульса навыходе формирователя 16 (фиг.2 ж),свидетельствующего о повороте валадатчика на одну единицу дискретностипо часовой стрелке,Одновременно счетчик 22 и формирователь 15 сбрасываются в "О" черезэлемент ИЛИ 19,Аналогично отрабатывается вторая30единица дискретности.Пусть, далее, в момент отработкитретьей единицы дискретности произошел реверс. К моменту реверса в счетчике 22 накопилось две единицр. Признаком реверса является тот факт,З что вслед за совпадением двух импуль.сов последовательностей Г и Г ипоследующей паузой Г, вновь наступило совпадение двух импульсов Г иГ . Это приводит к появлению сигна 40ла 1 на шестом выходе дешифратора14, разрешающего прохождение сигнала с третьего выхода блока 1 черезэлемент И 21 на вход вычитания счетчика 22. Кроме того, сигнал "1" с4 шестого выхода дешифратора 14 вызывает импульс на выходе "Реверс" (шина 29) формирователя 15 (фиг. 2 з)В процессе дальнейшего движениявала датчика счетчик 22 считает до4 (код 1100) и через шесть тактовпосле реверса формирует первый импульс на выходе формирователя 17(фиг.2 а), свидетельствующий о повороте вала датчика на одну единицу дис кретности против часовой стрелки.Аналогично, но теперь уже за четыре такта, отрабатываются другиеединицы дискретности. 26505 4передачу " на шестой вход дешифратора 14 и переводит в "0" через элемент И 1 второй вход дешифратора 14.3 122В случае. сбоя по одному из каналов (фиг,З) ситуации, соответствую-,щие реверсу, начинают чередоватьсяс периодом в два такта,Например, пусть первая единицадискретности отработана в том порядке, который был рассмотрен по фиг.2,после чего наступил сбой по каналуЕ (фиг.3.1). Совпадение двух пауз2после исчезновения импульса в каналеведет к поступлению сигнала "1"на первый вход дешифратора 4, в результате чего на четвертом и шестомвыходах дешифратора 14 появляютсяединицы. Первая из них переводит в"О" триггер 5, а благодаря второй навыходе Формирователя 15 возникает импульс "Реверс" (фиг.Зд), а из счетчи, ка 22 вычитается единица, переводяего в состояние "-1" (1111). Спустявремя паузы через элемент 6 задержкина пятом входе дешифратора 14 установится "1, а на первом входе - "О",Вновь поступивший импульс последовательности Г устанавливает в "1 "триггер 5, приводя тем самым к совпадению сигналов "1" на четвертом и пятом входах дешифратора 14. В результате совпадения на первом и пятомвыходах этого дешифратора появятсяединицы, первая из которых переведетв "О" триггер 2, а вторая в счетчик22 запишет "+1", переводя его в "О",и на выходе формирователя 15 повторно. сформирует. импульс "Реверс", атакже сигнал "Сбой" (шина ЗО фиг.Зк),который можно в дальнейшем использовать для отключения системы, Подачаже импульсов с формирователей 16 и 17вэтот период прекращена.Таким образом данное устройствообеспечивает высокую надежность преобразования информации благодаря организации автоматического отключенияинформационных выходов от приемникапри сбоях, Формированию сигналов"Сбой" и "Реверс" на дополнительныхвыходах и соответствию масштабов передаваемой и принимаемой информации.Внедрение устройства способствует повьппению безопасности промышленных установок, ихточности и производительности.Формула изобретенияПреобразователь импульсов датчика перемещения, содержащий блок учетве6505 рения, входы которого соединены с входными шинами, два триггера, четыре элемента И, два элемента ИЛИ и два формирователя импульсов, выходы 5 которых соединенв с первым и вторымвходами первого элемента ИЛИ и соответственно первой и второй выходными шинами, а первый и второй входы вто 1 О 20 25 40 45 50 55 рого элемента ИЛИ подключены соответ. ственно к первому и второму выходам блока учетверения и Я-входам первого и второго триггеров, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго эле" ментов И, а первые К-входы подключены к шине сброса, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены дополнительные четыре элемента задержки, два элемента И, счетчик импульсов, два дешифратора, Формирователь импульсов и два триггера; выходы которых соединены с первыми входами,соответственно третьего и четвертого элементов И, а первые К-входыподключены к шине сброса и третьемувходу первого элемента ИЛИ, а третийи четвертый выходы блока учетверения соединены соответственно с 8-входами первого и второго дополнительных триггеров и третьим и четвертым вхо-. дамк второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входампервого и второго дополнительных элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами сложения ивычитания счетчика импульсов, выходыкоторого подключены к входам перво-.го дешифратора, выходы которого соединены с входами первого и второгоФормирователей импульсов, при этомпервый, второй, третий и четвертыйвходы второго дешифратора подключены к выходам соответственно первого,второго, третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены с инверснвпчи выходами соответственно первого, второго, третьего и четвертого элементов задержки,входы которых подключены к первымвходам соответственно первого, второго, третьего и четвертого элементов И, а прямые выходы соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым и восьмым входами второго дешифратора, первые четыре выхода которого подключены к вторым В-входамсоответственно первого и второго ос7 1226505 8новных и первого и второго дополни- мирователя импульсов, выходы которо- тельных триггеров, а первый и шестой го подключены к первой и второй довыходы соединены соответственно с полнительным выходным шинам, а тревторыми входами первого и второго тий вход соединен с входом сброса дополнительных элементов И и первымсчетчика импульсов и выходом первого и вторым входами дополнительного фор- элемента ИЛИ. о ю г ог гогзагз О И Ре 8 ррс иг.Г Фиг 5 Составитель В.ПотапТехред В.Кадар Корректор С,Чер Лыжов еда каз 2137/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор Проектн 7- /.г - П - и-Д -ЕЗ. е И-П=П.ж г 7 - -е --3 ГВи РеВеРсуОв Тир НИИПИ Госуда по делам 13035, Москв816 Подписнотвенного комитета СССРобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4/