SU1100732A1 - Оптоэлектронный счетчик импульсов - Google Patents

Abstract

ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ, содержащий шину счетных импульсов и в каждом разр де фототиристор с нагрузочным элементом и светодиод, первый вьгоод которого подключен к первым вьшодам фототиристора и нагрузочного элемента и который оптически св зан с фототиристором последзпощего разр да, отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  и функциональных возможностей, в счетчик дополнительно введены триггер, узел установки в исходное состо ние, содержащий цепь из резистора, конденсатора и светодиода в последовательном соединении, прерыватель тока, ограничительный резистор, четыре управл ющих шины и переключатель, причем счетный вход триггера подключен к шине счетных импульсов, пр мой и инверсный выходы триггера подключены, соответственно к размыкающим контактам первой и второй контактных групп переключател , а также к замыкающим контактам третьей и четвертой контактных групп переключател , замыкающие контакты первой и второй контактных групп переключател  соединены с общей П1ИНОЙ, размыкающие контакты третьей и четвертой контактных групп через ограничительный резистор соединены с шиной источника питани  и с размыкающим контак том п той контактной группы переключател , переключающий контакт которой подключен к шине питани  разр дов , котора  подключена к электрическому выходу прерывател  тока, электрический вход которого подключен к шине источника питани , к которой подключен второй вьшод нагрузочного элемента первого разр да, и первый вывод узла установки в ис (П ходное состо ние, второй вывод которого подключен к общей шине, вторые выводы нагрузочных элементов всех разр дов, кроме первого, подключены к шине питани  разр дов, вторые выводы фототиристоров нечетных разр дов соединены с первой управл ющей шиной, котора  подключена к переключающему контакту первой контактной группы переключател , вторые вьгооды фототиристоров четных разр дов соединены со второй управл ющей шиной, котора  подключена к переключающему контакту второй контактной группы переключател , вторые вьшоды светодиодов нечетных разр дов соединены с третьей управл ющей шиной, котора  подключена к переключающему контакту третьей контактной группы переключател , вторые выводы светодиодов четных разр дов соединены с четвертой управл ющей шиной, котора  подключена к переключаюп .ему контакту четвертой контактной группы переключател , фото

Description

тиристор первого разр да оптически св зан со светодиодом узла установки в исходное состо ние и со Светодиодом последнего разр да, который св зан также с оптическим входом прерывател  тока, а в кг1ждом разр де в качестве нагрузочного элемента используетс  светоизлучающий злемент..

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах дискретной автоматики.

Известно пересчетное устройство, содержащее в каждом разр де коммутирующий элемент, ключевой транзистор, нагрузочный резистор, конденсаторы, ограничительные резисторы lj.

Однако известное устройство характеризуетс  сложностью, большим количеством разнотипных элементов.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  счетчик имп льсов, содержащий шину счетных импульсов и в каждом разр де фототиристор с нагрузочным элементом и светодиодом, первый вывод которого подключен к первым выводам фототиристора нагрузочного элемента и который оптически св зан с фототиристором последующего разр дд 2.

Недостатки данного устройства заключаютс  в ограниченной области применени  обусловле нной ограничени ми на длительность входных счетных импульсов, и ограниченными функциональными возможност ми, так как счетчик может работать только в единичнопозиционном коде.

Цель изобретени  - расширение области применени , поскольку снимаютс  ограничени  на длительность счетных импульсов, и расширение функциональных возможностей, поскольку обеспечиваетс  работа как в единично-позиционном коде, так и в единично-нормальном коде.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в оптозлектронном счетчике, содержащем шину счетных импульсов и в каждом разр де фототиристор с нагрузочным элементом и светодиод, первый вывод которого подключен к первым выводам фототиристора и нагрузочного элемента и который оптически св зан

с фототиристором последующего разр да , в счетчик дополнительно введены триггер, узел установки в исходное состо ние, содержащий цепь из резис5 тора, конденсатора и светодиода в последовательном соединении, прерыватель тока, ограничительный резистор , четыре управл ющих шины и переключатель , причем счетный вход триг

0 гера подключен к Шине счетных ш:пульсов , пр мой и инверсный выходы триггера подключены соответственно к размыкающим контакту первой и второй контактных групп переключател ,

S а также к замыкающим контактам третьей и четвертой контактных групп переключател  , замыкающие контакты первой и второй контактных групп переключател  соединеньт с общей шиной,

0 размыкающие контакты третьей и четвертой контактньтх групп через ограничительный резистор соединены с.шиной источника питани  и с размыкающим контактом п той контактной группы пе5 реключател ,переключающий контакт которой подключен к шине питани  разр дов , котора  подключена к электрическому выходу прерывател  тока, электрический вход которого подключен

0 к шине источника питани , к которой подключен второй вывод нагрузочного элемента первого разр да, и первый вывод узла установки в исходное состо ние , второй вывод которого подr ключен к общей шине, вторые выводы нагрузочных элементов всех разр дов, кроме первого, подключены к шине питани  разр дов, вторые выводы фототиристоров нечётных разр дов соединео ны с первой управл ющей шиной, котора  подключена к переключающем5 контакту первой контактной группы переключател , вторые выводы фототиристоров четных разр дов соединены со

S второй управл ющей шиной, котора  подключена к переключающему ко-нтакту

второй контактной группы переключател , вторые выводы светодиодов нечетных разр дов соединены с третьей управл ющей шиной, котора  подключен к переключающему контакту третьей контактной группы переключател , вто рые выводы светодиодов четных разр дов соединены с четвертой управл ющей шиной, котора  подключена к переключакицему контакту четвертой контактной группы переключател , фототиристор первого разр да оптически св зан со светодиодом узла установки в исходное состо ние.и со светодиодо последнего разр да, который св зан также с отическим входом прерьшател  Тока а в каждом разр де в качестве нагрузочного элемента используетс  светоизлучающий элемент.

На чертеже представлена принципиальна  схема рптоэлектронного счетчика импульсбв. ,

Схема сбдержит разр ды 1-1 -г 1-п, в каждом из которых имеетс  нагрузочный элемент (светоизлучающий элемент ) 2, фототиристор 3, светодиод 4 узе  5 установки в исходное состо ние с резистором 6, конденсатором 7 и светодиодом 8, прерыватель 9-тока с оптическим входом 10, триггер 11 со счетным входом 12, шину 13 счетных импульсов, ограничительный резистор 14, переключатель 15 с п тью контактными группами 15-1 - 15-5, шину 16 источника питани , четыре управл ющие шины 17-r-l - 17-4, электрические вход 18 и выход 19 прерывател  9 тока, общую шину 20, шину 21 питани  разр дов.В соответствии с чертежом в оптоэлектронный счетчик, содержащий шину 13 счетных импульсов и в каждом разр де 1-1 - 1-п фототиристор 3 с нагрузочным элементом 2 и светодиод 4, первый вывод которого подключек к nepBbiM выводам фототиристора 3 и нагрузочного элемента 2 и который оптически св зан с фототиристором 3 последующего разр да, д прлнительно введены триггер 11, узел 15 установки в исходное состо ние, содержащий цепь из резистора 6, конденсатора 7 и светодиода 8 в последовательном соединении, прерыватель тока, ограничительный резистор 14, четыре управл ющтс щины 17-1 - 17-4 и переключатель 15, причем счетный вход 12 триггера 11 подключен к шине 13 счетных импульсов, пр мой и инверсный выходы триггера подключены соответственно к размыкающим контактам первой и второй контактных групп 15-1 и 15-2 переключател , а также к замыкающими контактами 1ретьей и четвертой контактных групп 15-3 и 15-4 переключат,ел  15, замыкающие контакты первой и второй контактных групп 15-4 и 15-2 переключател  соединены с об щей шиной 20, размыкающие контакты Третьей и четвертой; контактных групп 15-3 и 15-4 через ограничительный резистор 14 соединены с шиной 16 источника питани  и с размыкающим контактом п той контактной группы 15-5 перек бочател  15, переключаюпщй контакт которой подключен| 1 к шине .21 питани  разр дов, котора  подключена к электрическому выходу 19 прерывател  9 тока, электрический вход 18 которого подключен к шине 16 источни ка питани , к которой подключен второй вывод нагрузочного элемента 2 первой разр да и первый вывод узла 5 установки в исходное состо ние , второй вывод которого подключен к общей шине 20 вторые выводы нагрузочных элементов 2 всех разр дов 1-2 - 1-п, кроме первого 1-1-, подключены к шине 21 питани  разр дов, вторые выводы фототиристоров 3 нечетных разр дов 1-1, 1-3 ... 1-(п-1) соединены с первой управл ющей шиной 17-1, котора  подключена к переключающему контакту первой контактйой группы 15-1 переключател  15,

вторые выводы фототиристоров 3 четных разр дов. 1-2 ... 1-2 п соединею с второй управл ющей щиной 17-2, котора  подключена к переключающему контакту второй контактной группы 15-2 переключател  15, вторые выводы светодиодов 4 нечетных разр дов 1-1, 1-3 ... 1-(п-1) соединены с третьей управл ющей шиной 17-3, котора  подключена к переключающему контакту третьей контактной группы 15-3 переключател  15, вторые выводы светодиодов 4 четных разр дов 1-2, ..., 1-2п соединены с четвертой управл ющей шиной 17-4, котора  подключена к переключающему контакту четвертой контактной группы 15-4 переключател  15, фототиристор 3 первого разр да 1-1 оптически св зан со светодиодом 8 узла 5 уста.новS1 ки в исходное состо ние и со светодиодом 4 последнего разр да 1-п, которьй св зан также с оптическим входом 10 прерывател  9 тока, а в каждо разр де в качестве нагрузочного элемента 2 используетс  светонзлучающий элемент. Устройство работает следующим образом. Пусть переключатель находитс  в исходном положении. При этом счетчи работает в единично-позиционном коде т.е. в коде, при котором лишь один разр д находитс  в единичном состо нии . После включени  питани  на все разр ды подаетс  напр жение от тины 16 непосредственно, так как прерыватель 9 тока закорочен контактами группы. 15-5 переключател  15, триггер 11 - в нулевом состо нии, поэтому на первой управл ющей шине 17-1 фактически нулевой уровень напр жени , на шине 17-2 - высокий уровень, на третьей 17-3 и четвертой 17-А шинах - также высокий уровень, который не мен етс . Ввиду того, что узед 5 установки в исходное состо ние при включении генерирует короткий световой импульс со светодиода 8, фототиристор 3 первого разр да 1-t устанавливаетс  в провод щее состо ние, при этом начинают излучать элемент 2 и светодиод 4 первого разр да 1-1. Это состо ние и есть исходным, т.е. нуль кодируетс .единичным состо нием первого разр да. При этом фототиристор 3 второй  чейки 1-2 подготовлен к отпиранию, но так как на второй шине 17-2 высокий потенциал, второй разр д 1-2 не переходит в единичное состо ние. При.подаче счетного импульса на шину 13 триггер 11 измен ет свое состо ние, при этом на шине 17-1 по вл етс  высокий уровень, что приводит к выключению первогс ра р да 1-1, его фототиристор 3 переключаетс  в непровод щее состо ние и поэтому гаснут элемент 2 и светодиод 4 первого разр да 1-1. В то же врем  на катод фототиристьра 3 второго разр да 1-2 с шины 17-2 подаетс  нуль и, так как он был подготовлен , то переключаютс  в провод щее состо ние, загораютс  элемент 2 и светодиод 4 второго разр да 1-2. Таким образом, при подаче очередного счетного импульса положение разр да, наход щегос  в провод щем 2 состо нии, смещаетс  на один разр д вправо и посредством оптической св зи последнего разр да с первым процесс идет как кольцевой. Такое кодирование позвол ет повысить контролеспособность счетчика, а управление по двум шинам 17-1 и 17-2 позвол ет снизить требовани  к параметрам счетных импульсов и повысить достоверность функционировани . В этом режиме прерыватель 9 тока на работу вли ни  не оказывает. Если контакты групп 15-1 ... 15-5 переключател  15 наход тс  в нижнем положении, то при этом катоды всех фототиристоров через первую и вторую шины 17-1 и 17-2 соединены с нулевой шиной 20. При включении питани  первый разр д 1-1 устанавливаетс  в единичное провод щее, состо ние, т.е. до подачи счетных импульсов находитс  в исходном состо нии. При этом посредством триггера 11 поочередно по мере поступлени  счетных импульсов переключаютс  уровни напр жени  на третьей и четвертой шинах 17-3 и 17-4. В исходном состо нии прерыватель 9 тока замкнут и на разр ды 1-2 - 1-п поступает напр жение питани , на шине 17-3 - нулевое напр жение , вследствие чего светодиод 4 первого разр да 1-1 не излучает. После поступлени  первого счетного импульса триггер 11 перебрасываетс  и загораетс  светодиод 4 первого разр да 1-1, что приводит к переключению в провод щее.состо ние фототиристора 3 второго разр да 1-2 и по влению свечени  элемента 2. Светодиод 4 второго разр да 1-2 не зажигаетс , так как заперт на шине 17-4 низкий (нулевой) уровень напр жени . После второго счетного импульса на шине 17-4 по вл етс  снова высокий уровень, так как триггер 11 перебрасываетс , а поэтому начинает светитьс  светодиод 4 разр да 1-2, открываетс  фототиристор 3 и начинает светитьс  элемент 2 третьего разр да 1-3. Таким образом, после каждого счетного импульса количество разр дов, наход щихс  в единичном состо нии, увеличиваетс . Число разр дов, исключа  первый, наход щихс  в единичном состо нии, отображает в нарастающем коде число поступивших импульсов. После подачи (п-1) счетных импульсов свет тс  все элементы 2 всех разр дов . При этом светодиод 4 разр да 1-п не светитс . После подачи п-го импульса триггер 11 переброситс , и светодиод 4 разр да 1.п излучает свет и начинает воздействовать

.на оптический управл киций вход 10 прерывател  9 тока, который отключает шину 21 разр дов 1-2 - 1-п от шины 16, так как транзистор прерьгеател  9 закрьшаетс . При этом все разр ды 1-2 - 1-п.перейдут в непровод щее состо ние, кроме первого 1-1 т.е. счетчик возвращаетс  в исходное состо ние, прерыватель 9 снова открываетс , так как гаснет светодиод 4 последнего разр да 1-п вследствие непровод щего состо ни  фототиристора 3 этого разр да. При повторной подаче счетных импульсов на триггер 11 счетчик работает аналогично описанному.

Технико-экономический эффект заключаетс  в том, что расшир ютс  область применени  и функциональные возможности устройства, так как снимаетс  ограничение на длительность счетньк импульсов и обеспечиваетс  работа как в единичнопозиционном, так и единично-нормальном кодах. Счетчик может использоватьс  как распределитель импульсов, переключатель нагрузок, генератор ступенчатой  ркости, преобразователь кода в  ркость и т.д.

к

J

-о

он

V

5:i

if-W

г

.

Kb

V

wKb

Ю

Ni

-0

X HZD-HI-Й-

v , .sibt

I I 11

-I I pcvj ffttS Is.

Claims (1)

1. ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ, содержащий шину счетных импульсов и в каждом разряде фототиристор с нагрузочным элементом и светодиод, первый вывод которого, подключен к первым выводам фототиристора и нагрузочного элемента и который оптически связан с фототиристором последующего разряда, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения и функциональных возможностей, в счетчик дополнительно введены триггер, узел установки в исходное состояние, содержащий цепь из резистора, конденсатора и светодиода в последовательном соединении, прерыватель тока, ограничительный резистор, четыре управляющих шины и переключатель, причем счетный вход триггера подключен к шине счетных импульсов, прямой и инверсный выходы триггера подключены. соответственно к размыкающим контактам первой и второй контактных групп переключателя, а также к замыкающим контактам третьей и четвертой контактных групп переключателя, замыкающие контакты первой и второй контактных групп переключателя соединены с общей шиной, размыкающие контакты третьей и четвертой контактных групп через ограничительный резистор соединены с шиной источни ка питания и с размыкающим контактом пятой контактной группы переклю· чателя, переключающий контакт которой подключен к шине питания разрядов, которая подключена к электрическому выходу прерывателя тока, электрический вход которого подклю чен к шине источника питания, к ко торой подключен второй вывод нагрузочного элемента первого разряда, и первый вывод узла установки в исходное состояние, второй вывод которого подключен к общей шине, вторые выводы нагрузочных элементов всех разрядов, кроме первого, подключены к шине питания разрядов, вторые выво- ды фототиристоров нечетных разрядов соединены с первой управляющей шиной, которая подключена к переключающему контакту первой контактной группы переключателя, вторые выводы фототиристоров четных разрядов соединены со второй управляющей шиной, которая подключена к переключающему контакту · второй контактной группы переключателя, вторые выводы светодиодов нечетных разрядов соединены с третьей управляющей шиной, которая подключена к переключающему контакту третьей контактной группы переключателя, вто1100732 рые выводы светодиодов четных разрядов соединены с четвертой управляющей шиной, которая подключена к переключающему контакту четвертой контактной группы переключателя, фото1100732 тиристор первого разряда оптически связан со светодиодом узла установки в исходное состояние и со Светодиодом последнего разряда, который свя зан также с оптическим входом прерывателя тока, а в каждом разряде в качестве нагрузочного элемента используется светоизлучающий элемент..