Фотоприйомний пристрій для контролю положення гірничої машини

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для контроля положения горных машин в пространстве выработок в горизонтальной или вертикальной плоскости Цель - повышение функциональной надежности устройства и уменьшение погрешностей Устройство содержит фотоусилитель 1, фотоприемную линейку с установленными на ней информационными 3, 4 и компенсационными 9, 10 фотоэлементами (ФЭ), генератор 5, распределитель (?) 6, коммутатор 7, ключи 8 по количеству ФЭ 3 и 4 и преобразователь 11 кода Последний содержит десятичный счетчик-дешифратор 12, инверторы 13, 21, блоки 14, 18, 20 памяти, переключатель 15, элементы И 16, 17, 19 параллельный 23 и последовательный 22 регистры и дешифратор 24 При работе Р 6 выдает повторяющуюся с заданным периодом серию импульсов, поочередно воздействующих на управляющий вход каждого ключа 8 и поступающих на вход коммутатора 7, При этом ФЭ 9 остается включенным на все время опроса Р 6 информационных ФЭ 4, а другой ФЭ 10 работает только во время опроса ФЭ Фиг I 44-90 1. И" . 1610964 3 Электрические сигналы с ФЭ 3 и * поступают на вход фотоусилителч 1. С выхода последнего импульсы поступают на первый вход счетчика-дешифрагорэ 12 преобразователя 11, синхронизация работы которого осуществляется импульсами генератора 5 Блоки 12-20 выполняют функцию фильтра. В регистр 22 записывается последовательность нулей и единиц, соответствующая ос вещенности ФЭ 3 и 4 Импульсом с Р 6 информация переписывается в параллельном позиционном коде в регистр 23, а оттуда - на дешифратор 24, который определяет среднюю точку засвеченного участка по номерам позиций облученных ФЭ и преобразует позиционный код в выходной стандартный код 2 ил. Изобретение относится к горной проа выход - с входами первого 16 и второго 17 мышленности, а именно к средствам контэлементов И. С входами первого и второго роля положения горных машин в элементов И соединены также соответствупространстве выработок, использующих в ющие выходы переключателя 15, второй качестве опорного направления узкомап- 5 блок памяти 18 соединен своими входами с равленную плоскость источника излучения соответствующим выходом переключателя видимого или инфракрасного диапазона. и выходом второго элемента И 17, а выходом Устройство предназначено для определе- с входом третьего элемента И 19, который ния величины и направления отклонения еще одним входом соединен с выходом пергорной машины от заданного направления 10 вого элемента И 16, а выходом - с входом в горизонтальной или вертикальной плоскотретьего блока памяти 20. Второй вход сти и преобразования этих параметров в третьего блока памяти и вход второго инверэлектрический кодовый сигнал. тора 21 соединены с первым выходом генератора, а их выходы соединены с входами Целью изобретения является повышение функциональной надежности устройст- 15 последовательного регистра 22, который своим выходом соединен с входом паралва и уменьшение погрешностей. лельного регистра 23, второй вход которого На фиг.1 приведена функциональная соединен с соответствующим выходом рассхема фотоприемного устройства для контпределителя, а выход - с входом дешифрароля положения горной машины; на фиг 2 тора 24. временные диагрзммы работы блоков 1,5, 20 12-20. Устройство работает следующим образом. Устройство содержит фотоусилитель 1, фотоприемную линейку 2 с установленными В исходном состоянии модулированное на ней информационными фотоэлементами излучение задатчика опорного направления 3, 4, соединенными своими выходами с вхо- 25 видимого или инфракрасного спектра, раздом фотоусилителя. Генератор 5, соединенвернутое в узконаправленную плоскость, ный своим первым выходом с входом попадает и засвечивает центральные инраспределителя 6, который своими выходаформационные фотоэлементы 3, 4, наприми соединен с входами коммутатора 7 и мер фотодиоды фотоприемной линейки 2. ключей 8, а они подключены своими выхода- 30 На выходах освещенных информационных ми соответстренно к входам компенсируюфотоэлементов появляются электрические щих 9, 10 и информационных фотоэлементов сигналы, на остальных (необлученных) сиг3,4. В сюю очередь компенсирующие фотоналы отсутствуют. Все фотоэлементы вклюэлементы своими выходами подключены к чаются последовательно, например or входу фотоусилителя. 35 одного края фоголинейки до другого ключами 8, чем осуществляется последовательное Устройство содержит также преобразосчитывание информации с фотрэлементов. ватель кода 11, включающий десятичный Работой ключей 8 управляет распределисчетчик-дешифратор 12, соединенный своитель 6, выдающий повторяющуюся с заданми входами с выходами тактового генератора и фотоусилителя, и первый инвертор 13, 40 ным периодом серию импульсов так, что каждый импульс поочередно воздействует соединенный своим входом с тем же выхона управляющий вход каждого ключа 8, npw дом генератора, а выходом с входами перэтом поступающие на вход коммутатора 7 вого блока памяти 14, переключателе 15, импульсы распределителя 6 управляют его первого элемента И 16 и второго элемента И 17. При этом два других входа первого 45 работой так, что компенсирующий фотодиод 9 остается аклку.енным на все время опблока памяти 14 соединены с соответствуюроса распределителем информационных щими выходами счетчика-дешифратора 12, 1610964 элементов 4, а фотодиод 10 работает только во время опроса информационных фотодиодов 3 Периодом повторения импульсов распределителя 6 обеспечивается частота об- 5 новления считываемой с фотоэлементов информации, выбором которой достигается необходимое быстродействие устройства. Полученные при считывании на выходах информационных фотоэлементов 3,4 элект- 10 рические сигналы, имеющие частоту, равную частоте модуляции излучения, поступают на общий для всех каналов вход фотоусилителя 1, к которому подключены также компенсирующие фотоэлементы 9, 15 10, которые при отсутствии модулированной оптической помехи не облучаются и не оказывают влияния на работу схемы фотоусилителя 1 и устройства в целом. От постоянных фоновых засветок фотоугилитель 1 20 защищается конденсатором на общем входе. Усиленный фотоусилителем 1 сигнал представляет собой пакеты прямоугольных импульсов, частота и длительность которых (пакетов) зависит >>\ количества освещен25 ных информационных фотоэлементов фотоприемной линейки Частота импульсов в пакетах равна частоте модуляции принимаемого излечения Далее импульсы с ььіхода фотоусилителя 1 пооулают на первый вход счетчика-дешифратора 12, синхронизация работы которого осуществляется импульсами генератора 5, поступающими на еі о второй вход. Импульс, поступающий с второго выхода генератора 5 ,дзет разрешение на счет импульсов счетчику-дешифраіору 12, на первом выходе которого (при совпадении частоты импульсов, приходящих с выхода фотоусилителя 1 с заданной) появляется единичный импульс, который поступает на первый вход первого блока 14 памяти и изменяет его исходное (нулевое) состояние Есіи частота импульсов окажется больше т заданной, о единичный импульс появится и на втором оыуоде счетчика-дешифратора 12 и установит первый блок 14 памяти в исходное состояние Логмческмя единица, записанная в первом блоке 14 памяти (при заданной частоте импульсов, приходящих с фстоуп*лителя 1), поступает на входы первого и второго элементов И 16, 17. При приходе со второго выхода генератора 5 логического нуля счетчик-дешифратор 12 устанавливается в ноло на выходе первого инвертора 13 появляется гдиница, которая ^станавльвает переключатель 15 в такое состзяние. при котором на его первом выходе появляется логическая един'/ цо, а на втором - ноль (при еозд т о н і , следующего им 30 35 40 45 50 55 пульез на вход состояние выходов переключателя 15 изменится на противоположное) Таким образом, на всех входах второго элемента И 17 устанавливается логическая единица, которая появляется на выходе этого элемента и записывается во второй блок 18 памяти С приходом следующей единицы со второго выхода генератора 5 происходит установка в ноль первого блока 14 памяти и все процессы в блоках 12-14 повторяются. После переключения второго выхода генератора 5 в нулевое состояние через первый инвертор 13 происходит переключение переключателя 15 во второе состояние (на первом выходе - ноль, на втором - единица) и на выходе первого элемента И 16 появляется логическая единица На двух входах третьего элемента И 19 устанавливается единичный сигнал, который появляется на выходе и записывается в третий блок 20 памяти В следующем такте, при переключении переключателя 15 задним фронтом импульса второй блок 18 памяти устанавливается в нулевое состояние. Гаким образом б токи 12-20 выполняют функцию фильтра Формирование сигнала на выходе третьего элемента И 19 за два такга осуществляется для того, чтобы уменьшить вероятность проникновения на выходах случайных поме/, близких по частоте к частоте полезного сигнала В дальнейшем логический сигнал с выхода третьего блока 20 памяти поступает на первый вход последовательного регистра 22 и записывается туда передним фронтом импульса, поступающим наего второй входе выхода второго инвертора 21 TJKHM образом, в последовательный регистр22 записывается последовательность н\лейи единим соответствующая освещенности фотоприемной линейки причем после записи Б регистр 22 состояния последнего опрошенного фотоэлемента очередным, посл