SU1328935A1

SU1328935A1 - Contactless coding switch

Info

Publication number: SU1328935A1
Application number: SU864046597A
Authority: SU
Inventors: Аким Израилевич Перельштейн
Priority date: 1986-04-01
Filing date: 1986-04-01
Publication date: 1987-08-07

Abstract

Бесконтактный кодирующий переключатель (БКП) содержит орган 1 управлени поворотного типа с подвижными элементами (ПЭ) 3,4, закрепленными на оси 2. Внутри корпуса на плате наход тс датчики 7-9, установленные радиально по дуге окружности на смежных фиксированных позици х с равным угловым шагом между ними и взаимодействующие циклический в коде Джонсона с ПЭ 3, который выполнен в виде плоского диска по форме двух диаметрально противоположных секторов с центральным углом каждый, обеспечивающим перекрытие смежных фиксированных угловых положений органа управлени . ПЭ 4 вьтолнен в виде сектора с центральным углом, обеспечивающим перекрытие смежных фикси- , рованных положений. Датчик 10 размещен на другой стороне платы. БКП- прост коструктивно и позвол ет сократить избыточность используемого кода. 4 ил, 1 табл. (Л ф1/г4The contactless coding switch (BKP) contains a rotary type control body 1 with movable elements (PE) 3,4 fixed on axis 2. Sensors 7-9 are mounted on the board and mounted radially along a circular arc on adjacent fixed positions with equal angular spacing between them and interacting cyclical in the Johnson code with PE 3, which is made in the form of a flat disk in the form of two diametrically opposite sectors with a central angle each, providing the overlap of adjacent fixed angular governing body. PE 4 is made in the form of a sector with a central angle that provides overlap of adjacent fixed positions. Sensor 10 is located on the other side of the board. BKP is simple, cost-effective and reduces the redundancy of the code used. 4 silt, 1 tab. (L F1 / G4

Description

Изобретение относитс к автоматике и телемеханике, в частности к бесконтактным коммутирующим устройствам с механическим управлением поворотного типа.The invention relates to automation and telemechanics, in particular to contactless switching devices with rotary-type mechanical control.

Цель изобретени - упрощение путем уменьшени числа датчиков.The purpose of the invention is to simplify by reducing the number of sensors.

На фиг.1 представлена конструкци предлагаемого устройства| на фиг.2 - Q конструкци платы с трем разр дными датчиками и первым подвижным элементом; на фиг,3 - обратна сторона платы с (п+1)-м датчиком и STopbnv подвижным элементом; на фиг.4 - функ- g циональна схема устройства.Figure 1 shows the structure of the proposed device | Fig. 2 shows a Q card structure with three bit sensors and a first moving element; FIG. 3 shows the reverse side of the board with a (n + 1) th sensor and a STopbnv movable element; Fig. 4 shows the functional scheme of the device.

Бесконтактный кодирующий переключатель содержит орган 1 управлени поворотного типа, на выходной оси 2 которого закреплены подвижные элемен- JQ первому варианту с двум цикламиThe contactless coding switch contains a rotary type control unit 1, on the output axis 2 of which there are fixed moving elements JQ of the first variant with two cycles

держит преобразовательный элемен резисторную оптопару с открытым ческим каналом , в состав которой входит светодиод 11.1 и фоторези 11.2 и формирователь 12 выходног сигнала соответствующего разр да интегральном таймере. Фоторезисто 11.2 одним выводом соедиие с общ минусовой шиной источника питани вторым подключен к резистору 13, разующему с ним резистивный дели напр жени , обща точка которого подключена к входу формировател Выходы соответствующих датчиков 10 (обозначим их как А,В,С,Д) составл ют выходной кодовый сигнал реключател .It holds the converter element of the resistor optocoupler with an open channel, which includes the LED 11.1 and photoresis 11.2 and the driver 12 output signal of the corresponding bit of the integral timer. The photoresistive 11.2 is connected to a resistor 13 that connects a resistive voltage circuit with a common point connected to the driver input. The outputs of the respective sensors 10 (denoted as A, B, C, D) output switch signal code.

Рассмотрим работу устройства пConsider the operation of the device n

ты 3 и 4. Внутри корпуса 5 неподвижно закреплена плата 6 с установленными на ее поверхност х оптоэлек- тронными датчиками 7 - 9 на одной стороне и датчиком 10 - на другой. Датчики 7-9 установлены радиально по дуге окружности на смежных фиксированных позици х с равным угловым шагом между ними и взаимодействуют циклически в коде Джонсона с первым подвижным элементом 3. Последний выполнен в виде плоского диска по форме двух диаметрально противоположных секторов с центральным углом каждый , обеспечивающим перекрытие смежных фиксированных угловых положений органа управлени (а тем самым и подвижных элементов 3 и 4). Второй подвижный элемент 4 выполнен в виде сектора с центральньм углом, обеспечивающим перекрытие смежных фиксированных положений. Поверхности подвижных элементов, обращенные к датчикам, выполнены зеркальными. В этом варианте конструкци первого подвижного элемента обеспечивает за один оборот органа управлени два цикла переключений в коде Джонсона с разр дными датчиками 7-9.You are 3 and 4. Inside the case 5, the board 6 is fixedly mounted with optoelectronic sensors 7-9 installed on its surfaces on one side and sensor 10 on the other. Sensors 7-9 are installed radially along the arc of a circle at adjacent fixed positions with equal angular spacing between them and interact cyclically in the Johnson code with the first moving element 3. The latter is made in the form of a flat disk in the shape of two diametrically opposite sectors with a central angle each providing the overlap of adjacent fixed angular positions of the control element (and thus the moving elements 3 and 4). The second movable element 4 is made in the form of a sector with a central angle providing overlapping of adjacent fixed positions. The surfaces of the moving elements facing the sensors are mirrored. In this embodiment, the design of the first movable element provides for one revolution of the control body two switching cycles in the Johnson code with bit sensors 7–9.

. Возможен вариант выполнени первого подвижного элемента 3 с трем симметрично расположенными секторами , при этом на обратной стороне платы 6 должны быть установлены два датчика радиально по дуге окружности со смещением в смежных фиксированных положений.. A possible embodiment of the first movable element 3 with three symmetrically located sectors, while on the reverse side of the board 6 must be installed two sensors radially along the arc of a circle with an offset in adjacent fixed positions.

Оптоэлектронные датчики выполнены по идентичной с хеме, Кс1жда со35Optoelectronic sensors are made on the same heme, Ks1zhd so35

переключений в коде Джонсона за о оборот органа управлени .switching in the Johnson code for the turnover of the control body.

Б исходном положении органа 1 управлени при включенном источниB the initial position of the authority 1 control with the source

25 питани +U подвижные элементы 3 и не взаимодействуют с включенными разр дными датчиками 7 - 10. Све вой поток светодиода 11.1 каждого из разр дов поглощаетс стенками25 + U power supply units 3 and do not interact with the included discharge sensors 7-10. The light flux of the LED 11.1 of each of the bits is absorbed by the walls.

30 корпуса переключател и не попада на соответствующий фоторезистор Сопротивление последнего велико ставл ет несколько дес тков МОм) превышает как минимум в четыре ра сопротивление резистора 13. Напр ние на выходе формировател имеет низкий потенциал И ( 0. Таким о разом, состо ние всех выходов буд нулевым, т.е. , , , 30 switch case and do not hit the corresponding photoresistor. The resistance of the latter is several tens of MOhm) is at least four times the resistance of resistor 13. The voltage at the output of the driver has a low potential AND (0. Thus, the state of all outputs is zero, i.e.,,,

40 При повороте органа 1 управлен по часовой стрелке и установке ег в первое фиксированное положение подвижный элемент 3 перекрывает д чик 7. Световой поток светодиода40 When the body 1 rotates, it is controlled clockwise and is set to its first fixed position, the movable element 3 overlaps the shaft 7. The light output of the LED

45 11.1, отража сь от поверхности пе вого подвижного элемента 3, попад на фоторезистор 1 1., 2 той же onjron ры. Сопротивление фоторезистора П датчика первого разр да уменьшает45 11.1, reflected from the surface of the first movable element 3, falling on the photoresistor 1 1., 2 of the same onjron ry. The resistance of the photoresistor P sensor of the first bit reduces

gQ до величины сотен ом. На выходе ф мировател 12 формируетс единичн выходной сигн;1л. Второй подвижный элемент в первом фиксированном по жении не взаимодействует с четверgQ to hundreds of ohms. At the output of the user 12, a single output signal is generated; 1l. The second moving element in the first fixed position does not interact with the quad

gg разр дным датчиком, и состо ние д чика 10, как и датчиков 8 и 9, не измен етс . Таким образом, в перв фиксированном положении органа уп равлени формируетс кодовый выхоThe gg bit sensor and the state of the switch 10, as well as the sensors 8 and 9, does not change. Thus, in the first fixed position of the control body, a code output is formed.

первому варианту с двум цикламиthe first option with two cycles

держит преобразовательный элемент - резисторную оптопару с открытым оптическим каналом , в состав которой входит светодиод 11.1 и фоторезистор 11.2 и формирователь 12 выходного сигнала соответствующего разр да на интегральном таймере. Фоторезистор 11.2 одним выводом соедиие с общей минусовой шиной источника питани , а вторым подключен к резистору 13, образующему с ним резистивный делитель напр жени , обща точка которого подключена к входу формировател 12. Выходы соответствующих датчиков 7 10 (обозначим их как А,В,С,Д) составл ют выходной кодовый сигнал переключател .holds the converter element - a resistor optocoupler with an open optical channel, which includes a LED 11.1 and a photoresistor 11.2 and a shaper 12 of the output signal of the corresponding bit on the integral timer. The photoresistor 11.2 is connected to the common negative busbar of the power supply, and the second is connected to the resistor 13, which forms with it a resistive voltage divider, the common point of which is connected to the input of the imager 12. The outputs of the corresponding sensors 7 10 (denote them as A, B, C , E) make up the output code signal of the switch.

Рассмотрим работу устройства поConsider the operation of the device

5five

переключений в коде Джонсона за один оборот органа управлени .switching in the Johnson code for one revolution of the control body.

Б исходном положении органа 1 управлени при включенном источникеB the initial position of the authority 1 control with the source

5 питани +U подвижные элементы 3 и 4 не взаимодействуют с включенными разр дными датчиками 7 - 10. Световой поток светодиода 11.1 каждого из разр дов поглощаетс стенками5 power supply + U mobile elements 3 and 4 do not interact with the included discharge sensors 7-10. The luminous flux of the LED 11.1 of each of the bits is absorbed by the walls

0 корпуса переключател и не попадает на соответствующий фоторезистор 11,2, Сопротивление последнего велико (составл ет несколько дес тков МОм) и превышает как минимум в четыре раза сопротивление резистора 13. Напр жение на выходе формировател имеет низкий потенциал И ( 0. Таким образом , состо ние всех выходов будет нулевым, т.е. , , , .0 of the switch body and does not fall on the corresponding photoresistor 11.2, the resistance of the latter is high (several tens of MOhm) and is at least four times the resistance of the resistor 13. The voltage at the output of the former has a low potential And (0. Thus the state of all the outputs will be zero, i.e.,,,.

0 При повороте органа 1 управлени по часовой стрелке и установке его в первое фиксированное положение подвижный элемент 3 перекрывает чик 7. Световой поток светодиода0 When the control unit 1 rotates clockwise and is set to the first fixed position, the movable element 3 overlaps the pin 7. The light output of the LED

5 11.1, отража сь от поверхности первого подвижного элемента 3, попадает на фоторезистор 1 1., 2 той же onjrona- ры. Сопротивление фоторезистора П.2 датчика первого разр да уменьшаетс 5 11.1, reflecting from the surface of the first moving element 3, hits the photoresistor 1 1., 2 of the same onjrona- rator. The resistance of the photoresistor A.2 of the sensor of the first bit decreases

Q до величины сотен ом. На выходе формировател 12 формируетс единичный выходной сигн;1л. Второй подвижный элемент в первом фиксированном положении не взаимодействует с четвертымQ to hundreds of ohms. At the output of the former 12, a single output signal is generated; 1l. The second movable element in the first fixed position does not interact with the fourth

g разр дным датчиком, и состо ние датчика 10, как и датчиков 8 и 9, не измен етс . Таким образом, в первом фиксированном положении органа управлени формируетс кодовый выходной сигнал , , , . Во втором фиксированном положении органа управлени первый подвижньй элемент взаимодействует; одновременно с двум разр дными датчиками 7 и 8, на их выходах фор «1руютс единичные напр жени , а состо ни остальных разр дных датчиков не мен ютс . Выходной сигнал, соответствующий второму фиксированному положению органа управлени , имеет вид , , , D4).g by the bit sensor, and the state of the sensor 10, as well as the sensors 8 and 9, does not change. Thus, in the first fixed position of the control, a code output signal,,, is generated. In the second fixed position of the control, the first movable element interacts; at the same time as two bit sensors 7 and 8, single voltages are formed at their outputs of the form, and the states of the other bit sensors do not change. The output signal corresponding to the second fixed position of the control has the form,,, D4).

Аналогично происходит процесс формировани выходного кодового сигнаСовмещение в одном задающем устройстве двух видов взаимодействи разр дных датчиков: первых п-датчи- ков циклически в коде Джонсона, а последующего (п+1)-го датчика позиционно , каждого со своим подвижным элементом, соосно установленным на : одной оси, позвол ет сократить изт- быт очность используемого кода, сократив число необходимых датчиков, либо при их сохранении увеличить число идентифицируемых позиций переключени .Similarly, the process of forming the output code signal takes place in one driver device of two types of interaction of bit sensors: the first n-sensors cyclically in the Johnson code, and the subsequent (n + 1) -th sensor positionally, each with its moving element coaxially mounted on : one axis, allows reducing the use of the code used by reducing the number of sensors needed, or, if they are saved, increase the number of identified switching positions.

Claims

Invention Formula

A contactless coding switch comprising a first movable element kinematically connected to a control element having a locking mechanism mounted on the driver board

13289354

When the control is installed in successive positions at the other fixed positions, including XI. The first three bit sensors 7–9 per one turn of the control unit are switched in two cycles in the Jonron code.

1Q The fourth bit sensor 10 interacts positionally with the second movable element 4, the start with the A1 position.

The input code states of the sensors are tabulated.

interacting with the first movable element in the Johnson code, (n + 1) sensor, characterized in that, in order to simplify by reducing the number of sensors, a second movable element mounted coaxially with the first is additionally introduced, the first movable element being made with at least two symmetrically located sectors, each of which has a central angle providing the overlap of η adjacent fixed positions, the second movable element is made in the shape of a sector with a central angle,

providing overlap 2n adjacent fixed positions, and (n + 1) -th sensor, which interacts with the second movable element, is installed on the reverse side of the driver board

devices.

J, C, 9 S 4

S

t

Editor N. Bobkova

Compiled by L. Bagn Tehred I. Veres

Order 3497/57 Edition 901 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk .ab. 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4

Proofreader L. Pilipenko