DE2012823C3 - Einrichtung zur Erzeugung von Vorwärts- oder Rückwärts-Zählsignalen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Einrichtungen dieser Art sind z. B. aus der DT-AS 48 720 bekannt. Die Impulse jeden Impulspaares werden von einem Impulsgeber erzeugt und über zwei getrennte Kanäle weitergeleitet. Die Anzahl der vom Impulsgeber erzeugten Impulspaare hängt beispielsweise von dem Betrag der Drehbewegung einer mechanisehen Welle und die zeitliche Reihenfolge (gegenseitige Phasenlage) der zwei Impulse jeden Impulspaares im Beispielsfall vom Drehrichtungssinn der Welle ab. Logische Verknüpfungsschaltungen am Ausgang der zwei getrennten Kanäle bereiten diese Information nun so auf, daß sie unmittelbar einem Vorwärts-Rückwärts-Zähler zuführbar ist, dessen augenblicklicher Zählwert im Beispielsfall ein Maß für die Momentanstellung der Welle ist.

S t e i η b u c h beschreibt in seinem »Taschenbuch der Nachrichtenverarbeitung« in der Ausgabe von 1962 anhand von Abb. 5.8/2 und 5.8/3 auf Seite 759 hierfür geeignete Impulsgeber und logische Verknüpfungsschaltungen, letztere allerdings Zeitkonstantenglieder enthalten und daher gegen schnellen Drehrichtungs- 6*. wechsel empfindlich sind und auf ihn mit Arbeitsungenauigkeiten reagieren.

Zum Vermeiden dieses Nachteils und zum Verbessern des angegebenen Standes der Technik hinsichtlich des Auflösungsvermögens ist in der vorgenannten Auslegeschrift eine logische Verknüpfungsschaltung angegeben, die zwei bistabile Kippschaltungen (Flip-Flop) und sechzehn Gatter enthält, um statisch auswertbare Zählimpulse aus den Impulspaaren des Impulsgebers aufzubereiten.

Hierbei werden Rasterimpulse mit nur einer Viertelperiode gegenseitiger Phasenverschiebung verwendet, der dadurch theoretisch erzielte Vorteil der Vermeidung von Störimpulsen ist in der Praxis aber nicht so bedeutsam im Vergleich zum Nachteil des erhöhten notwendigen Realisierungsaufwandes, weil die eventuell zu Störimpulsen Anlaß gebenden unterschiedlichen Ansprechzeiten der bistabilen Kippstufen bei deren üblichen Herstellungstoleranzen in der Regel ausreichend übereinstimmen.

Mit dem Erfindungsgegenstand im geringeren Maße als der vorstehend angegebene Stand der Technik ist den DT-ASen 12 47 395, 12 20 892 und 10 44 886 entnehmbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese bekannten Einrichtungen insbesondere dahingehend zu verbessern, daß ihr wirtschaftlicher Realisierungsaufwand vermindert und ihre Arbeitssicherheit auch dann nicht beeinträchtigt werden, wenn der Impulsgeber mechanische Kontakte zur Impulsgabe enthält, welche bei ihrem unvermeidlichen Prellen fehlerhafte zusätzliche Impulse erzeugen.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen sind den Patentansprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben. Von den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 einen Teil einer als Impulsgeber dienenden Kontaktschleifbahn,

F i g. 2 die Impuls-Auswertungsschaltung,

F i g. 3 Spannungsdiagramme hierzu.

Fig. 1 zeigt einen Teil einer Kontaktschleifbahn, die mit einem Teil, dessen Bewegung fernzumelden ist, verbunden ist und, wenn es sich um die Fernmeldung einer Drehbewegung handelt, in sich geschlossen und auf einer Scheibe oder auf einem Ring untergebracht ist. Eine Schleiffeder Sl schleift auf einer Spur 1, die in gleichen Abständen K 1 aufweist, eine Schleiffeder S1 auf einer Spur 2, die in denselben Abständen Kontakte K 2 aufweist, und eine Schleiffeder S3 auf einer Spur 3, die wiederum in denselben Abständen Kontakte K 3 aufweist. Die Kontakte Ki, K 2, K 3 bilden gleichartige sich wiederholende Gruppen von je drei Kontakten, die in Spurrichtung, wie aus der Zeichnung entnehmbar, gegeneinander versetzt sind. Die drei Kontakte jeder Gruppe sind untereinander und mit einer durchgehenden Schleifbahn E elektrisch verbunden, die über eine weitere Schleiffeder S4 ständig mit Masse verbunden ist.

In F i g. 2 sind die Kontakte Kl, K 2, K 3 als Schalter dargestellt, die geschlossen sind, wenn eine Schleiffeder Sl bzw. S2 bzw. S3 auf einem Kontakt seiner Spur liegt. An jeder Schleiffeder S1 bzw. S 2 bzw. S3 liegt ein von einer positiven Spannungsquelle über einen Widerstand R\ bzw. R 2 bzw. /?3 erzeugtes positives Potential (Bedeutung logisch 1), tritt einer der zugehörigen Kontakte unter eine Schleiffeder, so erhält diese Massepotential (Bedeutung logisch 0).

Die Auswertungsschaltung ist aus NAND-Gattern aufgebaut. Zwei NAND-Gatter Gl und G2 bilden durch kreuzweise gegenseitige Rückkopplung in bekannter Weise eine bistabile Kippschaltung, eine zweite solche Kippschaltung ist durch die NAND-Gatter G3 und G 4 gebildet. Diese beiden Kippschaltungen befinden sich in ihrem »rückversetzten« Zustand, wenn die Ausgänge von G1 bzw. G 4 logisch 1 führen, und in

iirem »gesetzten« Zustand, wenn die Ausgänge von G 2 bzw. G 3 logisch 1 führen.

Die Ausgänge von G 2 und G 3 sind mit den beiden Eingängen eines NAND-Gatters G 5 verbunden. Der Ausgang von G 5 ist über ein Inversionsgatter G6 mit einem Zählimpuls-Ausgang Zverbunden.

Die Ausgänge von G 2 und G 4 sind mit den beiden Eingängen eines NAND-Gatters C 7, und die Ausgänge von Cl und C 3 mit den beiden Eingängen eines NAND-Gatters G8 verbunden.

Zwei weitere NAND-Gatter G9 und G 10 bilden eine dritte bistabile Kippschaltung, deren logischer Zustand durch die Ausgangssignale von G 7 und G 8 bestimmt wird.

Die Schleiffeder S3 ist mit dem von außen "5 steuerbaren Eingang des NAND-Gatters Gl und mit dem von außen steuerbaren Eingang des NAND-Gatters G 4 verbunden. Wird durch Schließen des Schalters K 3/53 das Potential von 53 auf Null geschaltet (»Impuls«), so wird die Kippschaltung Gl,, C2 zurückgesetzt (d.h. Ausgang von C 1 = I), wenn sie nicht bereits zurückgesetzt war, und gleichzeitig wird die Kippschaltung G 3, G4 zurückgesetzt (Ausgang von G 4 = 1), wenn sie nicht bereits zurückgesetzt war. Etwaige unmittelbar auf einen solchen Impuls folgende weitere »Null«-Impulse von der Schleiffeder 53, wie sie durch mehrmaliges Überfahren des Kontakts K 3 durch Richtungswechsel wie aber auch durch Kontaktprelk.ng entstehen können, bleiben mithin ohne Wirkung. Dit Schleiffeder Sl ist mit dem von außen steuerbaren Eingang des NAND-Gatters G2 und die Schleiffeder S 2 mit dem von außen steuerbaren Eingang des NAND-Gatters G3 verbunden. Ein Impuls (Potential 0) von der Schleiffeder Sl bewirkt daß die Kippschaltung G 1, G 2 gesetzt wird (Ausgang von G 2 = 1), wenn sie nicht schon gesetzt war, und ein solcher Impuls von der Schleiffeder S2 bewirkt, daß die Kippschaltung G 3, G 4 gesetzt wird (Ausgang von G 3 = 1), wenn sie nicht schon gesetzt war. Auch hierbei sind etwaige Prellimpulse wirkungslos. Sind beide Kippschaltungen G 1, G 2 und G 3, G 4 gesetzt (Ausgänge von G 2 und G 3 = 1), dann entsteht, und nur in diesem Falle, am Ausgang des NAND-Gatters G5 das Signal »0« und somit am Ausgang des Inversionsgatters G 6 das Signal »1« (Zählimpuls). Wenn die Kippschaltung G 1, G 2 gesetzt ist. nicht aber die Kippschaltung G 3, G 4 (Ausgang von G 2 = 1, Ausgang von G4 = 1), dann entsteht, und nur in diesem Falle, am Ausgang von G 7 negatives Potential. Hierdurch wird die Kippschaltung G 9, G 10 in die Stellung gebracht, in der der Ausgang V (»Vorwärts«) ein positives Signal führt. G 8 gibt nur dann ein negatives Potential aus, wenn die Kippschaltung G 3, G 4 gesetzt ist, nicht aber die Kippschaltung G 1, G 2. Durch das negative Potential am Ausgang G 8 wird die Kippschaltung G 9, GlO in die Stellung gebracht, in der der Ausgang /?(>.Rückwärts«) positives Potential führt.

Der Ablauf der Auswertungen bei Bewegungen der Kontaktbahn nach Fig. 1 läßt sich anhand der Diagramme der Fig. 3 verfolgen. Die dargestellten zeitlichen Spannungsabläufe sind dabei in vier Abschnitte geteilt; es ist bis zum Zeitpunkt t 1 »Vorwärts<i-Lauf der Kontaktbahn angenommen (in Fig. 1 nach links), zum Zeitpunkt 11 Bewegungsumkehr und Rückwärtslauf bis zum Zeitpunkt /2, von ί 2 ab bis /3 wiederum Vorwärtslauf, und ab f3 wieder Rückwärtslauf. Die Bewegungsumkehr zum Zeitpunkt 11 findet unmittelbar nach dem Überlaufen eines Kontaktes K 3 statt, bei /2 findet die Bewegungsumkehr statt während die Schleiffeder S1 auf einem Kontakt K 1 steht, und bei / 3 während die Schleiffeder 53 auf einem Kontakt K 3 steht. Man erkennt ohne weiteres die folgenden Verhältnisse: Solange die Kippschaltungen Gi, G 2 und G 3, G 4 gesetzt sind, entsteht am Ausgang G 6 positives Potential, also ein Zählimpuls am Ausgang Z Wird die Kippschaltung G 1, G 2 vorder Kippschaltung G 3, G 4 gesetzt, so entsteht bis zum Setzen von G 3, G 4 am Ausgang von G 7 das negative Potential, welches die Kippschaltung G 9, GlO in die Stellung V=I (Vorwärts) setzt. Weitere nachfolgende »Null«-Impulse aus G 7 ändern am Zustand der Kippschaltung G 9, GlO nichts. Wird jedoch die Kippschaltung G 3, G 4 von der Kippschaltung G 1, G 2 gesetzt, so erscheint bis zum Setzen von Gl, G 2 negatives Potential am Ausgang von G 8, die Kippschaltung G 9, G 10 wird in die Stellung geschaltet, bei der der Ausgang R das »!«-Potential führt (Rückwärts), und an diesem Zustand der Kippschaltung G 9, G 10 ändert sich nichts, solange weitere »Null«-Impulse aus G8 folgen. Man erkennt ferner, daß diese Verhältnisse unabhängig davon auftreten, an welcher Stelle eine Bewegungsumkehr der Kontaktbahn stattfindet.

Es werden also unabhängig von der Bewegungsrichtung die Zählimpulse am Ausgang Z ausgegeben, während die Signale an den Ausgängen Vund R melden, ob es sich um Vorwärts- oder Rückwärtslauf handelt. Wenn durch die Zählimpulse aus Z ein Zähler vorwärts oder rückwärts gezählt werden soll, der in bekannter Weise aus durch Gatterschaltungen miteinander verbundenen bistabilen Setz-Rücksetz-Kippschaltungen aufgebaut ist, dann ist die vorherige Bereitstellung des Vorwärts- bzw. Rückwärts-Signals, die auf jeweils eine Sammelschiene für sämtliche Zählerstellen gegeben werden können, für den Aufbau des Zählers besonders vorteilhaft.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Erzeugung von Vorwärts- oder Rückwärts-Zählsignalen in Abhängigkeit von der gegenseitigen Phasenlage der Impulse jeweils eines !mpulspaares einer Impulspaarfolge mit Hilfe bistabiler Kippschaltungen und einer logischen Verknüpfungsschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Impuls des Impulspaares «o dem Setzeingang einer bistabilen Kippschaltung (G 1, G 2) und der andere Impuls dem Setzeingang einer weiteren bistabilen Kippschaltung (G 3, G 4) zugeführt wird, daß die Rücksetzeingänge dieser beiden Kippschaltungen gemeinsam an einen Im- J pulsgeber (K S, S3) angeschlossen sind, der vor bzw. nach jedem Impulspaar einen Impuls ausgibt, und daß die Ausgänge beider Kippschaltungen in einer den gesetzten Zustand beider Kippschaltungen meldenden Verknüpfungsschaltung (G 5, G 6) zur Ausgabe von Zählimpulsen und in einer weiteren Verknüpfungsschaltung (G 7, G 8) zusammengefaßt sind, über die durch Meldung der nach Rücksetzung zuerst wieder gesetzten Kippschaltung eine dritte bistabile Kippschaltung (G 9, G 10) eingestellt wird, von der ein Zählrichtungssignal abgenommen wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in zwei Laufrichtungen bewegbaren Impulsgeber mit drei Abtastern (Sl, S2, S3), die beim Lauf des Gebers mit Wiederholung jeweils drei aufeinanderfolgende Impulse in von der Laufrichtung abhängiger Reihenfolge in drei getrennte Kanäle zur Steuerung der Kippschaltungen geben.