Устройство для контроля движения объектов

 

Изобретение относится к системам приема информации и может быть использовано для организационного контроля за перемещением объекта. Изобретение исключает ограничение на максимальный линейный размер контролируемых объектов. Датчики 1-3 и компараторы 5-8 обеспечивают появление на выходах элементов ИЛИ 9 и 10 логических сигналов определенной последовательности, которая зависит от направления движения объекта. Элемент ИЛИ 11, инвертор 20, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12-14, формирователь 15 импульсов, элементы И 21 и 22, Д-триггеры 16-19 дешифруют сигналы, поступающие с выходов элементов ИЛИ 9 и 10. При пересечении объектом зоны действия датчиков на первом выходе устройства появляется потенциал логической единицы. Направление движения определяется уровнем логического сигнала на втором выходе устройства. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 G 08 С 19/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4229285/24-24 (22) 13.04.87 (46) 23.05.89, Бюл. Р 19 (75) А.И,Кулагин (53) 621.398(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 470835, кл. G 06 H 7/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Р 1193714, кл, Г 08 С 19/28, 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДВИЖЕНИЯ

ОБЬЕКТОВ (57) Изобретение относится к системам приема информации и может быть использовано для организационного контроля за перемещением объекта. Изобретение исключает ограничение на макси„.SU„„1481830 А1 мальный личейный размер контролируемых объектов. Датчики 1-3 и компараторы 5-8 обеспечивают появление на выходах элементов ИЛИ 9 и 10 логических сигналов определенной последовательности, которая зависит от направления движения объекта. Элемент ИЛИ 11 инвертор 20, элементы ИСКЛИЧЖМ (ЕЕ ИЛИ

12-14, формирователь 15 импульсов, элементы И 21 и 22, D-триггеры 16-19 дешифруют сигналы, поступающие с выходов элементов ИЛИ 9 и 10. При пересечении объектом зоны действия датчиков на первом выходе устройства появляется потенциал логической еди.ницы. Направление движения определяется уровнем логического сигнала на втором выходе устройства. 4 ил.

1481830

Изобретение относится к системам приема информации и может быть использовано для организационного контроля за перемещением объекта.

Цель изобретения — повьппение функ5 циональной надежности устройства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг ° 2-4 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит датчики 1-4, компараторы 5-8, элементы ИЛИ 9-11, элементы ИКЛЮЧАПЦЕЕ ИЛИ 12-14, формирователь 15 импульсов, D-триггеры 16-19, элемент НЕ 20, элементы

И 21-23.

В качестве датчиков могут быть использованы последовательно соеди,ненные резистор и фотодиод, работаю- 20 щий в вентильном режиме,В этом режиме фотодиод работает без источника питания. Один вывод резистора явля- ется первым выходом датчика,,второй вывод резистора и катод фотодиода яв- 25 ляются вторым выходом датчика. Анод фотодиода подключается к общей шине питания устройства.

Устройство работает следующим образом. 30

При отсутствии объекта в зоне действия датчиков на первом выходе всех датчиков потенциал равен логическому

"О". На втором выходе датчиков потенциал выше "О", но меньше чем потенциал на первом выходе датчика, когда объект находится в зоне действия датчика (например, на 0,5 от максимального уровня сигнала на первом выходе датчика). В исходном состоянии на ин- 40 версном выходе D-триггера 18 потенциал логической "1".

Пусть объект, линейньп размер которого больше -или равен расстоянию между зонами действия датчиков 1

45 и 4, движется в направлении от датчика 1 к датчику 4, При входе объекта в зону действия датчика 1 потенциал на первом и втором выходах датчика 1 увеличивается до максималь,ного, на неинвертирующем входе компа50 ратора 5 .потенциал становится выше, чем на инвертирующем входе, на выходе компаратора 5 устанавливается потенциал логической "1". На выходах элементов ИЛИ 9 и 10 устанавливаются со-

,. 55 ответственно потенциалы логических

"1" и "О". При входе объекта в зону действия датчика 2 высокий потенциал с первогоюиода датчика 2 поступает на неинвертирующий вход компаратора 6, на выходе которого устанавливается потенциал логической "1". На выходах элементов ИЛИ 9 и !О устанавливается потенциал логической "1". При входе объекта в зону дейстция датчика 3 на инвертирующий вход компаратора 5 поступает потенциал вьппе, чем потенциал на неинвертирующем входе. На выходе компаратора 5 устанавливается потенциал логического "О". На выходах элементов ИЛИ 9 и 10 устанавливаются соответственно потенциалы логических

"О" и "1"

При входе объекта в зону действия датчика 4 на инвертирующий вход компаратора 6 поступает потенциал вьппе, чем на неинвертирующий вход. На выходе компаратора 6 устанавливается потенциал логического "О". На выходах элементов ИЛИ 9. и 10 устанавливается потенциал логического "О". При выходе объекта из зоны действия датчика 1 на инвертирующем входе компаратора 7 потенциал становится меньше, чем на неинвертирующем входе. На выходе компаратора 7 устанавливается потенциал логической "1". На выходах элементов

ИЛИ 9 и 10 устанавливаются соответственно потенциалы логических "1" и

"О". При выходе объекта гз зоны действия датчика 2 на инвертирующем входе компаратора 8 потенциал становится меньше, чем на неинвертирующем входе. На выходе компаратора 8 устанавливается потенциал логической "1".

На выходах элементов ИЛИ 9 и 10 устанавливается потенциал логической " 1". При выходе объекта из зоны действия датчика 3 на неинвертирующем входе компаратора 7 потенциал становится меньше, чем на инвертирующем входе. На выходе компаратора 7 устанавливается потенциал логического "О". На выходах элементов ИЛИ 9 и 10 устанавливаются соответственно потенциалы логических "О" и "1".При выходе объекта из зоны действия датчика 4 потенциал на неинвертирующем входе компаратора 8 становится меньше чем на неинвертирующем входе. На выходе компаратора 8 устанавливается потенциал логического "0". На выходах элементов ИЛИ 9 и 10 устанавливается потенциал логического "О .

Таким образом, при движении объекта в направлении от датчика 1 к датчику 4 на выходах элементов ИЛИ 9 и

10 появляется серия логических сигналов соответственно 0,0; 1,0 1,1;

5 движении объекта в направлении от датчика 4 к датчику 1 на выходах элементов ИЛИ 9 и 10 появляется серия 1О логических сигналов соответственно

0 О О,i 1,1, 1,0, 0,0, 0,1, 1,1, Устройство при движении объекта в направлении от датчика 1 к датчику 4 работает следующим образом.

При входе объекта в зону действия датчика 1 на выходе элемента ИЛИ 9 появляется потенциал логической "1", который поступает на первые входы элементов ИЛИ 11, ИСКЛ!0ЧАЮЦЕЕ .ИЛИ 12 и íà D-вход D-триггеров

16 и 17. На выходах элементов ИЛИ 11, ИСКЛОЧА!ОЩЕЕ ИЛИ 12 устанавливаются потенциалы логической "1", которые 25 поступают на С-входы соответственно

D-триггеров 16 и 17. В последние записывается логическая "1". При входе объекта в зону действия датчика 2 на выходе элемента ИЛИ 10 появляется потенциал логической "1", на С-входе

D-триггера 17 устанавливается потенциал логического "О". При входе объекта в зону действия датчика 3 на выходе элемента ИЛИ 9 появляется потенциал логического "0". На С-входе

35 .D-триггера 17 появляется потенциаллогической "1". В D-триггер 17 записывается потенциал логического "0". Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 переключается в состояние логической 1 . На вто11 11

40 рой вход элемента И 21 поступает потенциал логической "1". При входе объекта в зону действия датчика 4 на входе формирователя импульсов вырабатывается импульс логической 1 .Этот н 45 импульс через элементы И 21 и 22 поступает на С-вход D-триггера 19, в него записывается логическая "1, которая поступает с выхода D-триггера 16, а также через элемент НЕ 20 на С-вход D-триггера 18, устанавливая на его прямом выходе потенциал логического "0", На первые входы элементов И 22,23 поступают сигналы соответственно логических "О" и "1".

При дальнейшем продвижении объекта на выходах элементов ИЛИ 9 и 10 появляется серия импульсов, аналогичная указанной, результатом которс и явля-. ется запись в D-триггер !6 логической "1" и появление на выходе элемента И 21 импульса логической "1". Этот импульс поступает на второй вход элемента И 23. Так как на первом и третьем входах элемента И 23 установлены потенциалы логической "l, а на второй вход поступает импульс логической

"1", то на его выходе появляется импульс логической "1". Появление импульса логической "1" на выходе лемента И 23 означает, что объект пересек зону действия датчиков, Этот импульс поступает также через элемент

НЕ 20 на С-вход D-триггера 18, переключая его прямой выход в состояние логической "1", приводя устройство в исходное состояние. На прямом выходе D-триггера 19 — потенциал лс".ической "1", означающий, что объект двигается в направлении от датчика 1 к датчику 2, Устройство при движении объекта в направлении от датчика 4 к датчику 1 работает следующим образом.

При входе объекта в зону действия датчика 4 в D-триггер 16 записывается логический "0". Этот логический "0" переписывается в D-триггер 19 первым импульсом логической "1", поступающим с выхода формирователя 15 импульсов. При выходе объекта из зоны действия датчика 1 на первом выходе устройства (выход элемента И 23) появляется импульс логической "l". На втором выходе устройства (прямой выход

D-триггера 19) сигнал логического

"О" означает, что объект двигается в направлении от датчика 4 к датчику 1.

Устройство при возвратно-поступательном движении объекта в зоне действия датчиков работает следующим образом.

Объект последовательно входит в зону действия датчиков 1 и 2, далее двигается в обратном направлении,последовательно выходит из зоны действия датчиков 2 и 1. На выходах элементов ИЛИ 9 и 10 появляется серия импульсов 0,0; 1,0; 1,1; 1,0; 0,0.

При входе объекта н зону действия датчика 1 в D-триггер 16 записывается логическая "1". Далее объект входит в зону действия датчика 2, на С-входе D-триггера 17 устанавли-. вается потенциал логического "0".

81830 6

5 14

При дальнейшем движении в обратном направлении объект выходит из зоны действия датчика 2, при этом в D-триггере 17 записывается логическая "1".

Так как на первый и второй входы элемента ИСКЛ1ОЧА1ОЩЕЕ ИЛИ 13 поступают сигналы логической "1" соответственно с выходов D-триггеров 16 и 17, то на его выходе устанавливается потенциал логического "0". При выходе объекта из зоны действия датчика 1 на первый и второй входы элемента

И 21 поступают импульсы соответственно логических "1" и "0", на выходах элементов И 21 и 23 — потенциалы логического "0". Ложного срабатывания нет.

Объект последовательно входит в зону действия датчиков 1-4, далее он двигается в обратном направлении и последовательно выходит из зоны действия датчиков 4-1, На выходах элементов И 9 и 10 появляется серия импульсов 0,0; 1,0; 1,1; 0,1; 0,0; 0,1;

1,1, 1,0; 0,0. При входе объекта в зону действия датчика 4 в D-триггер

19 записывается логическая "1". Лалее объект двигается в обратном направлении. При выходе объекта из зоны действия датчика 4 в D-триггер 16 записывается логический "0". На первый и второй входы элемента ИСКЛОЧАЮЦЕЕ ИЛИ 14 поступают потенциалы логического "0", который, поступая на третий вход элемента, И 23, закрывает

его. При выходе объекта из зоны действия датчика 1 на первом выходе устройства — потенциал логического "0".

Ложного срабатывания нет.

При изменении условий работы датчиков одновременно изменяется потенциал на первом и втором выходах всех датчиков, что не приводит к сбою работы устройства (например, в случае оптических датчиков изменение коэффициента пропускания среды не приводит к нарушению работы устройства), 25

Формула изобретения

Устройство для контроля движения объектов, содержащее элемент НЕ, первый, второй, третий датчики, первые выходы которых соединены с неинвертирующими входами соответственно первого, второго и третьего компараторов, четыре триггера, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыг ения функциональной надежности устройства, в него введены три элемента

ИЛИ, три элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, формирователь импульсов, три элемента И, четвертый датчик, четвертый компаратор, а триггеры выполнены в виде D-триггеров, первый выход четвертого датчика соединен с неинвертирующим входом четвертого компаратора, вторые выходы первого, второго, третьего и четвертого датчиков соединены с инвертирующими входами соответственно третьего, четвертого, первого и второго компараторов, выходы первого и второго компараторов подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов ИЛИ, выходы третьего и четвертого компараторов соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов

ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с первыми входами третьего элемента ИЛИ, первого элемента ИСКЛЮЧАЮIgEE HJIH и с информационными входами первого и второго D-триггеров, выход второго элемента ИЛИ подключен к вторым входам третьего элемента ИЛИ и первого элемента ИСКЛ!ОЧАЮЦЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с синхронизирующим входом второго D-триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИСКЛОЧАIОЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соедйнен с первыми входами второго и третьего элементов И и через элемент НЕ с синхронизирующим входом третьего D-триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с синхронизирующим входом четвертого D-триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИСКЛЮЧА1ОЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого является первым выходом устройства, выход третьего элемента ИЛИ соединен с синхронизирующим входом первого

D-триггера и входом запуска формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, инверсный выход третьего

D-триггера соединен со своим информационным входом и третьим входом третьего элемента И, выход первого

D-триггера соединен с вторыми входами второго и третьего элементов

1431830

ИСКЛИЧА!Т1ЕЕ ИЛИ и с информационным входом четвертого D-триггера, пряной выход которого является вторым выходом устройства.

1481830

Составитель А.Зинькова

Техрел М. Дидык КорректорА.Обручар

Редактор И.Горная

Заказ 2694/53 Тираж 519 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101