Устройство для измерения перемещений

(5040 01 В 7/ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ые датчики 1 таторы 5 и 6, оторых соедни прямыми и тчиков, элество содержит импульсн и 2 перемещения, комму информационные входы к иены с соответствующим инверсными выходами да менты 3 и 4 задержки, соединены с прямьии ( выходами датчиков 1 и с адресньии входами к и 6. Импульсные датчик мещения регистрируют п екта Величина перемещ в одну сторону определ честву импульсов, сфор выходе мультиплексора 5 нии на его вход импуль объеди входы которыхипи инверсными2, а выходы -да ССР 983. рук -я и(57)тельноупрощения фо УСТИЙИзч и 2, величина переме другую сторону опред ичеству вкпульсов, сфвыходе мультиплексо вычисли ения -Ф ыполне- Устройется по к иров а нных ра 6. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельствоУ 1024850, кл. С О Р 13/00,Техническое описание и инсция по эксплуатации машины дпытания на растяжение МР 1 002.773098-0 ТО, 1982,ОИСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИ бретение относитсятехнике, Цель иэобре конструкции путемирователя импульсов оммутаторов 5 и 1 и 2 перееремещение объ ения объекта яется по колимированных на ,при поступлесов с датчиков щения объекта20 3 1499 0Изобретение относится к измерительной технике и может бьггь использовано для измерения перемещений.Цель изобретения - повышение на 5 дежности за счет упрощения устройства.На фиг, 1 приведена блок-схема устройства, на Фиг, 2 - временные диаграммы его функционирования. 10Устройство содержит первый 1 и второй 2 импульсные датчики, первый 3 и второй 4 элементы задержки и первый 5 и второй 6 мультиплексоры. Прямой выход первого датчика 1 15 соединен с первым входом ВО первого 5 и с третьим входом В 2 второго 6мультиплексоров, а также через элемент 3 задержки с первыми адресны,ми входами А 1 мультиплексоров 5 и 6, инверсный выход первого датчика 1 соединен с четвертым входом ВЗ первого 5 и с вторым входом В 1 второго 5 нуль типлексоров. Прямой выход второго датчика 2 соединен с первым входом ВО второго 6 и с вторым входом В 1 первого 5 мультиплексоров, а также через элемент 4 задержки - с вторыми адресными входами А 2 мультиплексоровв 5 и 6, инв ерс ный выход в торого датчика 2 соединен с третьим входом В 2 первого 5 и с четвертым входом ВЗ второго 6 мультиплексоров. Выходы мультиплексоров 5 и 6 являются выходами устройства. 35Устройство работает следующим об -разом.При движении объекта вперед в момент времени й, (фиг. 2) на прямом 40 выходе датчика 1 формируется передний фронт импульсов (на инверсном задний) и подается на ВО мультиплексора 5. На ВО мультиплексора 6 в этот момент находится сигнал низко го уровня "0". До момента г., + , на адресных входах мультиплексорсе 5 и 6 сохраняется (благодаря задержке переднего фронта импульса элементом 3 задержки) предыдущая комбинация адресных сигналов "0", входные сигналы с входов ВО коммутируются на выходы, на выходе мультиплексора 5 - сигнал высокого уровня 1 ", мультиплексора 6 - сигнал "0"В момент г, +зд импульс с прямого выхода датчика 1, пройдя элемент 3 задержки, передается на адресные входы Л 1, где кодовая комбинация меня 34ется с О ня "1 ", В интервале(С + З 4 д)-, тяк кяк на входе В 1мультиплексоров 5 и 6 уровни сигналов, передаваемых с прямого выходадатчика 2 и инверс.ного выхода датчика 1, равны "0", на их выходах бу"дет 0".Таким образом, при движении объ.екта вперед при появлении импульсана прямом выходе датчика 1 происходит формирование импульса ня выходемультиплексора 5 с длительностью,равной времени задержки элемента 3задержки, я на выходе мультиплексора 6 импульса нет.При дальнейшем движении объектав момент временина прямом выходедатчика 2 формируется передний фронтимпульса (Фиг.2)(на его инверсномвыходе - задниц фронт импульса),который передается на вход В 1 муль -типлексора 5, на входе В 1 мультиплексора 6 инверсного выхода датчика1 подается "0".Из-за задержки переднего фронтаимпульса элементом задержки на адресных входах муль типлексоров 5 и 6 соихраняется до момента г +34 д предыдущая комбинация, равняя "1". Входные сигналы с в:;одов В 1 коммутируются ня вьгходы мультиплексоров, гдена выходе мультиплексора 5 находится "1 ", мультиплексора 6 "0",В момент С + Гзд передний фронтимпульса с прямого выхода датчика2, пройдя через элемент 4, появляется на адресных входах А 2 мультиплексора 5 и 6. Кодовая комбинация ня адресных входах заменяется сна "3" и, так как уровни сигналлов, подаваемых на ВЗ мультиплексо -ров 5 и 6 инверсных выходов датчико1 и 2, равны "0", на их выходахнаходится "0" в интервале (г +сзд ) -дт.е. при дальнейшем движенииобъек та вп еред и и оявле ниц имп уль с яна прямом выходе датчика 2 на выхо -де мультиплексора 5 появляется укороченный импульс, на вьгходе мультиплексора 6 отсутствует. В момент времени гз ня ивверс ом выходе датчика 1 формируется передний Фронт импульса (ня прямом - задний фронт), который подается на информационный вход ВЗ муль гюлекс ра 5, а на ВЗ мультиплексора 6 с ин - версного выхода датчика 2 подает; я25 30 Кодовая комбинация на адресныхвходах заменяется с "2" на "0" и,так как уровни сигналов, подаваемыена ВО с прямых выходов датчиков 1 и2, равны "0" в интервале времениг(с + , ) -с 1 на их выходах находится 0",Такич образом, опять при движении объекта вперед с появлением им 55"0". На адресных входах А до моментта С +1 д сохраняется предыдущаяЗд11 11комбинация, равная 3 . Входные сж на лы с В 3 мультиплексоров подаются на их выходы : на выходе мультиплексора 5 появляется " 1 " , на выходе мультипл ек с ора 6 " 0 " .В момент времени й+4 э адний фронт импульса с прямого вых ода да т 0 чика 1 , пройдя через элемент 3 э а - держк и , появляется на адресных входах Амультиплексоров 5 и 6 . Кодова я комбинация на их адресных в ходах заменяется с "3 " на " 2 " и , так к ак уровни сигналов , подаваемых на В 2 мультиплексоров 5 и 6, равны " 0" , в интервале вр емени ( 1+ ) - 1на их выходах находится 11011, т.е. при дальнейшем движении объекта вперед 20 и появлении импульса на инверсном выходе датчика 1 появляется укороченный импульс на выходе мультиплек - сора 5 и отсутствует на выходе мультиплексора 6.В моментна инверсном выходе датчика 2 формируется передний фронт импульса (на его прямом выходе задний), который подается на информационный вход В 2 мультиплексора 5. На В 2 мультиплексора 6 подается сигнал с уровнем "0" с прямого выхода датчика 1. На адресных входах мультиплексора 5 и 6 благодаря задержке элементом 4, включенным между прямым выходом датчика 2 и адресньии входами А 2, сохраняется предыдущая комбинация адресных сигналов, равная "2". Входные сигналы с входов В 2 мультиплексоров 5 и 6 коммутируются 40 на их выходы (на выходе мультиплексора 5 "1 ", мультиплексора 6 "0") и не изменяются до момента временигЕ( + задВ момент времени й + З 4 А задний 45 фронт ычпульсов с прямого выхода датчика 2, пройдя через элемент задержки, появляется на адресных входах А 2 мультиплексоров 5 и 6. пульса на инверсном выходе датчика 2 появляется укороченный импульс на выходе мультиплексора 5 и отсутствует на выходе муль типлексора 5.При дальнейшем движении объекта вперед указанные процессы периодически повторяются и одновременно с каждьи передним фронтом импульсов, появляющихся на входах датчикови 2, на выходе мультиплексора 5 появляется импульс длительностью времени задержки. Количество импульсов, по которому судят о величине перемещения, регистрируется регистрирующим устройством, На выходе мультиплексора 6 при движении вперед импульсы отсутствуют.Рассмотрим работу устройства при движении назад.После реверса, при движении объекта назад( фиг.2) в момент времени сь на инверсном выходе датчика 2 формируется передний фронт импульса, а на его прямом выходе - задний фронт. Импульс с инверсного выхода датчика 2 подается на информационный вход ВЗ мультиплексора 6.На вход В 3 мультиплексора,5 в этот момент времени с инверсного выхода датчика 1 подается 11011. Благодаря задержке заднего фронта импульса элементом 4 задержки, включенным между прямым выходом датчика 2 и адресньии входами А 2 мультиплексоров 5 и 6, на их адресных входах сохраняется до момента времени (й + + А ) предыдущая комбинация адресных сигналов, равная двоичному числу "Э". Входные сигналы с входов ВЭ мультиплексоров 5 и 6 коммутируются на их выходы. На выходе мультиплексора 6 появляется "1", а на выходе мультиплексора 5 остается "0". Состояние выходов мультиплексоров 5 и 6 не иэл меняется до момента времени й + сВ момент й + сц задний фронт юкпульса с прямого выхода датчика 2, пройдя через элемент 4 задержки, появляется на адресных входах А 2 мультиплексоров 5 и 6Кодовая комбинация на адресных входах заменяется с "3" на "1 " и, так как уровни сигналов, подаваемых на входы В 1 мультиплексоров 6 и 5 с инверсного выхода датчикаи прямого выхода датчика 2 соответственно равны "0"1 в интервале времени (сь +здд) т 1на их выходах в этом интервале времени находится "О".Таким образом, при движении объекта назад, при появлении импульса на инверсном выходе датчика 2, происходит формирование импульса на выходе мультиплексора 6 с длительностью, равной времени задержки элемента 4 задержки,а на выходе мультиплексора 5 в этом случае импульса нет.В момент времени Т ца инверсном выходе датчика 1 формируется передний фронт импульса, а на его прямом выходе - задний фронт импульса . Импульс с инверсного выхода датчика подается на вход В 1 мультиплексора 6. На вход В 1 мультиплексора 5 в этот момент времени подается О с прямого выхода датчика 20Из - за задержки заднего фронта импульса элементом 3 задержки, включенным между прямьи выходом датчика 1 и адресными входами А 1 мультиплексоров 5 и 6, на их адресных входах 25 сохраняется до момента С +предыдущая комбинация адресйых сигналов, равная "1".Входные сигналы входов ВЗ мультиплексоров 6 и 5 коммутируются на их выходы, На выходе мультиплексора 6 появляется " ", а на выходе мульти - плексора 5 остается "О", Состояние выходов мультиплексоров 6 и 5 цеГ изменяется до момента времени 1 +дВ момент времени С + А задний7фронт импульса с прямого выхода датчика 1, пройдя через элемент 3 задержки, появляется ца адресйых входах А 1 мультиплексоров 6 и 5, Ко довая комбинация на их адресных входах заменяется с "1 " на "О" и, так как уровни сигналов, подаваемых на входы ВО мультиплексоров 6 и 5 с прямого выхода датчика 2 и прямого 45 выхода, датчика 1, соответственно равны "О" в интервале времени ( + +"Лдд)-Т, на их выходах находится О в этом интервале времени, т. е. опять при движении объекта назад и появлении импульса на инверсном выходе датчика 1 появляется укороченный импульс на выходе муль типлексора 6 и отсутствует на выходе мультиплексора 5. В момент времени с ца прямом выВходе датчика 2 формируется передний фронт импульсов, д цд его инверсном выходе - задний фронт импульсов. Импульс с прямого выхода датчика 2 подается цд информационный вход ВО мультиплексора 6. На вход ВО мультиплексора 5 в этот момент времени подается О с прямого выхода дд тч якаБлагодаря задержке переднего Фронта импульса элементом 4 задержки, включенным между прямым выходом датчика 2 и адресными входами А 2 муль - типлексоров 6 и 5, ца их адресных входах сохраняется до момента+ +з,А предшествующая комбинация ддресцых сигналов, равняя О".Входные сигцялы с входов ВО муль типлексоров 6 и 5 коммутируются цд их выходы, На выходе мультиплексора 6 появляется "1", цд выходе мультиплексора 5 остается "О". Состояние выходов мультиплексоров 6 и 5 це изменяется до момецтд времени а +зябВ момент времени г. +сд перед - : ний фронт импульса с прямого второго выхода, пройдя ч ерез элемент 4 задержки появляется на адресных входах А 2 муль типлексоров 6 и 5, Кодовая комбинация ца ис адресных входах заменяется с "О" цд "2" и, тдк кдк уровни сигналов, поддвдемых цд входы В 2 мультиплексоров 6 и 5 с прямого выхода датчика 1 и инверсного выхода датчика 2, соответственно равны "0" в интервале времени (: +зд ) - -уна их выходах в этом интервале времени находится О", т.е, опять при движении объекта назад и появлении импульса на прямом выходе ддтчика 2 появляется укороченный цм - пульс на выходе мультиплексора 6 и отсутствует ца выходе мультиплек - сора 5.В момент времени Т на прямом выходе датчика 1 формируется передций фронт импульса, а ца его инверсном выходе - зддций фронт импульса. Импульс с прямого выхода датчика 1 цо дается цд информационный вход В 2 муль титпексора 6. Нд вход В 2 мультиплексора 5 в этот момент времени с инверсного выхода датчика 2 цоддс тся О.Благодаря задержке переднего фронта импульса элементом 3 задержки, включенным между прямым выхолом датчикаи адресными входами А мультиплексоров 6 и 5, цд их ддрес -ных выходах сохраняется до момента+ Гзпредыдущая комбинация адресных сигналов, равная "2".Входные сигналы с входов В 2 муль 5 типлексоров 6 и 5 коммутируются на их выходы. На выходе мультиплексора 6 появляется " ", а на выходе мультиплексора 5 остается "О", Сосгояние выходов мультиплексоров 6 и О 5 не изменяется до момента времениГд + сздд .В момент времени 1 + дд переД- ний фронт импульса с прямого выхода датчика 1, пройдя через элсмент 3 15 задержки, появляется на адресных входах А мультиплексоров 6 и 5. Кодовая комбинация на их адресных входах заменяется с "2" на "3" и, так как уровни сигналов, подаваемых на 20 входы ВЗ мультиплексоров 6 и 5 с инверсного выхода датчика 2 и инверсного выхода датчикасоответственно равны "О" в интервале времени (ЕЗ +сд )-1, на их выходах в этом25 интервале времени находится О".Такйм образом, опять при движении объекта назад и появлении импульса на прямом выходе датчика появляется укороченный импульс на 30 выходе мультиплексора 6 и отсутствует на выходе мультиплексора 5.При дальнейшем движении объекта на зад указанные п роцессы периодич ески повторяются и одновременно с каждым передним фронтом импульсов, появляющихся на выходах датчикови 2, на выходе мультиплексора 6 ,появляется импульс с длительностью, равной времени задержки зд На вы ходе мультиплексора 5 при движении объекта назад импульсы отсутствуют. Количество импульсов на выходахмуль типлексоров пропорционально перемещению, а выход устройства, на котором существуют импульсы, опре-. деляет знак перемещения. формула и з о б р е т е н и яУстройство для измерения перемещений, содержащее первый и второй импульсные датчики перемещения с прямыми и инверсными выходами, первый и второй мультиплексоры, выходы которых являются выходами устройства, и формирователь импульсов, отличающееся тем,что, с целью упрощения устройства, формирователь импульсов выполнен в виде первого и второго элементов задержки, входы которых соответственно подключены к прямым выходам первого и второго датчиков перемещения, выход первого элемента задержки - к . первым адреСным входам первого и второго мультиплексоров, а выход второго - к вторым адресным входампервого и второго мультиплексоров,прямой выход первого импульсногодатчика перемещения соединенспервым входом первого мультиплексора и с третьим входом второго мультиплексора, а инверсный выход - счетвертым входом Первого мультиплексора и вторым входом второгомультиплексора, прямой выход второго импульсного датчика перемещениясоединен с первым входом второгомультиплексорз и вторым входом первого мультиплексора, а инверсныйвыход - с третьим входом первогомультиплексора и четвертым входомвторого муль типлексора,