Декадний датчик кутового переміщення

1. Декадний датчик кутового переміщення, що містить немагнітний диск, на якому розміщені геркони, стрілка з постійним магнітом і магнітною шторкою, який відрізняється тим, що на нерухомому диску встановлені дев'ять пар здвоєних герконів по колу з кутовим зміщенням на 36°, що представляють декаду, геркони через діоди з'єднані з двома сигнальними шинами і чотирма кодовими доріжками для двійково-десяткового кодування чисел, і представляють шифратор, над герконами рухається постійний магніт, закріпле U 2 (13) 1 3 14928 4 знаходиться за кілька сотень метрів. Для даного ріалу; датчика інформацію потрібно брати від кожного 5 - постійний магніт; положення. Отже, зі збільшенням контролюючих 6 - магнітна шторка; положень збільшується число каналів. А відсут7 - вісь; ність контролю визначення напрямку руху пере8 - шестірня; микаючого пристрою і безупинного контролю під 9 - диск, виконаний з немагнітного матеріалу час руху знижує його точність, а також надійність товщиною 2 мм; роботи. 10 - кодовий диск; Поставлена задача вирішується в такий спо11 - фотодатчик; сіб: на нерухомому диску встановлені дев'ять пар 12 - геркони. здвоєних герконів по колу з кутовим зміщенням Датчик являє собою нерухомий диск 3, розна 36°, що представляють декаду. Геркони через битий по колу на десять ділянок, з кутовим змідіоди з'єднані з двома сигнальними шинами і чощенням на 36°. На дев'ятьох ділянках розміщені тирма кодовими доріжками для двійковопопарно здвоєні геркони 12 (1.1...1.9 і 2.1... 2.9). десяткового кодування чисел, і представляють Стрілка 4 жорстко з'єднана з осью 7, на якій зашифратор. Над герконами рухається постійний кріплена шестірня 8. На кінці стрілки закріплений магніт, закріплений на одному кінці стрілки, інший постійний магніт 5. Магнітна шторка б розміщена кінець стрілки з'єднаний з віссю датчика. Датчик на диску 9, у верхній частині має вирізи над кожпостачений схемою визначення напрямку кутовоною парою герконов. Кодовий диск 10 жорстко го переміщення. Схема визначення напрямку закріплений на осі 7. Фотодатчик 11 жорстко закутового переміщення складається з трьох логічкріплен на диск 9. них схем "І" схеми "НІ", двох тригерів пам'яті, де На Фіг.2 показана плата однієї декади датодин вхід першого тригера з'єднаний з виходом чика: першої схеми "І", а другий тригер по входу з'єдІ, ІІ - сигнальні шини; наний з виходом другої схеми "І". Другі входи ІІІ, IV, V, VI - кодові доріжки; тригерів з'єднані з виходом третьої схеми "І", а VІІ (-12B) - загальна шина; також вихід третьої схеми "І" через схему "НІ" 1.1...1.9, 2.1... 2.9 - геркони; з'єднаний із другими входами першої і другої 10.1...10.15-діоди; схеми "І". Третій вхід першої схеми "І" з'єднаний з 1...9 - положення пристрою, що переміщає. першим входом третьої схеми "І" з'єднаний із На нерухомому диску нанесені сигнальні шисигнальною шиною П. Також датчик постачений ни І і ІІ, кодові доріжки ІІІ, IV, V, VI і загальна шина кодовим диском, жорстко закріпленим на осі датVII (-12 В) у виді концентричних кол. Геркони одчика, фотодатчиком, вихід якого через підсилюним входом з'єднані з загальною шиною VІІ (вач з'єднаний зі світловим табло. Кодовий диск 12B), а другим через діоди 10.1...10.15 відповідно при обертанні проходить через щілину фотодатдо логічної функції (І) з'єднані з доріжками чика. Рух кодового диска в прорізі фотодатчика f1 XIII f4 X V f9 XIII XIV X V приводить до появи імпульсів на виході фотодатf2 XIVI f5 XIII X V f8 X VI (1) чика, по яким визначається рух перемикаючого f3 XIV f6 XIV X V f9 XIII X VI пристрою трансформатора. де f1-f9 - номера герконов, що відображають Причино-слідчий зв'язок між сукупністю положення перемикаючого пристрою трансфорознак, що заявляються, полягає в наявності дематора; кад, тим самим дозволяюча здатність, не змінює ХIII - ХVI - номера кодових доріжок. діаметр окружності диска, а впливає тільки на Діоди 10.1...10.15 виконують функцію шифракількість дисків. Зчитування коду й одержання тора. Сигнальні шини І і II з'єднані з герконами відповідних сигналів здійснюється за допомогою 1.1...1.9 і 2.1... 2.9 визначають напрямок обертанмагніту, що рухається, а шифратор тільки перетня об'єкта. ворює ці сигнали в двійковий код за рахунок виНа Фіг.3 показана структурна схема, що визначених комбінацій діодів і доріжок, що розмізначає напрямок руху об'єкта, що складається з щені на нерухомому диску. двох тригерів пам'яті (Тг1), (Тг2), трьох логічних Наявність схеми напрямку кутового перемісхем "І1", "І2", "І3" і схеми "НІ". Установчий вхід щення виключає помилкову інформацію про рух тригера пам'яті (Тг1) з'єднаний з виходом логічної перемикаючого пристрою трансформатора. Масхеми "І1", а установчий вхід тригера пам'яті (Тг2) ється також беззупинна інформація про полоз'єднаний з виходом логічної схеми "І2". Другі ження перемикаючого пристрою трансформатовходи тригерів підключені до виходу логічної ра, що знаходиться в динамічному режимі. Усе це схеми "І3". Логічна схема "І1" по першому входу підвищує точність і надійність роботи датчика. з'єднана з інверсним виходом тригера (Тг1), а Суть корисної моделі пояснюють загальний третій вхід підключений до сигнальної шини І. вид датчика (Фіг.1), плата однієї декади (Фіг.2) і Логічна схема "І2" по третьому входу з'єднана з блок перетворення (Фіг.3). інверсним виходом тригера (Тг1), а перший вхід із На Фіг.1 показаний загальний вид датчика. сигнальною шиною ІІ. Другі входи логічних схем Датчик складається з: "І1" і "І2" через схему "НІ" підключені до виходу 1 - втулка; логічної схеми "І3". Логічна схема "І3" по першому 2 - підшипник; входу з'єднана з сигнальною шиною І, а по дру3 - нерухомий диск, виготовлений з фольгірогому входу з сигнальною шиною ІІ, вихід по шині ваного гетинаксу товщиною 4мм; "скид" з'єднаний з другими входами тригерів па4 - стрілка, виконана з немагнітного мате 5 14928 6 м'яті (Тг1) і (Тг2). Підсилювач П з'єднаний з фототригера (Тг1) пропав. При спрацьовуванні геркодатчиком. Вхід дешифратора через лінію зв'язку нов 1.6 і 2.6 на шифраторі доріжках IV і V з'явиз'єднаний з кодовими доріжками ІІІ, IV, V, VI датлися сигнали, спрацював дешифратор і двійкове чика. Виходи дешифратора і підсилювача підкчисло відповідно до формули (1) f6=XIVXV перелючені до блоку індикації. ведеться в десяткове число. На світловому табло Принцип роботи декадного датчика кутового висвітиться число 6. переміщення. Розглянемо тепер роботу схеми при русі датОб'єктом служить піч графітації, що живиться чика в зворотному напрямку. Наприклад, перемивід пічного трансформатора і знаходиться, накач положення ступіней трансформатора знахоприклад, у "5" положенні. У цьому випадку стрілка диться на "9" положенні, стрілка 4 з магнітом 5 4 з магнітом 5 буде знаходиться над герконами стоїть над герконами 1.9 і 2.9 контакти герконов 1.5 і 2.5 п'ятого положення. За рахунок магнітного замкнуті, тригера пам'яті (Тг1) і (Тг2) по шині поля, геркони спрацьовують і через їхні контакти "скид" переключені у вихідне положення. При (напруга "-12В") через діоди 10.6, 10.7 надійде на переключенні, наприклад, з "9" положення на "8" доріжки ІІІ, V, через лінію напруги "-12В" надійде стрілка 4 з магнітом 5 починає переміщатися у бік на вхід дешифратора, де двійкове число відпові"3м.", тобто проти годинної стрілки. При русі гердно до формули (1) f5=ХІІІХV переводиться в декон 1.9 перший виходить з магнітного поля і розсяткове і на блоці індикації висвітиться число 5. микається, тоді на сигнальній шині І сигнал проСигнали по сигнальних шинах І і ІІ надійдуть на падає, логічна схема "І3" закривається, сигнал логічну схему "І3" (див. Фіг.3), вона відкриється і "скид" убирається з тригерів (Тг1) і (Тг2) і через по шині "скид" установить тригера (Тг1) і (Тг2) у схему "НІ" логічні схеми "І1" і "І2" підготовляються вихідне положення, а логічні схеми "І1" і "І2" через до роботи. Через контакти геркона 2.9, що у дасхему "НІ" видадуть "заборону". ний момент знаходиться в магнітному полі магніПри переключенні, наприклад, з положення ту 5, сигнал по сигнальній шині ІІ надходить на "5" у положення "6" стрілка 4 починає переміщалогічну схему "І2", вона спрацьовує і перекидає тися по годинному напрямку. Разом зі стрілкою тригер (Тг2) у робоче положення на виході з'являпереміщується магніт 5, геркон 1.5 вийде з магніється сигнал "3м.", тобто перемикач положення тного поля і розімкнеться, на сигнальній шині ІІ переміщається проти годинної стрілки (Фіг.3). Під сигнал пропаде, тоді логічна схема "І3" закриється час руху стрілки 4 (див. Фіг.1) разом зі стрілкою і через схему "НІ" надійде сигнал на входи логічобертається кодовий диск 10 і проходить через них схем "І1" і "І2", підготує їх до роботи, а також щілину у фотодатчику 11. Рух кодового диска в по сигнальній шині І через геркон 2.5 сигнал напрорізі фотодатчика приводить до появи імпульдійде на схему "І1". При збігу всіх трьох сигналів сів на виході фотодатчика, що надходять на сигна вході схема "І1" спрацює і переведе в робоче нальну шину ( див. Фіг.3), на підсилювач П і на положення тригер пам'яті (Тг1) на виході якого блоці індикації з'являються імпульси. Наявність з'явиться сигнал "3б.". Під час руху стрілки 4 (див. імпульсів говорить про те, що перемикач полоФіг.1), кодовий диск 10 буде проходити через ження ступіней трансформатора знаходиться в щілину у фотодатчику 11. Рух кодового диска в динамічному режимі. Перемикач став у "8" полопрорізі фотодатчика приведе до появи імпульсів ження, стрілка 4 з магнітом 5 зупинилася над герна виході фотодатчика, що надійдуть на сигнальконами 1.8, 2.8, кодовий диск зупинився, імпульси ну шину (див. Фіг.3) на підсилювач ІІ, і на блоці зникли, контакти герконов 1.8 і 2.8 замкнулися, на індикації з'являться імпульси, по наявності яких сигнальних шинах І і ІІ з'явився сигнал, логічна визначається, що стрільця рухається, а отже, і схема "І3" спрацювала видала через схему "НІ" перемикач ступіней трансформатора знаходить"заборону" на логічні схеми "І1" і "І2", а по шині ся в динамічному режимі. Перемикач став у "6" "скид" установила тригер пам'яті (Тг2) у вихідне положення, кодовий диск зупинився, імпульси положення, сигнал "3м." зник. При спрацьовуванзникли, стрілка 4 зупинилася на "6" положенні, ні герконов 1.8, 2.8 на шифраторі доріжки VI з'явмагнітне поле від магніту 5 перекрило геркони ився сигнал, що надійшов на дешифратор. Двій1.6, 2.6, вони спрацювали. На сигнальних шинах І кове число відповідно до формули (1) f8=XVI і ІІ з'явилися сигнали, спрацювала логічна схема переводиться в десяткове число і на блоці інди"І3" і видала ''заборону" через схему "НІ" на логічкації висвітлюється число "8" ні схеми "І1" і "І2", а тригера (Тг1) і (Тг2) по шині Схеми виконані на мікросхемах серії К561. "скид" установила у вихідне положення. Сигнал із 7 Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 14928 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601