Устройство для определения направления вращения

(51)5 6 01 Р 13/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Пермский государственный университет им. А,М,Горького(56) Авторское свидетельство СССР М 1569720, кл, 6 01 Р 13/00, 1988.(54) УСТРОЙСТВО ДДЯ" ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в устройствах автоматики.Целью изобретения является расширение области применения для определения направления вращения за счет введения переключения режимов его работы.На фиг, 1 приведена электрическая схема устройства для определения направления вращения; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. (Временные диаграммы выполнены с учетом задержки сигналов элементами эжлектрической схемы в процессе их преобразования. На диаграммах представлены выходные 1 сигналы элементов схемы, причем цифровой индекс в обозначении сигналов соответствует номеру элемента на фиг, 1),Устройство содержит два импульсных датчика 1 и 2 перемещения, установленных с перекрытием зон срабатывания и два узла 3 и 4 регистрации направления вращения.Узел 3 содержит четыре элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, 6, 7 и 8, а также эле, мент 2 ИЛИ-НЕ 9.(57) Изобретение относится к приборостроению. Цель изобретения - расширение области применения, Поставленная цель достигается эа счет введения в схему устройства четырех элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и двух входов управления, "Вх" 1 и "Вх"2, которые позволяют установить два режима работы устройства, отличающееся тем, что для одного режима направлением вращения вперед является вращение по часовой стрелке. а для другого против часовой стрелки. 2 ил,Узел 4 содержит четыре элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, 11, 12 и 13, а также элемент 2 ИЛИ-НЕ 14,Узлы 3 и 4 одинаковы, поэтому рассмотрим только узел 3. а номера соответствующих элементов узла 4 указаны в скобках, Первые входы элементов 5 (10) и б (11) ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с выходом датчика 1. Первые входы элементов 7 (12) и 8 (13) ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ.ИЛИ соединены с выходом датчика 2, Вторые входы элементов 5, 12 объединены и образуют первый вход "Вх,1" управления, вторые входы элементов 7 и 10 соединены и образуют второй вход "Вх.2" управления. Выход элемента 5 (10) соединен со вторым входом элемента 8 (13), выход элемента 7 (12) соединен со вторым входом элемента б (11), а выходы элементов б (11) и 8 (13) соединены со входами элемента 9 (14) 2 ИЛИ-НЕ, выход которого является выходом "Вых.1" ("Вых.2") устройства. аботу устройства рассмотрим нэ примере узла 3.5 10 15 20 Устройство работает следующим образом.Регистрация нужного направления вращения узлов 3 (4) задается внешними управляющими сигналами, подаваемыми, на входы "Вх 1" и "Вх,2" устройства. Предположим, что иа "Вх,1" подан нулевой сигнал Оы, а на вход "Вх.2" единичный Оеа В этом случае элемент 5 (12) работает повторителем, а элемент 7 (10) инвертором. В исходном состоянии- момент времени Ь нэ фиг. 2 - датчики 1 и 2 выключены, выходные сигналы Ов, Ов, Оэ соответственно элементов 5, 8 и 9 - нулевые, выходные сигналы От, Овэлементов 7 и 6 - единичные.При вращений вперед сначала включается датчик 1 - в результате включается элемент 5 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выключается элемент 6 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ; включение элемента 5 приводит к включению элемента 8 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. которое происходит с запаздыванием по отношению к выключению элемента 6 (фиг.2 а, вперед, Ов, Ов, Ов),поэтому единичные сигналы Ов и Ов на входах элемента 92 ИЛИНЕ во времени не перекрываются и иа его выходе - "Вых.1" - генерируется импульс (фиг.га, вперед, Ов. Ов, Оэ)., При дальнейшем вращении вперед включается датчик 2 (фиг. 2 в, вперед, 02) - в результате выключаются элементы 7, 8 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ; выключение Элемента 7 приводит к включению элемента 6, которое происходит с запаздыванием по отношению к выключению элемента 8 (фиг. 2 а, вперед, 07, Ов, Ов), поэтому единичные сигналы Ов и Ов иа входах элемента 9 2 ИЛИ-НЕ . во времени ие перекрываются и иа его выходе генерируется импульс(фиг, 2 а, вперед,Об Ов 09)При дальнейшем вращении вперед выключается датчик 1 (фиг, 2 а, вперед, О 1 - в результате выключаются элементы 5 и 6; выключение элемента 5 приводит к включению элемента 8, которое происходит с запаздыванием по отношению к выключению элемента 6 (фиг. 2 а, вперед, Ов, Ов, Ое), поэ.тому единичные сигналы Ов и Ов на входах элемента 9 2 ИЛИ-НЕ во времени не перекрываются и на его выходе генерируется импульс, (фиг, 2 а, вперед Ов, Ов, Оэ).При дальнейшем вращении вперед выключается датчик 2 (фиг, 2 а, вперед. Ои - в результате включается элемент 7 и выключается элемент 8; включение элемента 7 приводит к включению элемента 6, которое происходит с запаздыванием по отношению к выключению элемента 8(фиг. 2 а, вперед, Оъ Ов, Ов), поэтому единичные сигналы Ов и Ов на входах элемента 9 2 ИЛИ-НЕ во времени ие перекрываются и на его выходе генерируется импульс. На этом цикл переключения датчиков 1 и 2 заканчивается и схема возвращается в исходное состояние.При вращении назад из исходного состояния сначала включается датчик 2 (фиг, 2 а, назад, 02) - в результате выключается элемент 7 и включается элемент 8; выключение элемента 7 приводит к выключению элемента 6, которое происходит с запаздыванием по отношению к включению элемента 8 (фиг. 2 а, назад, От, 07, Ов), поэтому единичные сигналы Ов и Ов на входах элемента 9 2 ИЛИ-НЕ во времени перекрываются и на выходе элемента 9 сохраняется нулевой сигнал.При дальнейшем вращении назад включается датчик 1 (фиг, 2 а, назад, 0) - в результате включаются элементы Ь и 6; включений элемента 5 приводит к выключению элемента 8, которое происходит с запаздыванием по отношению к включению элемента 5.(фиг. 2 а, назад, 05, Ов, Ов), поз. тому единичные сигналы Ов и Ов иа входах элемента 9 2 ИЛИ-НЕ во времени перекрываются и на его выходе сохраняется нулевой сигнал (фиг, 2 а, назад, Ов, Ов, Оэ).При дальнейшем вращении назад выключается датчик 2 (фиг. 2 а, назад, 02) - в результате включаются элементы 7 и 8; включение элемента 7 приводит к выключению элемента 6, которое происходит с запаздыванием по отношению к включению элемента 8 (фиг. 2 в, назад, От, Ов, Ов), поэтому единичные сигналы Ов и Ов на входах элемента 9 2 ИЛИ-НЕ во времени перекрываются и на его выходе сохраняется нулевой сигнал (фиг. 2 а, назад, Ое, Ов, Оэ),При дальнейшем вращении назад вылючается датчик 1 (фиг, 2 а, назад, О) - в результате выключается элемент 5. и включается элемент 6; выключение элемента 5 приводит к выключению элемента 8, которое происходит с запаздыванием по отноаеиию к включению элемента 6 (фиг. 2 а. Ов,08, Ов), поэтому единичные сигналы 06 и Ов на входах элемента 9 2 ИЛИ-НЕ во времени перекрываются и на его выходе сохраняется нулевой сигнал (фиг. 2 а, назад, Ов. Ов, Оэ) На этом цикл переключений датчиков 1, 2 заканчиваетая и схема возвращается в исходное состояние.Т.о. при подаче иа управляющий вход "Вх.1" нулевого сигнала, а на вход "Вх.2" единичного, выходной сигнал первого датчика не инвертируется - элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 работает повторителем, а выходной сигнал датчика 2 инвертируется - элемент 7 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ работает инвертором - в результате узел 3 регистри 16987935 10 15 20 25 30 35 40 50 55 рует направление вращения "вперед" и нерегистрирурет направление вращения "назад",При изменении управляющих сигналов(их инвертировании), когда на вход "Вх.1"подан единичный, а на вход "Вых.2" - нулевой сигналы инвертором работает элемент5, а элемент 7 работает повторителем, Приэтом инвертируется сигнал датчика 1. Временные диаграммы работы узла 3 для этогослучая приведены на фиг. 26. В исходномсостоянии (момент времени Ь, фиг. 2) датчики 1 и 2 выключены, выходные сигналы 05 иОв элементов 5 и 8 единичные, выходныесигналы 07, Ов и Ов элементов 7, б, 9 нуле. вые,При вращении вперед сначала включается датчик 1(фиг, 26, вперед, 01) - в результате выключается элемент 5 и включаетсяэлемент 6(фиг, 26, вперед, Ов, Ов); выключение элемента 5 вызываетвыключениеэлемента 8, которое происходит с запаздыванием по отношению к включению элемента 6 (фиг. 26, вперед, 05, Ов, Ов), поэтомуединичные сигналы Ов и Ов на входах элемента 9 2 ИЛИ-НЕ во времени перекрываются и на его выходе сохраняется нулевойсигнал (фиг, 26, вперед, Ов, Ов, Ов),При дальнейшем вращении впередвключается датчик 2 (фиг, 26, вперед, 02 - врезультате включаются элементы 7 и 8,включение элемента 7 приводит к выключению элемента 6, которое происходит с запаздыванием по отношению к включениюэлемента 8 (фиг, 26, вперед, 07, Ов, Ов),поэтому единичные сигналы Ов и Ов на входах элемента 9 2 ИЛИ-НЕ во времени перекрываются и на его выходе "Вых,1"сохраняется нулевой сигнал (фиг. 26, вперед, Ов, Ов, Щ,При дальнейшем вращении вперед выключается датчик 1 (фиг, 26, вперед, 01 - врезультате включаются элементы 5 и 6.включение элемента 5 приводит к выключению элемента 8, причем с запаздываниемпо отношению к включению элемента б(фиг, 26. вперед, 05, Ов, Ов), поэтому единичные сигналы Ов и Ов на входах элемента 92 ИЛИ-НЕ во времени перекрываются и наего выходе сохраняется нулевой сигнал(фиг. 26, вперед, Ов, Ов, Ов).При дальнейшем вращении вперед выключается датчик 2 (фиг. 26, вперед, 02 - врезультате выключается элемент 7 и включается элемент 8, выключение элемента 7приводит к выключению элемента 6, причемс запаздыванием по отношению к включению элемента 8 (фиг. 2 б, вперед, 07, Ов, Ов),поэтому единичные сигналы Ов и Ов на входах элемента 9 2 ИЛИ-НЕ во времени перекрываются и на его выходе сохраняется нулевой сигнал(фиг. 26. вперед, Ов, Ов, Ов). На этом цикл переключения датчиков 1 и 2 заканчивается и схема возвращается в исходное состояние.При вращении назад из исходного состояния сначала включается датчик 2 (фиг, 26, назад, 02) - в результате включается элемент 7 и выключается элемент 8 (фиг. 26, назад, 07, Ов), включение элемента 7 приводит к включению. элемента 6, которое происходит с запаздыванием по отношению к выключению элемента 8(фиг, 26, назад, 07, Ов, Ов), поэтому единичные сигналы Ов и Ов на входах элемента 92 ИЛИ-НЕ во времени не перекрываются и в результате на его выходе генерируется импульс (фиг. 26, назад, Ов, Ов, 09).При дальнейшем вращении назад включается датчик 1 (фиг. 26, назад, 01) - в результате выключаются элементы 5 и б (фиг.26, назад, Ов, Ов); выключение элемента 5 приводит к включению элемента 8, которое происходит с запаздыванием по отношению к включению элемента 6(фиг, 26, назад, Ов, Ов, Ов), поэтому единичные сигналы Ов и Ов на входах элемента 9 2 ИЛИ-НЕ во времени не перекрываются и на его выходе генерируется импульс (фиг, 26, назад, Ов, Ов, Оо).При дальнейшем вращении назад выключается датчик 2 (фиг. 26, назад, 02) - в результате выключаются элементы 7 и 8 (фиг, 26, назад, 07,0 в); выключение элемента 7 приводит к включению элемента 6, которое происходит с запаздыванием по отношению к выключению элемента 8 (фиг, 2 От, Ов, Ов), поэтому единичные сигналы Ов и Ов на входах элемента 9 2 ИЛИ-НЕ во времени не перекрываются и на его выходе генерируется импульс (фиг. 26, Ов, Ов, Ов).При дальнейшем вращении назад выключается датчик 1 (фиг. 26, назад, 01) - в результате включается элемент 5 и выключается элемент 6 (фиг. 26, назад, ОБ, Ов): включение элемента 5 вызывает включение элемента 8, которое происходит с запаздыванием по отношению к выключению элемента б (фиг. 26, назад, ОБ, Ов, Ов), поэтому единичные сигналы на входах элемента 9 2 ИЛИ-НЕ во времени не перекрываются и на его выходе генерируется импульс. На этом цикл переключений датчиков 1 и 2 заканчивается, схема возвращается в исходное состояние и при дальнейшем вращении все процессы повторяются,Т,о, при инвертировании сигнала датчика 1 узел 3 регистрирует направление вращения "назад" и не регистрирует направление вращения "вперед". Для переключения узла с регистрации одного на 1698793правления вращения на регистрацию противоположного направления вращения достаточно инаертировать парафазныесигналы управления на входах "Вх.1" и"Вх.2" устройства. Сигналы управления на 5узлы З.и 4 подаются перекрестно, т,е. так,что если в узле 3 инвертируется сигнал датчика 1, то в узле 4 инвертируется сигналдатчика 2 и наоборот, В результате узлы 3 и4 всегда регистрируют противоположные 10направления вращения и совместно образуют управляемое устройство для определения направления вращения,При подаче синфазиых управляющихсигналов, независимо нулевых или единичных, на входы управления "Вх.1" и "Вх.2"устройства оба узла 3. и 4 теряют функциирегистрации какого-то выделенного направления вращения и регистрирует как направление вращения вперед, так и направление 20вращения назад, причем с вдвое меньшей:. разрешающей способностью (за цикл переключения датчиков 1 и 2 на выходах "Вых.1"и "Вых,2" генерируется по два импульса).25Формула изобретенияустройство для определения направления вращения, содержащее первый и второй импульсные датчики перемещения,установленные с перекрытием зон срабатывания, четыре элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ, первые входы первого и четвертого изэтих элементов соединены с выходом первого датчика, а первые входы второго и третьего элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с выходом второго датчика, первый и второй элементы 2 ИЛИ-НЕ, входы первого из которых соединены с выходами первого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а входывторого элемента 2 ИЛИНЕ, соединены с выходами третьего и четвертого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения зэ счет переключения режимов работы, в него дополнительно введены пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем первы входы пятого и восьмого элементов ИСК.дОЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с выходом второго датчика, выходы пятого и восьмого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединенц со вторыми входами соответственно первого и четвертого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы шестого и седьмого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с вы- . ходом первого датчика, вторые входы этих элементов соединены со вторыми входами соответственно восьмого и пятого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и образуют соответственно первый и второй входы управления, выходы шестого и седьмого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены со вторыми входами соответственно второго и третьего элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.1698793 нагадд Ц ОуСоставитель ВЯарамоноведактор Н.Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор С.Черни Эакаэ 4392 Тираж Подвесное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС133035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагари