Устройство для контроля направления перемещения объекта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 740 А С 21/00 ЕТЕН У 5 СССР80 тельство С 1/О 1, 19 льство СС 7/04, 19 СР 81. АПРАВ ласти ьзоваъектов облас ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТА(57) Изобретение относится кавтоматики и может быть испоно для контроля направлениящения или счета движущихся оЦель изобретения - расширени ти применения путем обеспечениявозможности сопряжения с ЭВМ. Приперемещении объекта назад сигналлогической единицы появляется напервом выходе устройства. При прохождении зоны чувствительности среднего датчика сигнал логической единицы появляется на втором выходеустройства. При движении объекта вперед сигнал логической единицы появляется на третьем выходе устройства. Зона чувствительности датчиковустанавливается в зависимости отминимально возможной скорости перемещения контролируемого объекта.2 ил.Изобретение относится к автоматике и может быть использовано дляконтроля направления перемещенияили счета движущихся объектов.Цель изобретения - расширениеобласти применения путем обеспечения возможности сопряжения с вычислительной машиной.На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства для контро"ля направления перемещения объекта;на фиг. 2 - временные диаграммы,поясняющие работу устройства.Предлагаемое устройство содержитдатчики 1-3, триггеры 4-9, генератор 10, элементы И-НЕ 11"16, элемент И 17, выходы 18-20, токозадающий резистор 21, положительную 22отрицательную 23 клемма источникапитания.Временные диаграммы 24-26 обозначают сигналы на. выходах первого датчиков 1, 3 и 2 соответственно. Временные диаграммы 27-29 обозначаютсигналы на выходах элементов И-НЕ 11,13 и 12 соответственно. Временные:на первых выходах триггеров 7, 9 и 8соответственно. Временная диаграмма33 обозначает сигнал на выходе элемента И-НЕ 14. Временная диаграмма34 обозначает сигнал на выходе элемента И 17. Временные диаграммы 35 и36 обозначают сигналы на выходах элементов И-НЕ 15 и 16 соответственно.Временные диаграммы 32-39 обозначаютсигналы на выходах 18-20 устройствасоответственно. Временная диаграмма40 обозначает сигнал на выходе генератора 10 тактовых импульсов.Устройство для контроля направления перемещения объекта работаетследующим образом,В исходном состоянии, когда контролируемый объект занимает нейтральное состояние, на выходе датчика 3действует сигнал логической единицы(временная диаграмма 25), на выходахдатчиков 1 и 2 - сигнал логическогонуля (временные диаграммы 24 и 26),Следовательно, на выходах элементовИ-НЕ 11 и 12 присутствует сигнал логической единицы, который поступаетна вторые входы триггеров 7 и 8 (временные диаграммы 27 и 29), На выходегенератора 10 - последовательностьтактовых импульсов (временная диаграмма 40), поэтому первым же сигна динены с положительной шиной питания,35 что эквивалентно действию сигнала 40 45 50 55 10 15 го 25 лом логического нуля с выхода генератора 10, который поступает на первые входы триггеров 7 н 8, эти триггеры устанавливаются в устойчивое состояние, в котором на их первых выходах действует сигнал логического нуля (временные диаграммы 30 и 32), на вторых выходах - соответственно логические единицы, Сигнал на выходе элемента И-НЕ 13 представляет собойинвертированную последовательностьтактовых импульсов (временная диаграмма 28), которая поступает на первый вход КБ-тоиггера 9. На второйвход этого триггера подаются непос-,редственно тактовые импульсы. Следо"вательно, триггер 9 переключается счастотой тактовых импульсов (временная диаграмма 31), Первым же сигналомлогического нуля с второго выходатриггера 9, который поступает натретьи (Б) входы триггеров 4 и 5,последние устанавливаются в устойчивое состояние, в котором на их выходах действует сигнал логического нуля (временные диаграммы 38 и 39). На оба входа элемента И 17 с выходовтриггеров 7 и 8 подается единичныйсигнал, поэтому на третьем входетриггера 6 - логическая единица. Напервом входе этого триггера - такжелогическая единица (первые входы всех. триггеров 4-6 через резистор 21 соелогической единицы), Следовательно,создано условие для синхронизированной работы триггера 6. На оба входа элемента И-НЕ 14 также с выходов триггеров 7 и 8 подается логическая единица, поэтому на четвертом входе триггеров 6 - логический нуль. Первым же положительным перепадом сигнала на первом выходе триггера 9 (временная диаграмма 31), действующим на втором входе синхронизации триггера 6, последний устанавливается в состояние, при котором на его выходе есть единичный сигнал (временная диаграмма 37)Следовательно, когда контролируемый объект в нейтральном состоянии, на выходе 18 устройства присутствует сигнал логической единицы, на выходах 19 и 20 - сигнал логического нуля.Контролируемый объект начинает перемещаться. Чтобы исключить ситуацию, которая могла бы нарушить не 1288740прерывность контроля при перемещении объекта (это имеется при выходе объекта из зоны чувствительности датчика 3 и не попадании объекта в зону чувствительности датчика 1 или датчика 2), датчики 3 и 1, 3 и 2 попарно устанавливают с некоторым перекрытием их зон чувствительности. Следовательно, в течение некоторого интервала времени на выходах, на пример, датчиков 3 и 1 одновременно действует сигнал логической единицы. Но благодаря тому, что второй выход триггера 9 подключен к третьим входам соответственно элементов И-НЕ 11 15 и 12, сигналом с второго выхода этого триггера 9 блокируется работа элемента И-НЕ 11 (или элемента И-НЕ 12), При этом в сработанном состоянии остается только триггер 6, 20 т,е, на выходе 18 продолжает оставаться сигнал логической единицы, который является основой для инфорГмации "Объект не вьппел еще из эоны нейтрального состояния". В момент 25 с объект выходит из зоны чувстви 4тельности датчика 3 - на первом входе элемента И-НЕ 13 с момента устанавливается нулевой сигнал, поэтому тактовые импульсы источника 30 после момента с не изменяют единич 1ного сигнала на выходе элемента 13 (временная диаграмма 28) и, соответственно, на зервом входе триггера 9. Следовательно, триггер 9 остается в устойчивом состоянии, при .котором на его первом выходе - логический нуль, на втором выходе - логическая единица.Единичным сигналом с инверсного 40 выхода этого триггера открывается по третьему входу элемент И-НЕ 11. Этот же единичный сигнал поступает на первый вход элемента И-НЕ 16 и на третий вход триггера 4. Таким образом, соз дано условие для синхронизированной работы триггера 4. На четвертом входе указанного триггера (выходе элемента И-НЕ 16) устанавливается сигнал логического нуля (временная диаграм ма 36). После момента времени й, первый же тактовый импульс генератора 10 вызывает появление на выходе элемента И-НЕ 11 (соответственно втором входе триггера 7) нулевого 55 сигнала. Триггер 7 перебрасывается в единичное состояние. На выходе элемента И 17, один из входов которого соединен с вторым выходом триггера 7. также появляется нулевой сигнал, и триггер 6 перебрасывается в состояние, при котором на выходе 18 сигнал становится нулевым, Одновременно с этими процессами положительным перепадом напряжения с первого выхода триггера 7 переключается триггер 4 направления перемещения, Состояние триггера 4 после переключения определяется сигналом на его четвертом входе выходе элемента И-НЕ 16), а на нем, как было указано, логический нуль. Следовательно, на выходе триггера 4 и на выходе 19 устройства начинает действовать сигнал логической единицы, который является основой для выдачи информации,например, следующего характера "Объект перемещается в направлении назад".Дальнейшая работа устройства может происходить следующим образом. Например, в момент времени схарактер перемещения объекта резко изменяется - направление перемещения изменяется в противоположное и резко возрастает скорость перемещения. В момент времени С з объект выходит из зоны чувствительности датчики 1 - на соответствующем входе элемента И-НЕ 11 устанавливается нулевой сигнал, поэтому тактовые импульсы генератора 10 после момента с не изменяют едизничного сигнала на выходе элемента И-НЕ 11 (временная диаграмма 27) и, соответственно, на втором входе триггера 7. Следовательно, триггер 7 ос- " тается в устойчивом состоянии, при котором на его первом выходе - логический нуль. Объект, перемещаясь в рассматриваемом направлении, проходит зону чувствительности датчика 3. Если максимальная скорость перемещения объекта соизмерима с частотой тактовых импульсов, то при проходе зоны чувствительностч датчика 3 -на выходе 18 должен появиться кратковременный сигнал "Объект в нейтраль" ном состоянии" (временная диаграмма 37). В момент времени с объект, входя в зону датчика 2, выходит из зоны чувствительности датчика 3, поэтому триггер 9 остается в устойчивом состоянии, при котором на его первом выходе - логический нуль, на втором выходе - логическая единица. Единичным сигналом с второго выхода триггера 9 открывается поФормула изобретения Устройство для контроля направления перемещения объекта, содержащее первый и второй датчикивыходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов И-НЕ, первый и второй триггеры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения возможности сопряжения с вычислительной машиной, в него введены третий датчик, генератор, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И-НЕ, элемент И, третий, четвертый, пятый и шестой триггеры, токозадающий резистор, выход третьего датчика подключен к первому входу третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого триггера, выход генератора подключен к вторым входам первого, второго, третьего элемента И-НЕ, к первым входам второго и третьего триггеров, к второму входу первого триггера, положительная клемма источника питания через токозадающий резистор подключена к первым входам четвертого, пятого и шестого триггеров,с вторыми входами которых соединены первые выходы соответственно второго, первого и третьего триггеров второй выход второго триггера подключен к первым входам элемента И, четвертого и пятого элементов И-НЕ, второй выход первого триггера соединен с первым входом шестого элемента И-НЕ, с вторым входом пятого элемента И-НЕ, с третьими входами четвертого и шестого триггеров, первого и второго элементов И-НЕ, выход которого подключен к второму входу треть" его триггера, второй выход которого соединен с вторыми входами элемента И, четвертого и шестого элементов И-НЕ, выход которого подключен к четвертому входу четвертого триггера, выход которого является первым выхо- дом устройства, выходы элемента И и четвертого элемента И-НЕ соединены соответственно с третьим и четвертым входами пятого триггера, выход которого является вторым выходом устройства, выход пятого элемента И-НЕ подключен к четвертому входу шестого триггера, выход которого является третьим выходом устройства, выход первого элемента И-НЕ соединен с вторым входом вторрго триггера. 5 1288 ИОтретьему входу элемент И-НЕ 12. Этотже единичный сигнал поступает навторой вход элемента И-НЕ 15 и начетвертый вход триггера 5. Следовательно, создано условие для синхронизированной работы триггера 5. Начетвертом входе триггера 5 (выходеэлемента И-НЕ 15) устанавливаетсясигнал логического нуля (временнаядиаграмма 35). После момента времени 10с первый же тактовый импульс генератора 10 вызывает появление на выходе элемента И-НЕ 12 нулевого сигнала. Триггер 8 перебрасывается всостояние, при котором на его первом выходе устанавливается сигналлогической единицы. Через элементИ 17 сигналом логического нуля, поступающим на третий вход триггера 6,последний переключается в устойчивое состояние, при котором на выходе 18 сигнал становится нулевым, Одновременно с этим но переднему фронту импульса на первом выходе триггера 8 срабатывает триггер 5. На выходе триггера 5 (и на выходе 20)устанавливается сигнал логическойединицы, который является основойдля выдачи информации, например,следующего характера: "Объект перемещается в направлении "Вперед", Вдальнейшем этапы работы устройствачередуются в зависимости от направления перемещения контролируемогообъекта. 35Зоны чувствительности датчиков 1и 2 наличия объекта и датчика 3 нейтрального состояния могут быть установлены очень небольшими, так какпри соответствующем выборе частоты 40следования тактовых импульсов устройство обеспечит свои контрольныефункции. Выбор частоты тактовых импульсов определяется в зависимостиот установленной зоны чувствительности датчиков и от максимально возможной скорости перемещения контролируемого объекта.Зона чувствительности датчиков1-3 устанавливается в зависимости 50от минимально возможной скорости пе,ремещения контролируемого объекта.Зона чувствительности устанавливаетсятак, что при возможных по условиямработы реверсахобъект достаточно 55быстро выходит (при минимальной скорости) из зоны чувствительности тогодатчика, в зоне которого может произойти реверс.1 288740 Сигиапиобыкоде глеменаа И-НР 1 оыходе И.НЕ О0 оыходе а НЮЕ 1 Е сигналн злеиенщ Сигиапн элемент сигнал набыходиой шине 1 У Сигнал на бь- ходиой шине сО Йгиплнпбыходеси чипиа 1 даакаобыумочль сод актор Н.Боб каз 7813 50 Подписноео комитета СССРи открытийская наб., д. 41 130 Производственн ул, Проектная Йгиа 1 иаоыходе первого далчика 1 наличия ойекаа бигиолнобыходе дат чихо Знейерал ного сосщопниоО игиал иабыходе овчикоХ наличия ойекша с агнапна прономвыходек 5-ариггеро 7 О6 игиалнаирюномбыходеЮ-шриггераУ О1 цгнал иа прниондьиодеИ-триггера Вигиалнобыхо- йде элементаи-й 1 чЬгиал иобыходеэлемента и цд Сигнал но быходеолененкаИЕ 1 В Осигнал но быходеолененкаИ-НЕ 1 В аСигнал набыходной шциеВа ред Б Кадар Корректор А,Тяско Тираж 564 ИИПИ Гоударственно по делам изобретениМосква, Ж, Рау олиграфическое предприятие, г, Ужг