CS226716B2

CS226716B2 - Method of and circuitry for checking the illumination state of successively lighted radiation detectors

Info

Publication number: CS226716B2
Application number: CS196080A
Authority: CS
Inventors: Jacek R Dr Przygodzki; Jozef J Dr Lichnowski; Tadeusz S Ing Klimek; Krzysztof A Ing Barwicki; Jozef Ing Kusmierz
Original assignee: Politechnika Swietokrzyska
Priority date: 1980-03-21
Filing date: 1980-03-21
Publication date: 1984-04-16

Description

228 718228 718

Vynález se týká způsobu kontroly stavu osvětlení postupněosvětlovaných detektorů záření a zapojení pro provádění tohotozpůsobu, obsahujícího obvody NAjND a invertory.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling the illumination status of successively illuminated radiation detectors and circuitry for performing this method comprising NAjND and inverter circuits.

Obvody pro kontrolu stavu osvětlení detektorů záření, osvětlených modulovaným světlem, jsou známy, jako například obvodys diodami s emisí světla, napájenými generátorem. Detektory při-jímají záření ze světelných impulsů a kmitočet jejich výstupní-ho signálu souhlasí s kmitočtem generátoru.Circuits for controlling the illumination status of light modulated radiation detectors are known, such as circuit-powered diode light emitting diodes. The detectors receive the radiation from the light pulses and the frequency of their output signal matches that of the generator.

Kontrolní obvod, známý z patentového spisu NSB č. 2,215.136, obsahuje klopné obvody a detektory ve stejném počtua logický obvod, který kontroluje, zda klopné obvody mění svůjstav nepřetržitě. Když nejsou osvětleny všechny detektory nebojsou osvětleny stálým světlem, zůstanou klopné obvody v jednomze svých stavů a logický obvod udává nesprávnou funkci. Takovýobvod je citlivý na náhodné signály, jejichž kmitočet se rovnákmitočtu impulsů projektoru.The control circuit known from NSB Patent No. 2,215,136 includes flip-flops and detectors in the same number, and a logic circuit that checks whether flip-flops change continuously. When all detectors are not illuminated or are illuminated by steady light, the flip-flops remain in one of their states, and the logic circuit indicates a malfunction. Such a circuit is sensitive to random signals whose frequency is equal to that of the projector.

Tato nevýhoda známého způsobu kontroly stavu osvětlení po-stupně osvětlovaných detektorů záření a zařízení pro jeho prová-dění jsou odstraněny u způsobu kontroly stavu usvětlení a u zja-pojení pro jeho provádění podle vynálezu, jehož podstatou jí4o, žese po sobě zkouší stav osvětlení každého z těchto detektorů a 226 71( synchronismus jejich osv-ětlení s řídicími impulsy, přičemž sezkouší současně stav osvětlení jednoho z detektorů a dalšíhopředtím osvětleného detektoru a vytvoří se odpovídající logic-ká funkce ze signálů obou detektorů a řídicího obvodu a dalšímhodinovým impulsem se zkouší další dvojice detektorů. U zapojení pro provádění tohoto způsobu podle vynálezujsou první dvouvstupový obvod NAND, druhý dvouvstupový obvodNAND, třetí dvouvstupový obvod NAND a druhý invertor zapojenyv jednotku, přičemž počet těchto jednotek je roven poctu zdro-jů světla a v každé z těchto jednotek je první vstup prvníhodvouvstupového obvodu NAND spojen s detektorem záření, s výho-dou přes obvod zesilování a tvarování signálu, druhý vstup prv-ního dvouvstupového obvodu NAND je připojen přes první inver-tor na řídicí obvod, první vstup druhého dvouvstupového obvoduNAND je také spojen s výstupem prvního invertoru, druhý vstupdruhého dvouvstupového obvodu NAND je spojen s detektorem záře-ní další jednotky, s výhodou přes obvod zesilování a tvarovánísignálu, první vstup třetího dvouvstupového obvodu NAND je spo-jen přes druhý invertor s výstupem prvního dvouvstupového ob-vodu NAND, druhý vstup třetího dvouvstupového obvodu NAND jespojen s výstupem druhého dvouvstupového obvodu NAND, výstuptřetího dvouvstupového obvodu NAND tvoří výstup jednotky a vý-stupy všech jednotek jsou spojeny s jednotlivými vstupy více-vstupového obvodu NAND. Výhodou způsobu a zapojení podle vynálezu je zvýšená spo- 228 718 lehlivost v provozu, lze jimi prověřovat, nejen zda je detektorosvětlen při přiložení řídicího impulsu, ale též zda jeho sig-nál se změní na signál logické nuly po skončení tohoto impulsu. Příklad provádění způsobu kontroly podle vynálezu je v daláím popsán a příklad provedení zapojení pro provádění tohotozpůsobu podle vynálezu je znázorněn pomocí schématu na výkresů. U způsobu kontroly stavu osvětlení postupně osvětlovanýchdetektorů záření podle vynálezu se postupuje tak, že se zkoušípo sobě stav osvětlení každého z těchto detektorů a synchronis-mus jejich osvětlení s impulsy řídicího obvodu, a to tak, že sezkouší současně stav osvětlení jednoho z detektorů a dalšíhopředtím osvětleného detektoru a ze signálů obou detektorů a ří-dicího obvodu se vytvoří logická funkce, to jest součin dvounegovaných signálů přicházejících z detektorů i řídicího obvo-du, a když je první součin negovaný, učiní se logický součinznovu z tohoto negovaného signálu a ze signálu odpovídajícíhodruhému logickému součinu. Tento signál logické nuly, když jedetektor sprvně osvětlen, způsobí, že se objeví stav logickéjedničky na výstupu vícevstupového obvodu NAND. Při příštím hodinovém impulsu generátoru řídicího obvoduse zkouší další dvojice detektorů totožným obvodem a přivodí sejako dříve, stav logické jedničky na výstupu vícevstupovéhohradla NAND a v případě překážky v cestě světelného paprsku zrnění se tento signál na signál logické nuly. U zapojení pro provádění způsobu kontroly podle vynálezu 228 718 jsou první dvouvstupový obvod NAND J, druhý dvoůvstupový obvodNAND 2, třetí dvouvstupový obvod NAND 8 a druhý invertor 2 za-pojeny v jednotku ohraničenou čárkovaně na obrázku, přičemž po-čet těchto jednotek je roven počtu zdrojů 2 světla. V každéz těchto jednotek je první vstup A prvního dvouvstupového obvo-du NAND 2 spojen s detektorem 1 záření, s výhodou přes obvod 4zesílení a tvarování signálu, druhý vstup B prvního dvouvstupo-vého obvodu NAND 3 je připojen přes první invertor 6 na jedenz výstupů G řídicího obvodu 5, první vstup G druhého dvouvstu-pového obvodu NAND 2 ďe také spojen s výstupem prvního inverto-ru ó. Druhý vstup D druhého dvouvstupového obvodu NAND 2 ďe spo-jen s detektorem 1 ' záření další jednotky, s výhodou přes ob-vod 4J zesilování a tvarování signálu. První vstup E třetíhodvouvstupového obvodu NAND 8 je spojen přes druhý invertor 9s výstupem U prvního dvouvstupového obvodu NAND 3, přičemž prvnívstup 33 třetího dvouvstupového obvodu NAND 8 je spojen s výstu-pem W druhého invertoru 9. Druhý vstup P třetího dvouvstupové-ho obvodu NAND 8 j'e spojen s výstupem V druhého dvouvstupovéhoobvodu NAND 7· Výstup Y třetího dvouvstupového obvodu NAND 8tvoří výstup jednotky, přičemž výstupy Y, Yz... všech jednotekjsou spojeny s jednotlivými vstupy vícevstupového obvodu NAND 10s výstupem Z.This disadvantage of the known method of checking the illumination status of the illuminated radiation detectors and the apparatus for doing so is eliminated in the method of checking the state of illumination and in the embodiment for carrying out it according to the invention, which in turn tests the illumination state of each of these. detectors and 226 71 (their control illumination with control pulses, while simultaneously examining the illumination state of one of the detectors and another previously illuminated detector, and generating a corresponding logic function from the signals of both detectors and the control circuit, and another pair of detectors is tested by the next hour pulse. In the circuitry for carrying out this method according to the invention, the first two-input circuit NAND, the second two-input circuit NAND, the third two-input circuit NAND and the second inverter are connected to the unit, the number of which is equal to the number of light sources and in each unit k is the first input of the first NAND input circuit connected to the radiation detector, preferably via the signal amplification and shaping circuit, the second input of the first two input NAND circuit is connected via the first inverter to the control circuit, the first input of the second two input circuit NAND is also connected with the output of the first inverter, the second input of the second two-input circuit NAND is connected to the detector of the radiation of the next unit, preferably via the signal amplification and shaping circuit, the first input of the third two-input circuit NAND is only through the second inverter with the output of the first two-input circuit NAND, the second input of the third two-input circuit NAND connected to the output of the second two-input circuit NAND, the output of the third two-input circuit NAND forms the output of the unit and the outputs of all units are connected to the individual inputs of the multi-input circuit NAND. An advantage of the method and the connection according to the invention is the increased operational flexibility, can be checked, not only whether the detector is illuminated when the control pulse is applied, but also whether its signal is changed to a logic zero signal after this pulse has ended. An example of carrying out the inspection method according to the invention is described in the following, and an exemplary embodiment of the circuit for carrying out this method according to the invention is illustrated by a schematic diagram in the drawings. In the method of checking the illumination status of the illuminated radiation detectors of the present invention, the illumination state of each of the detectors and their illumination illumination with the control circuit pulses is tested by simultaneously examining the illumination state of one of the detectors and the other illumination. the detector and the signals of both the detectors and the control circuit form a logic function, that is, the product of the double-gated signals coming from the detectors and the control circuit, and when the first product is negated, a logical co-operation from this negated signal and the corresponding logic signal is made součinu. This logic zero signal when the detector is lit properly causes the logic unit to appear at the NAND multi-input circuit output. At the next clock pulse of the control circuit generator, the next pair of detectors tests the same circuit, and as before, the logic one at the multi-input NAND gate output and, in the event of a light path obstacle, the signal at the logic zero signal. In the circuitry for performing the inspection method of the present invention, 228 718, the first two-input circuit NAND J, the second two-input circuit NAND 2, the third two-input circuit NAND 8, and the second inverter 2 are connected to the unit delimited by dashed lines in the figure, the number of these units being equal to 2 light sources. In each of these units, the first input A of the first two-input circuit NAND 2 is connected to the radiation detector 1, preferably via the 4-amplification circuit and the signal shaping, the second input B of the first two-input circuit NAND 3 is connected via the first inverter 6 to one output G of the control circuit 5, the first input G of the second dual-input circuit NAND 2 d is also connected to the output of the first inverter-6. A second input D of a second two-input circuit NAND 2 is connected to the radiation detector 1 'of another unit, preferably via a signal amplification and shaping circuit 4J. The first input E of the third input NAND 8 is connected via the second inverter 9s to the output U of the first two input NAND 3, the first input 33 of the third two input NAND 8 being connected to the output W of the second inverter 9. The second input P of the third two input NAND 8 it is connected to the output of the second two-input circuit NAND 7 · The output Y of the third two-input circuit NAND 8 outputs the unit, the outputs Y, Yz ... of all units are connected to the individual inputs of the multi-input circuit NAND 10s with the output Z.

Detektory 1, l/... záření (fototranzistory) leží protivlastním zdrojům 2, 2 \.. záření, které je postupně osvětlujípodle hodinových impulsů generátoru řídicího obvodu £, na jehožjednotlivé výstupy G jsou zdroje 2, 2 J... záření připojeny. 228 718 Třetí dvouvstupový obvod NAND 2 vytváří logickou funkciY = E . P, přičemž uvedená velká písmena označují signály ob-jevující se na vstupech a výstupech označených stejnými pís-meny. Protože druhý invertor 2 vytváří logickou funkci W = U,platí rovnice _ Y = WTV = U .V = ATS" . ‘cTĎ’ = A.G . C.A ' ,v níž jsou písmeny označeny signály na vstupech a výstupechoznačených stejnými písmeny.The radiation detectors 1, 1 / ... are located in the anti-radiation sources 2, 2, 2, which are gradually illuminated according to the clock pulses of the control circuit generator 8, on whose individual outputs G the radiation sources 2, 2 ... are connected. 228 718 The third two-input NAND 2 circuit generates a logical function of Y = E. P, said capital letters indicating signals appearing on inputs and outputs designated by the same letters. Since the second inverter 2 creates the logical function W = U, the equation _ Y = WTV = U .V = ATS ".‘ CTĎ '= A.G. C.A', in which the signals on the inputs and outputs marked with the same letters are indicated by letters.

Stav logické nuly na výstupu jednotky vzniká pouze'tehdy,když impuls z řídicího obvodu 2, negovaný prvním invertorem 6,je logická jednička. V tomto případě je osvětlen detektor 1záření první jednotky a detektor 1 ' záření sousední jednotkynení osvětlen. Proto je stav na jednom ze vstupů vícevstupové-ho obvodu NAND 10 logická nula a na všech ostatních jeho vstu-pech je stav logické jedničky. Stav logické nuly se objeví nadalším vstupu vícevstupového obvodu NAND 10 s každým hodino-vým impulsem řídicího obvodu Signál logické jedničky setr-vá na výstupu Z vícevstupového obvodu NAND 10, jestliže každé-mu postupně spínanému zdroji 2, 2 z... světla bude odpovídatsignál z detektoru 1, 1z... záření za předpokladu, že předtímozářený detektor 1, 1 z... záření přestane být osvětlovaný.The logical zero state of the unit output only arises when the pulse from control circuit 2, negated by the first inverter 6, is a logical one. In this case, the radiation detector 1 of the first unit and the radiation detector 1 'of the adjacent unit are illuminated. Therefore, the state on one of the inputs of the NAND 10 multi-input circuit is logical zero and on all other inputs it is a logical one. The logic zero state appears next to the NAND 10 multi-input circuit with each clock pulse of the control circuit. The logic one signal remains at the output of the NAND 10 multi-input circuit if each of the 2, 2 z ... from a 1, 1z ... radiation detector, provided that the previously irradiated detector 1, 1 of ... radiation is no longer illuminated.

Zapojení podle vynálezu v případě ozáření světlem z jiné-ho vysílače světla vyvolá poplachový signál na výstupu Z více-vstupového obvodu NAND 10. Poplachový signál odpovídá logické-mu stavu nula. Totéž se stane v případě přerušení světelného 228 718 paprsku nasměrovaného na jeden nebo více detektorů 1 záření.Výstupní signál z výstupu Z vícevstupového obvodu NAND 10 seužívá pro řízení stroje ryíbo zapnutí pqiašného zařízení. Jest-liže počet vstupů vícevstupového obvodu NAND 10 nedostačujepro velký počet kontrolovaných detektorů 1, 1-··· zéření, do-poručuje se použít expandérů.The wiring according to the invention, in the case of irradiation with light from another light emitter, causes an alarm signal at the output of the NAND 10 multi-input circuit. The alarm signal corresponds to a logical zero state. The same happens when the light beam 228,718 is directed to one or more radiation detectors. If the number of inputs of the NAND 10 multi-input circuit is insufficient for a large number of detectors to be inspected, the use of expanders is recommended.

Zapojení podle vynálezu pracuje následovně. Detektory1, 1 \ .. záření pracující v systému světelných bariér, ozáře-né postupně zdroji 2, 2,z... světla, mění vlivem záření postup-ně svůj stav. Když je ozářen detektor 1 záření, má výstupnísignál obvodů 4 zesilování a tvarování signálu logickou hodno-tu jedničky, a když týž není ozářen, má výstupní signál obvo-du £ zesilování a tvarování signálu logickou hodnotu nuly. Ží-dicí obvod 5 uvádí zdroj 2 světla v činnost simultánně s říze-ním druhého vstupu B prvního dvouvstupového obvodu NAND aprvního vstupu C druhého dvouvstupového obvodu NAND 7 přes první invertor 6. První dvouvstupový obvod NAND J provádí - logic-kou funkci U = A.B = A.G a druhý dvouvstupový obvod NAND J provádí logickou funkci V = G.D = C.A z. V případě zkratů nebo přerušení kabelů nebo jiných poško-zení obvodu, dojde rovněž ke spuštění poplachového signálu navýstupu Z vícevstupového obvodu NAND 10.The circuitry of the invention operates as follows. Radiation detectors 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 4, 4, 8, 9, 12, 12, 12, 12, 11, 12, 11, 11, 11, 11, 11, 11, 11, 11. When the radiation detector 1 is irradiated, the output signal of the signal amplification and signal shaping circuits 4 has a logical value of one, and when the same is not irradiated, the output signal of the amplification and signal shaping signal has a logic value of zero. The annealing circuit 5 actuates the light source 2 simultaneously with the control of the second input B of the first two-input circuit NAND and the first input C of the second two-input circuit NAND 7 via the first inverter 6. The first two-input circuit NAND J performs - the logic function U = AB = AG and the second two-input circuit NAND J performs the logical function V = GD = CA z. In the event of short circuits or cable breaks or other circuit faults, the NAND 10 multi-input alarm output signal is also triggered.

Claims

SUBJECT MATTER 226 718

A method for controlling the illumination status of successively illuminated radiation detectors, characterized in that the illumination of each of said detectors and their illumination lights with control pulses is examined consecutively, while the illumination state of one of the detectors and the other previously illuminated detector is tested, and a corresponding logical function is generated from the signals of both detectors and the control circuit and another pair of detectors is tested by the next hour pulse.

2. Wiring for performing the method of item 1, comprising ob-NAND and inverters, characterized in that the first two-input circuit NAND (3), the second two-input circuit NAND (7), the third two-input circuit NAND (8) and the second the inverter (9) is connected to the unit, the number of these units being equal to the light sources (2) and in each of these units the first input (A) of the first two input circuit NAND (3) is connected to the radiation detector (1), preferably via the signal amplification and shaping circuit (4), the second input (B) of the first two-input circuit NAND (3) is connected via the first inverter (6) to the control circuit (5), the first input (G) of the second input NAND (7) is also connected to the output of the first inverter (6), the second input (D) of the second two-input circuit NAND (7) is connected to the radiation detector (1 *) of the other unit, preferably via the circuit (4 *). ) amplifying and shaping the signal, J the first input (E) of the third input the NAND circuit (8) is connected via a second inverter (9) with the output (U) of the first two-to-one digital input circuit NAND (3), the second input (F) of the third two-input circuit NAND (8) is connected to the output (V) the second two-input circuit NAND (7), the output (Y) of the third two-input circuit NAND (8) forms the output of the unit and the outputs (Y, Y * ...) of all units are connected to the individual inputs of the multi-input circuit NAND (10 ).