Преобразователь импульсов датчика перемещения

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ импульсов датчика перемещения. Пос"тавленная цель достигается тем, чтов преобразователь импульсов датчикаперемещения, содержащий дешифратор,элемент задержки, три триггера и четыре элемента И, введены новые связимежду этими элементами. Дешифраторпреобразует последовательность им"пульсов, сдвинутых на четверть периода один относительно другого, в импульсы на своих выходах. Последовательность импульсов на выходах дешифратора определена в зависимостиот направления перемещения, При перемещении в одном направлении импульсы поступают на одну из выходныхшин, при перемещении в другом нап"равлении импульсы поступают на другую выходную шину. В случае отсутствия импульсов на одном из входовдешифратора на выходных шинах импульсы отсутствуют. 1 з.п. ф-лы,орск тан фиг. 2 - 5сияющие рабдиагр аммахеру элементмается данПреобразоваперемещения2, выходы обр.аеремеайти п 1 х ожет реда спол н инель вто ни отов про-. датяетс 5 и выходами пр 6 преобраз ами дешифратоторителя-ин мента И 10 ционапьразоващения; л СУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМИ ГКНТ СССР(71) Специальное констрбюро деревообрабатывающи В 4(56) Авторское свидетельство СССР У 879617, кл. Н 03 М 1/22, 1980.Авторское свидетельство СССР.В 1226505, кл. Н 03 М 1/22, 1984. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ДАТЧИКА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ(57) Изобретение относится к преобра-. зователям угловых и линейных перемещений в цифровой код и может найти применение в системах передачи информации о перемещении исполнительных органов станков, роботов, автоматических линий. Целью изобретения является упрощение преобразователя 1Изобретение относитсзователям угловых и линщений в цифровой код иприменение в системах иформации о перемещении иных органов станков, роматических линий,Целью изобретения явлщение преобразователя ичика перемещения.На фиг.1 представленная схема предлагаемоготеля импульсов датчика временные диаграюы, оту преобразователя цифра соответствует а, с выхода которого ный сигнап)тель импульсов датчисодержит элементы И 3 и 4 которых являютеобразователя: входы ователя являются вхора 7, содержащего два вертора 8 и 9 и три 12, элемент И 13, эле1462476 3мент 14 задержки, триггер 15, элемент И 16, триггеры 17 и 18, входы5 и 6 преобразователя подключены кдатчику 19 перемещения, который со"держит кодовую шкалу 20 и чувствительные элементы 21 и 22.Чувствительные элементы 21 и 22отстоят друг от,цруга на расстоянии(п +.0,25), где Р - шаг квантова-,ния кодовой шкалы 2, а и - целоенатуральное число,Элемент 14 задержки формирует на,своем выходе импульс задний фронткоторого совпадает с задним фронтомимпульса на входе этого элемента,,а передний фронт задержан на времяТ по отношению к переднему фронту;импульса на входе этого элемента.31Преобразователь импульсов датчика перемещения работает следующим образом.В исходном положении (например,после подачи питания) триггеры 17и 18 находятся в состоянии логического "0" (на Фиг.1 узел и цепи подачи сигнала установки триггеров 17и .18 в исходное состояние не показаны)На входы повторителей " инверторов 8 и 9 поступают сигналы от чувствительных элементов 21 и 22, При пе"ремещении кодовой шкалы 20 мимочувствительных элементов 21 и 22 пос.ледние формируют сигналы дискретизации углового или линейного перемещения кодовой шкалы 20.Эти прямоугольные сигналы типа"Меандр" смещены по Фазе один относительно другого на четверть периода, Элемент И 10 декодирует комбинацию 10, элемент И 11 декодирует комбинацию 00, а элемент И 12 декодирует комбинацию 01. При перемещениикодовой шкалы 20 в прямом направлении (Фиг.2 а-р) сигналы с чувствительного элемента 21 опережают сигналы 2с чувствительного элемента 22(Фиг.2 а и б) и имеет место чередование комбинаций сигналов (00-10-1101"00) на выходах чувствительныхэлементов 21 и 22. Комбинация сигналов 11 дешифратором 7 не дешифрирует.ся в импульс, т,е. на его выходахпоявление импульсов соответствуетчередованию комбинаций сигналов 0010-01-00 (Фиг.2 д,е и ж). Приперемещении кодовой шкалы 20 в обратком направлении (фиг.За-р)сигналы с чувствительного элемента 22 опережают сигналы с чувствительного элемента 21 (Фиг.За и б), а на выходах де" 5шифратора 7 появление импульсов соответствует чередованию комбинацийсигналов 00-01-10-00 (Фиг.Зд,еи ж). На фиг.2 в г и Фиг.З в, гпредставлены сигналы с инверсных вы О ходов повторителей- инверторов 8 и 9.Допустим, что перемещение кодовойшкалы 20 начинается тогда, когда имеет место комбинация сигналов 00 навыходах чувствительных элементов 21 15 и 22(триггеры 17 и 18 приведены всостояние "0" эа счет поступления им"пульса на их К-входы с выхода элемента 14 задержки(фиг.2 3 и .Фиг.З з),т,е, на инверсных выходах триггеров 2 о 17 и 18 присутствуют сигналы "1",подготавливающне элементы И 13 и 16к приему информации(юг.2 л-о). В зависимости от направления пере 25 мещения на выходах чувствительныхэлементов 21 и 22 возникает комбинация сигналов 10 (дешифрируется элементом И 10) или комбинация сигналов01 (дешифрируется элементом И 12).30 В результате сигнал "1" поступает наЯ"вход триггера 15 и вход элементаИ 13 либо на К-вход триггера 15 ивход элемента И 16. Триггер 15 переходит в состояние "1" (либо "0")3 фиг.2,3 и, к, при этом состояние"1" принимает триггер 17 (либо триггер 18).При дальнейшем перемещении кодовой шкалы 20. в том же направлении40 возникает комбинация сигналов 11,не изменяющая состояние триггеров15, 17 и 18. Затем возникает комбинация сигналов 01 (либо 10), которая дешифрируется элементом И 1245 (либо И 10), Триггер 15 изменяетсвое состояние на противоположное(при этом триггеры 17 и 18 свое состояние не изменяют, так как на входэлемента И 16 (либо И 13) продолжает50 поступать сигнал "О" с инверсноговыхода триггера 17 (либо 18), принявшего состояние "1" в предыдущем такте дешифрации сигналов),При дальнейшем перемещении кодо"55 вой шкалы 20 в том же направлении,возникает комбинация сигналов 00(на выходе. элемента И 11 возникаетсигнал "1", поступающий на входыэлементов И 1 и 2). Если перемещение14624766 5 10 15 го 30 происходит в прямом направлении, тов этот момент сигнал "1" начинаетпоступать с выхода элемента И 1(фиг.2 п) на выходную шину 3, Еслиперемещение происходит в обратномнаправлении, то в этот момент сигнал "1" начинает поступать с выходаэлементаИ 2 (фиг.Зр) на выходную шину 4. После этого, с выдержкой времени Тэ, определяемой элементом 14 задержки, на К-входы триггеров 17 и 18 поступает сигнал (фиг.2 з и Зз) установки триггеров 17 и 18 в исходное состояние "0", в результате чего элемент И 1 (либо 2) блокируется сигналом "0", поступающим с прямого выхода триггера 17 (либо 18)На выходной шине 3 (либо 4) формиру ется задний фронт выходного импульса (фиг 2,3 п,р)(длительность которого определяется элементом 14 задержки)Рассмотрим работу преобразователя в случае колебательных движений ко-. довой шкалы 20.На фиг.4 а-р показаны временные диаграммы работы преобразователя импульсов датчика перемещения при колебательном движении кодовой шкалы 20, в результате которого на выходе чувствительного элемента 21 присутствует сигнал "0", (фиг.4 а), а,навыходе чувствительного элемента 22 формируется серия импульсов ("дребезг" кодовой шкалы 20 амплитудой менее -)(фиг,4 б). На фиг.4 в,г предР4ставлены сигналы с выходов повторителей-инверторов 8 и 9. На выходе элемента И 10 будет присутствовать все время сигнал "0" (фиг,4 д), триггеры 15 и 17 будут оставаться в состоянии "0" (фиг.4 и-м), т.е. элемент И 1 будет все время блокироваться сигналом "0" с прямого выхода триггера 17 (фиг.4 п), а .элемент И 2 будет все время блокироваться сигналом "0" с прямого выхода триггера 15 (фиг.4 р), хотя триггер 18 вырабатывает импульсы (фиг,4 н,о 1 С выхода элементов И 11" и 12 и с выхода элемента 14 задержки импульсы (фиг.4 е,ж и з) не влияют на состоя ние выходных шин 3 и 4. 35 40 45 50 На фиг,5 показана временная диаграмма "дребезга". кодовой шкалы 20с амплитудой менее Р/4, при котором( так же, как и в предыдущем случае)на выходе чувствительного элемента22 формируются импульсы (фиг.5 б),но на выходе элемента 21 все время присутствует сигнал "1" (фиг.5 а) . Сигналыс выхода повторителей-инверторов 8 и9 представлены на фнг.5 в,г,В этом случае на выходе элемента И 11 и на выходе элемента 14 задерж" ки будет все время присутствовать сиг. нал "0" (фиг.5 е,э). На выходе эле." мента И 12 также будет . постоянно сигнал "0" (фиг.5 ж), а на выходе эле"мента И 10 будут присутствовать импульсы (фиг.5 д). При этом триггеры15, 17 н 18 не изменяютсвоего состо яния (фиг.5 и-о). Следовательно, навыходы элементов И 1 и 2 импульсыпоступать не будут (фиг.5 п,р)Формул а из обретения. 1. Преобразователь .импульсов датчика пер емещения, содержащий первый и второй триггеры, прямые выходы котОф рых соединены с первыми входами соот ветственно первого и второго элементов И, третий триггер, третий и четвертый элементы И, элемент задержки, дешифратор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения преобразователя, в нем элемент задержки выполнен в виде элемента задержки переднего фронта импульса, первый ивторой входы дешифратора являютсявходами преобразователя, первый вы"ход дешифратора соединен с первымвходом третьего триггера и с первымвходом третьего элемента И, выходкоторого соединен с первым входомпервого триггера, инверсный выход которого соединен с первым вждом четвертого элемента И, выход которогосоединен с первым входом. второготриггера, инверсный выход которогосоединен с вторым входом третьегоэлемента И, второй выход дешифраторасоединен с вторыми входами первогои второго элементов И и с входом элемента задержки, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго триггеров, третий выход дешифратора соединен с вторым входомчетвертого элемента И и с вторым входом третьего триггера, прямой выход2 Преобразователь по п.1, о т - й и ч а ю щ и й с я тем, что де 9 ратор содержит три элемента И иа повторителя-инвертора, входы коорых являются соответственно первымвторым входами преобраэователя,10 15 Которого соединен с третьим входом Второго элемента И, а инверсный выход соединен с третьим входом первого элемента И, выходы первого и вто 5 рого элементов И являются выходами преобраэователя импульсов датчика перемещения. прямой выход первого повторителя"инвертора соединен с первым входом первого элемента И, выход которого является третьим выходом дешифратора,инверсный выход первого повторителяинвертора соединен с первыми входами второго и третьего элементов И,выходы которых являются соответствен"но первым и вторым, выходами дешифратора, прямой выход второго повторителя-инвертора соединен с вторым входом второго элемента И, а инверсныйвыход соединен с вторыми выходамипервого и третьего элементов И,1462476 ие. Ф л Фив. У Составитель Е.БударинаРедактор Ю,Середа Техред М.Ходанич Корректор И.Мус ю г0роизводсизводственно-издательский комбинат Патент , г, ужгород, ул, ГЗаказ 735/55 Тираж 879 ВНИИПИ Государственного комитета 113035, Москва, Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ СССР Раушская наб д. 4/5