DE2820160A1

DE2820160A1 - Schaltungsanordnung zur wegmessung mit einem zaehler

Info

Publication number: DE2820160A1
Application number: DE19782820160
Authority: DE
Inventors: Ulrich Baumgaertl; Erwin Dipl Ing Selinski
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-05-05
Filing date: 1978-05-05
Publication date: 1979-11-15

Description

Schaltungsanordnung zur Wegmessung mit einem Zähler
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Messung des von einem bewegbaren Teil zurückgelegten Weges mit einem an einer Bewegungsvorrichtung des Teiles angebrachten Impulserzeuger für zwei gegeneinander phasenverschobene Impulsfolgen und mit einem in Abhängigkeit von Richtungssignalen vorwärts- bzw. rückwärtszählenden Zähler.
Eine Schaltungsanordnung dieser Art ist durch die DE-OS 26 12 681 für einen im Bergbau unter Tage einsetzbaren Hobelwegmesser bekannt geworden. Sie ist Jedoch sinngemäß für andere bewegbare Teile verwendbar, z. B.
an Werkzeugmaschinen, Fahrstühlen oder ähnlichen Einrichtungen.
An sich ist das Verfahren der Standortbestimmung oder Wegmessung eines bewegbaren Teiles durch Zählen der wegabhängigen Impulse sehr genau. Die Genauigkeit hängt jedoch in erheblichem Maß von der Zuverlässigkeit der Richtungssignale ab, weil die Zählschaltungen eine Information benötigen, ob die Impulse im Vorwärtssinn oder im Rückwärts sinn gezählt werden sollen. Es hat sich nun gezeigt, daß bestimmte Betriebsvorgänge zu fehlerhaften Richtungssignalen führen können. Wertet man nämlich in üblicher Weise die ganzen Impulse jeder der beiden phasenverschobenen Impulsfolgen aus, d. h. ihre Anstiegs-und Abstiegsflanken, so kann eine Richtungsumkehr signalisiert werden, wenn die Bewegungsvorrichtung angehalten wird und diese dabei eine aus mechanischen Gründen unvermeidbare Pendelung in einer Stellung ausführt, in der gerade die Anstiegs- bzw. Abstiegsflanken der Impulse erzeugt werden. Dies führt zu rasch wechselnden Richtungssignalen und demzufolge zu einem falschen Zahlvorgang.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Genauigkeit der Wegmessung für ein bewegbares Teil der genannten Art zu verbessern.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Gewinnung der Richtungssignale allein die Anstiegs- bzw. Abstiegsflanken der Impulse bewertet werden. Dies bedeutet, daß ein Richtungssignal vorliegt, ehe ein ganzer Impuls zum Zähler gelangt ist. Die Genauigkeit der Wegmessung wird auf diese Weise erheblich verbessert. Kommt es zum Beispiel zu einer Pendelung der beschriebenen Art, so werden zwar ebenfalls wechselnde Richtungssignale erzeugt, die Jedoch auf den Zähler keinen Einfluß haben, weil bei diesem noch kein ganzer Impuls angelangt ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Figur dargestellten Schaltungsbeispieles näher erläutert.
Das Schaltbild zeigt eine Schaltungsanordnung für die Gewinnung der Richtungssignale, während die bekannten Einrichtungen für die Erzeugung der Impulse und für das Zählen der Impulse zur Standortbestimmung nur schematisch angedeutet sind. Die Impulsfolgen A und B, die z. B. so gewonnen werden können, wie dies in der eingangs erwähnten Offenlegungsschrift beschrieben ist, werden den Eingangen 8 und 1 einen NAND-Schmitt-Triggers V1 zugeführt. Das mehrfache Erscheinen dieser Bezeichnung V1 sowie der weiteren Bezeichnungen V2, V3 und V4 beruht auf der Zugehörigkeit der einzelnen Gatter zu einem integrierten Schaltkreis. In diesem Schaltungsteil wird eine Signalaufbereitung durchgeführt, um die Steilheit der Flanken der Impulse zu verbessern. An die Ausgänge 10 und 3 des NAND-Schmitt-Triggers V1 schließt sich eine Schaltungsanordnung für die Gewinnung der Richtungssignale an, die aus einem NAND-Gatter V2 und einem UND-Gatter V4 besteht. Am Ausgang 10 eines Flip-Flops V3 steht dann ein Dauersignal H bzw. L für die Vorwärts- bzw. Rückwärtsbewegung des Abbaugerätes zur Verfügung. Diese Richtungssignale werden einem Zähler V5 zusammen mit den Impulsen A bzw. B eingegeben.
Im folgenden wird zum Verständnis der Schaltungsanordnung die Verarbeitung der negativen Signalflanken der Impulsfolgen A und B erläutert. Die positiven Signalflanken werden in ananloger Weise verarbeitet, so daß es ausreicht, die Vorgänge für einen der beiden Fälle zu beschreiben. Zu der Zeit t = t1 wechselt an dem Eingang 8 des Schmitt-Triggers V1 das Signal von H auf L und dementsprechend am Ausgang 10 von L auf H. Dieses H-Signal gelangt zu dem Eingang 6 des NAND-Gatters V2, während gleichzeitig ein Kondensator C10 über einen Widerstand R16 aufgeladen wird. Die Ausgänge 4 und 10 des NAND-Gatters V2 verbleiben auf H-Signal. Zum Zeitpunkt t = t2 wechselt am Eingang 1 des NAND-Schmitt- Triggers V7 das Signal von H nach L. Das an dem Ausgang 3 von V1 erscheinende H-Signal wird dem Eingang 8 des NAND-Gatters V2 zugeführt. An dem Ausgang 10 des NAND-Gatters V2 erscheint daraufhin L-Signal, da infolge der Aufladung des Kondensators C10 der Eingang 9 von V2 bereits auf H-Signal ist und eine Aufladung eines Kondensators C9 über einen Widerstand R15 durch eine Diode V8 am Eingang 5 des NAND-Gatters V2 verhindert ist. Das am Ausgang 10 des NAND-Gatters V2 abgegebene L-Signal wird dem UND-Gatter V4 zugeführt und bewirkt ein L-Signal am Ausgang 11 von V4. Das Flip-Flop V3 gibt nun an seinem Ausgang 3 ein dauerndes L-Signal ab, was den Zähler V5 zum Zählen der Impulse im Rückwärtssinn veranlaßt.
z. B.
Andert sich/die Bewegungsrichtung der Zugvorrichtung eines Abbaugerätes, so ändert sich auch die zwischen den Impulsfolgen A und B bestehende Phasenverschiebung. Daher wechselt am Eingang 1 des NAND-Schmitt-Triggers V1 das Signal von H nach L. Der Ausgang 3 des NAND-Schmitt-Triggers V1 und der Eingang 8 des NAND-Gatters V2 geben H-Signal ab. Nun wird der Kondensator C9 über einen Widerstand R15 aufgeladen. Um die Phasenverschiebung zwischen den Impulsfolgen A und B verschoben, nimmt der Eingang 8 -des NAND-Schmitt-Triggers V1 L-Signal an. Der Eingang 9 von V1 und der Eingang 6 des NAND-Gatters V2 gelangen auf H-Signal, während der Ausgang 4 des NAND-Gatters V2 auf L-Signal gelangt. Eine Aufladung des Kondensators C10 über den Widerstand R16 wird über die Diode V7 verhindert. Das L-Signal am Ausgang 4 des NAND-Gatters V2 hat ein L-Signal am Eingang 1 des Flip-Flops V3 zur Folge. Am Ausgang 3 von V3 erscheint nunmehr ein ständiges H-Signal, welches die Zähler V5 zum Zählen der Impulse in Vorwärtsrichtung veranlaßt.
Bei der Verarbeitung der positiven Impulsflanken arbeiten die Gatter V1; 4, 5, 6 und 11, 12, 13, V2; 1, 2, 3 und 11, 12, 13 und die Widerstände R14, R17 und Kondensatoren C8, C11 sowie die Dioden V9 und V10.
1 Anspruch 1 Figur

Claims

Patentanspruch Schaltungsanordnung zur Messung des von einem bewegbaren Teil zurückgelegten Weges mit einem an einer Bewegungsvorrichtung des Teiles angebrachten Impulserzeuger für zwei gegeneinander phasenverschobene Impulsfolgen und mit einem in Abhängigkeit von Richtungssignalen vorwärts-bzw. rückwärtszählenden Zähler, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h eine zur Gewinnung der Richtungssignale allein die Anstiegs- bzw. Abstiegsflanken der Impulse (A, B) bewertende Schaltungsanordnung.