Устройство для измерения пути

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 о 966598(53) УДК 621,317,39;53 1,7(088,8) Опубликовано 15 10,82. Бюллетень %38 по делам изобретений и открытейДата опубликования описания 15,10,82(72) Авторы изобретения ломийцев и Е. ф, Лагунов( (ццх о-производс твенное объединени и выпуску средств автоматиэатймашин "Авгоматгормаш"(71) Заявитель о со ТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИПУТИ 4) УСТР он ем Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров механического перемещения движущегося объекта, например, пути, пройденного угледобывающей машиной, количества оборотов и направления движения приводного вала и т.д.Известны устройства для определения количества оборотов колеса, в которых в качестве датчика используются магни- . тоэлектрические контакты, подключенные к измерительной схеме 1;11.Однако такое устройство измеряет пройденный путь только на большом к личестве оборотов, а измерение коэфф циента пересчета связано с иэмерени конструкции устройства.Известно устройство для измерения скорости, которое содержит датчик оборотов, измерительный блок, блок преобразования, содержащий григгер, схемы совпадения индикатора и генератора, счетчики единиц измерения и передаточного.отношения, генератор и индикатор пройденного расстояний Г 2Недостатком этого устройства явля ется отсутствие воэможности осуществ ления направленного измерения при изменении направления движения объекта.Известно также устройство для измерения пути, содержащее последовательно соединенные реверсивный датчик пути, измерительный блок, блок преобразования и реверсивный указатель пройденного пути, при этом блок преобразования состоит из двух триггеров, вход установки в единицу первого из которых подключен к первому выходу измерительного,блока, а вход установки в единицу второго - к второму выходу измерительного блока, схемы разделения, входы которой соединены с выходами1 триггеров, схемы совпадения каналов сложения, первый вход которой подключен к выходу первого триггера, схемы совпадения каналов вычитания, первый вход8 4сивного счетчика, выход реверсивногоуказателя пройденного пути через шифратор входного числа подключен к первомувходу схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом счетчика-преобразователя датчика пути, а выходс входами установки в нуль триггеров,при этом выход схемы разделения подключен к входу установки в нуль счетчика-преобразователя датчика пути.На чертеже изображена структурнаясхема устройства.Устройство содержит реверсивныйдатчик пути 1 оборотов) 1, измерительныйблок 2, блок преобразования 3, содержащий триггеры 4 и 5 и схемы совпадения6 и 7 соответственно для каналов сложения и вычитания, схему разделения 8генератор импульсов 9, схему совпадения 10 генератора, счетчик-преобразователь датчика пути 1 1, реверсивный счет 1 чик единиц измерения 12 с дешифраторамиединичного 13 и нулевого 14 состоянийсчетчика, схему коррекции передаточногоотношения 15, содержашую шифраторвходного числа 16 и схему сравнения 17,реверсивный указатель пройденного пути18,Реверсивный датчик пути 1 выходамисложения и вычитания соединен с измерительным блоком 2, один из выходовпоследнего соединен с входом установкив единицу триггера 4 канала сложения,другой выход его соединен с входом установки в единицу триггера 5 канала вычитания, Выход триггера 4 соединен с, одним из входов схемы совпадения 6 канала сложения и входом разрешения сложения или вычитания импульсов реверсивного счетчика единиц измерения 12.Выход триггера 5 соединен с одним иэвходов схемы совпадения 7 канала вычитания. Кроме того, выходы триггеров4 и 5 соединены каждый с одним извходов схемы разделения 8, выход которойсоединен с одним из входов схемы совпадения 10 генератора, управляющей прохождением импульсов генератора 9 насчетные входы счетчика-преобразователядатчика пути 11 и реверсивного счетчика единиц измерения 12, Вход установки в нуль счетчика-преобразователя 11соединен с выходом схемы разделения 8,Вьщод счетчика единиц измерения 12 соединен с входами дешифраторов единичного 13 и нулевого 14 состояний счетчика, причем выход дешифратора 13 соединен с входом установки в нуль счетчика 12 и вторым входом схемы сов 3 96659которой соединен с выходом второготриггера, генератора импульсов, схемысовпадения генератора импульсов, счетчика единиц измерения и счетчика -преобразователя датчика пути, вход которогоподключен квходу счетчика единиц иэ.;мерения и к выходу схемы совпадениягенератора импульсов, входы которойсоответственно соединены с выходомсхемы разделения и выходом генератораимпульсов, выходы схем совпадения каналов сложения и вычитания подключенык входам реверсивного указателя пройденного пути 13.Однако, применение известного устройства для измерения пути струговскреперостругов, выемочных комбайнов,где имеет место частое реверсированиепривода, затруднено. Недостатком устройства является также отсутствие автоматической коррекции передаточногоотношения в функции пройденного пути,что необходимо на машинах такого класса, как лебедки, подъемные машины смногослойной навивкой канала на барабане,25Если в этих случаях не применять автоматическую коррекцию иередаточного отношения в зависимости от радиуса навивки канала, то реверсивный указатель,считывая импульсы датчика оборотов барабана, будет фиксировать показания спогрешностью, которая часто является неприемлемой,Целью изобретения является повыше-ние точности измерения,Указанная цель достигается тем, чтов блок преобразования введены дешифраторы единичного и нулевого состоянийсчетчика единиц измерения и схема корректировки передаточного отношения,состоящая из шифратора входного числа40и схемы сравнения, а счетчик единицизмерения выполнен реверсивным, причемвыход первого триггера соединен с входомсложения и вычитания реверсивного счетчика единиц измерения, выход которого45подключен к входу дешифратора единичного состояния реверсивного счетчика ик входу дешифратора нулевого состоянияреверсивного счетчика выходы дешифраторов соответственно соединены с входом установки в нуль и с входом установки в единицу реверсивного счетчика,второй вход схемы совпадения каналасложения подключен к выходу дешифратора единичного состояния реверсивного 55счетчика, а второй вход схемы совпадения канала вычитания соединен с выходомдешифратора нулевого состояния ревер598 5 966падения канала сложения 6, выход дешифрагора 14 соединен со входом установкив" единицу счетчика 12 и вторым входомсхемы совпадения канала вычитания 7.Выход схемы совпадения 6 с входомсложения, а.выход схемы совпадения 7 -с входом вычитания реверсивного указателя пройденного пути 18, С выхода реверсивного указателя 18 через схему коррекции 15, состоящую из шифратора вход Оного числа 16 и схемы сравнения 17,введена обратная связь. Вход шифраторавходного числа 16 соединен с выходомреверсивного указателя пройденного пути18. Вь хоц шифратора 16 соединен с одннм из входов схемы сравнения 17, второй вход которой соединен с выходомсчетчика-преобразователя датчика пути11. Втлход схемы сравнения 17 соединенс входами установки в нуль триггеров 4 20и 5,ВходыЮ 3 п счетчика 12 служато"для подачи логических уровней, определяющих число, соответствующее величинеединицы измерения. 25Устойство работает следующим образом.В зависимости от направления движения машины реверсивный датчик пути 1и измерительный блок 2 формируют сиг йнал, который устанавливает в состояниеединицы триггер канала сложения 4или вьгчитания 5, которые разрешаютпрохождение импульсов через схемы совпадения канала сложения 6 или вычига 35ния 7 на входы сложения или вычитанияреверсивного указателя пройденного пути 18. Одновременно через схему разделения 8 установленный в состояниеединицы триггер разрешает прохождениеимпульсов генератора 9 через схему совпадения 10 на счетные входы счетчика- .преобразователя датчика пути 11 и счетчика единиц измерения 12 и запрещаетпрохождение сигнала установки в нульсчетчика 11. С выхода триггера 4 навход счетчика единиц измерения поступает сигнал разрешения сложения иливычитания импульсов,Емкость счетчика единиц измеренияи, следовательно, величина единицы из-.56мерения задается по входам 3 Э,счетчика, При движении объекта впереди заполнении счетчика до числа, равногоединице измерения, на выходе дешифратора 13 единичного состояния счетчика 55появляется сигнал, который проходитчерез схему совпадения 6 на вход сложения реверсивного указателя пути 18 и на вход установки в нуль реверсивногосчетчика единиц измерения, При движении объекта назад происходит вычитаниеимпульсов счетчика 12. Нулевое состояние счетчика фиксируется дешифраторомнулевого состояния 14, на вход вычитания указателя 18 через схему совпадения7 поступает сигнал вычитания, а счетчик12 через вход установки в единицу устанавливается в единичное состояние. Число, определяющее величину этой единицы,задается по" входам Эое 3В счетчик 11 обычно записываетсявходное число, выражающее, например,в сантиметрах величину отрезка пути,контролируемого датчиком пути (оборотов).В счетчик 12 обычно записываетсячисло, выражающее, например, в сантиметрах величину отрезка пути, принятогов данной системе за единицу измерения,.Количество этих единиц фиксируется вреверсивном указателе пройденного пути18,Передаточное отношение преобразования равноК: - , где Йл- емкость счетчиМлУг.ка единиц измерения, , - емкость счетчика-преобразова геля датчика пути.Частота генератора импульсов выбирается такой, чтобы в преобразование быломеньше периода следования импульсовдатчика пути.Таким образом, здесь учитываетсязнак остатка в реверсивном счетчике единиц измерения, и не происходит накоплениеошибки в указателе 18. при реверсировании объекта.Емкость счетчика-пробразователя 11устанавливается и корректируется в функции пройденного пути схемой коррекциипередаточного отношения, Э то происходитследующим образом. Шифратор входногочисла 16 в зависимости от состоянияреверсивного указателя пройденного пути18, представляющего собой реверсивныйсчетчик с цифровой индикацией, на своемвыходе устанавливает входное число, которое схемой сравнения 17 сравниваетсяс числом, записанным в счетчике 11,При совпадении чисел на выходе схемысравнения появляется сигнал установки внуль триггеров 4 и 5, счетчика 11 иблокировка схемы совпадения 1 О,Таким образом, происходит коррекциявеличины отрезка пути, контролируемогодатчиком пути (оборотов) при изменении,например, радиуса навивки каната на приводном барабане.Все это позволяет повысить точностьизмерения,7 9665формула иэобре т енияУстройство для измерения пути, содержащее последовательно соединенные реверсивный датчик пути, измерительный блок, блок преобразования и реверсивный указатель пройденного пути, при этом блок преобразования состоит иэ двух триггеров, вход установки в единицу первого из которых подключен к первому выходу измерительного блока, а вход установки 10 в единицу второго - к второму выходу измерительного блока, схемы разделения, входы котор й соединены с выходамитрйггеров, схемы совпадения канала сложения, первый вход которой подключен к ,15 выходу первого триггера, схемы совпадения канала вычитания, перый вход которой соединен с выходом второго триггера, генератора импульсов, схемы сов/падения генератора импульсов, счетчикаединиц измерения и счетчика-преобразователя датчика пути, вход которого подключен к входу счетчика единиц измерения и к выходу схемы совпадения генератора импульсов, входы которой соответственно соединены с выходом схемы разделения и выходом генератора импульсов, выходы схем совпадения каналов сложения и вычитания подключены квходам реверсивного указателя пройденного пути, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в блок преобразования введены дешифраторы единичного и нулевого состояний счетчика единиц измерения и схе 35 ма корректировки передаточного отношения, состоящая из шифратора входного числа 98 8и схемы сравнения, а счетчик. единиц измерения выполнен реверсивным, причемвыход первого триггера соединен с входом сложения и вычитания реверсивногосчетчика единиц измерения, выход которого подключен к входу дешифратора, единичного состояния реверсивного счетчикаи к входу дешифратора нулевого состояния. реверсивного счетчика, выходы аешифраторов соответственно соединены свходом установки в нуль и с входом установки в единицу реверсивного счетчика,второй вход схемы совпадения каналасложения подключен к выходу дешифратора единичного состояния реверсивногосчетника, а второй вход схемы совпадения канала вычитания соединен с выходомдешифратора нулевого состояния реверсивного счетчика,.выход реверсивного указателя пройденного пути через шифраторвходного. числа подключен к первому вхо- .ду схемы сравнения, второй вход которойсоединен с выходом счетчика-преобразователя датчика пути, а выход - с входаМи установки в нуль триггеров, при этомвыход схемы разделения подключен к входуустановки в нуль счетчика-преобразователя датчика пути.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США Ъ 3708150,кл. 324-173, опублик, 1973,2, Авторское свидетельство СССРИо 563634, кл, 601 Р 3/47, 1977,3, Авторское свидетельство СССРпо заявке Ь 2679815/18-10,кл. 001 Р 3/48, 1978 (прототип),