DD276541A1 - Richtungsdiskriminator zur unterdrueckung unerwuenschter mehrfacherfassung eines wege- oder winkelinkrements bei inkrementalen gebern in mess- und positioniersystemen von digitalisiereinrichtungen und numerischen steuerungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft elektronische Schaltungsanordnungen von Richtungsdiskriminatoren zur Auswertung von zwei um 90 Grad phasenverschobenen Taktsignalen inkrementaler Geber in Mess- und Positioniersystemen von Digitalisiereinrichtungen und numerischen Steuerungen, die die eindeutige Auswertung der um 90 Grad verschobenen Taktsignale sicherstellen und insbesondere verhindern, dass für ein verfahrenes Wege- oder Winkelinkrement mehr als ein Impuls auf den dem Richtungsdiskriminator nachgeschalteten Vor-Rückwärtszähler zur Ausführung gebracht wird. Der Spezifik besonders der mit integrierten Schaltkreisen der TT2- und CMOS-4000-Serie realisierten Zähler wird ein Richtungsdiskriminator mit einer Taktleitung für die Vorwärts- und einer Taktleitung für die Rückwärtszählung vorgestellt, bei dem die jeweils nicht benötigte Taktleitung ein pull-up-Signal führt. Wird dieser Richtungsdiskriminator um einen Schaltungsteil erweitert, so wird für andere Zählertypen je ein Ausgang mit einem Zählrichtungssignal und einem Taktsignal zur Verfügung gestellt. Fig. 1{Richtungsdiskriminator, richtungsabhängige Impulsauswertung von inkrementalen Gebern mit zwei um 90 Grad versetzten Taktsignalen}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Schaltungsanordnung eines Richtungsdiskriminators zur Auswertung und Verarbeitung zweier um 90° verschobener Taktsignal entsprechend der Bewegungs- oder Drehrichtung von inkrementalen Gebern, bei der nur der einer Bewegungsrichtung zugeordnete Ausgang während der Bewegung entspiechend den Weg- oder Winkelinkrementen Impulse liefert, während der andere Ausganq in dieser Bewegungsphase gespeist ist. Durch eine Erweiterung des Richtungsdiskriminators werden die Ausgangssignale für die Zählertypen angepaßt, für die ein Zählrichtungssignal und ein Taktsignal erforderlich ist.

Die Schaltungsr notdnung stellt weiterhin sicher, daß bei kleinen Schwingungen des inkrementalen Gebers unzulässige Impulse auf den nachgcschalteten Vor-Rückwärts-Zählor unterdrückt werden und bei größeren Schwingungen für jeden unzulässigen Impuls der einen Bewegungsrichtung auch ein adäquater Impuls für die Gegenrichtung erzeugt wird, so daß die in den Zähler eingezahlten Impulso immer den verfahren?" Weg· oder Winkelinkrementen entsprechen.

Charakteristik des bekennten Stande* der Technik

In dor Literatur worden verschiedenen digitale Schaltungsanordnungen angegeben, die sich mit der Auswertung von zwei um 90° phasonverschobenon Taktsigiialen zu richtungsbezogsnen Takten befassen.

Im »Taschenbuch der Betriebsmeßtechnik", VEB Verlag Technik, Berlin 1974, Autoren Götte, Hart, Jeschke) Absatz 4.7.1.4., in „Wegomeßsysteme an Industrierobotern' (Reihe Autornatisierungstechnik Band 220 VEB Verlag Technik 1986, Autoren Ketting, Pietzsch) Absatz 2.3.2.3 und DE-OS 3406389 werden dynamische und statische Richtungsdiskriminatoren ohne und mit Vielfachauswertung vorgestellt, die im Prinzip dem statischen Richtungsdiskriminator des Vergleichsbeispiels in Fig. 5 entsprechen, die aber die im Vergleichsbeispiei näher beschriebenen Fohlinterpretationen bei der Auswertung der um 90" phasenverschobenen Taktsignale nicht eliminieren können. Andere Schaltungsanordnungen zur Wegofehlerkorrektur in numerischen Steuerungen mit inkrementalen Wegemeßsystemen (z.B. DE-OS 1200417, DD-WP 90240) geben Posltioni&rsystome in numerischen Steuerungen an, in denen lediglich die durch den Datenträger in die Steuerung eingegebenen Verfahl wege in bezug auf die Bewegungsausführung der Maschine korrigiert werden. Die im Rückkopplungsweg der Steuerung angeordneten Meßsysteme werden auf die Richtigkeit ihrer Arbeitsweise bei Schwingungsbelastung nicht weiter kontrolliett, bzw. über den inneren Aufbau werden keine Ausführungen gemacht. In einem weiteren Positioniersystem mri inkremental Meßeinrichtung (DE-OS 3046363) ist der schtutungstechnische Aufbau des Richtungsdiskriminators ebenfalls nicht erkonnbar. Nach den aufgeführter*. Taktdiagrammen wird auf die im Vergleichsbeispiel aufgezeigten Probleme nicht weiter eingegangen.

In der Zeitschrift „Messen, Steuern, Regeln" (msr 4/1983, Soite 173-174, VEB Vs-Iag Technik Berlin, W. Winkler .Fehlererkennung bei inkrementalen Positionsgebern") wird ein Richtungsdiskriminator beschrieben, der Einkopplung von Störimpulsen auf die Übertragungsleitung, Verschmutzung und schlechte Kontaktgabe und die daraus insbesondere resultierenden Störinipulse auf einer Taktloitung des inkrementalen Gebers bewertet und ausblendot. Eine Bewertung der Taktsignal des Gebers entsprechend dem Vergleichsbeispiel erfolgt nicht.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel dor Erfindung, nine einfache Schaltungsanordnung eines Richtungsdiskriminators, der mit inkrementalen Gebern mjt zwei um 90° verschobenen Taktsignalen arbeitet, anzugeben, der die im Vergleichsbeispiel angegebenen Nachteile unterdrückt und dadurch die MeßgenauigUoit und Meßsicherlieit inkrementaler Meßsysteme erhöht.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe dor Erfindung ist es, eino Schaltungsanordnung zu entwickeln, die verhindert, daß in einem dem Richtungsdiskriminator nachgoschalteten Vor-Rückwäi ts-Zähler für ein zurückgelegte! oder verfahrenes Weg- oder Winkolinkrement mehr als ein Impuls in der entsprechenden Richtung in den Zähler eingezahlt wird, Dio Schaltungsanordnung soll so erweitert werden, daß Zähl&r mit zwei RichtungstaMun (z.B. TT2) oder mit einem Takt- und einem Zahlrichtungssignal (z.B. CMOS-S'jrie 4000) angesteuert werden können.

Erfindungsgemäß wird die Eigenschaft dir als D-Flipflops (z. B. 9) in der Technik bekannten Flipflops ausgenutzt, en ihrem Dateneingang 11 anliegende Informationen nur zu dem Zeitpunkt in das interne Flipflop zu übernehmen, an dem am Takteingang 12 eino 0/1 Schaltflanke anliegt und dieso ständig bis zur Rücksetzung oder einer anderen Dateneingabe an seinem nichtnegierten Ausgang 14 auszugeben.

Um dio im Vergleichsbeispiel entsprechend der Schaltungsanordnung (Fig. 5) näher erläuterten Fehlinterprotationon des Richtungsdiskriminators zu vermeiden, wurde ein» Schaltungsanordnung nach Fig. 1 entwickelt, die einen gebildeten Impuls für - eino Zähininrichtunp zunächst in einem als Masterspeichor zu bezeichnenden D-Flipflop 9 oder 37 für eine '/«-Taktperiodo hält und di«son Impuls nach dieser 'A-Taktperiode über ein AND-Gatter 23 oder 51 auf ein Slave-Flipflop 28 oder 56 weitergibt. Dabei sichern das AND-Gatter 23 oder 51 und die am Takteingang 31 bzw. 53 der S!av«Mioflop anliegenden Taktflanken über die um 90^c verschobenen Taktoingangssignalo 2 und 5, daß nur dann ein Impuls aus dem Masterspeicher 9 oder 37 in den

Sldve-Speicher 28 oder 56 übergeben wird, wenn die Bewegungsrichtung für die der Impuls ursprünglich in den Masterspeicher δ odor 37 eingespeichert wurde, weiterhin erhalten geblieben ist. Da ein einmal in den Slave-Speicher 28 oder 56 übergebener Impuls Ober die Ausgänge 35 bzw. 63 auch auf den nachgeschalteten Vor-Rückwärts-Zähler zur Ausführung kommt, sichert diese digitale 90°-Verzögorung z. B. bei Vorwärtslauf auch, daß bei einem Rü-klauf des inkrementalcn Gebers nach dem Einschreiben des Inipulses in den Slave-Speicher 28 die Vorbedingungen für die Erzeugung eines Impuisac für die Rückwärtsrichtung in den Masterspeichor 37 gegeben sind und nach einer wiederum abgelaufenen Verzögerung von 90°, nach der das Einschreiben des Vorwärtsimpulses ordnungsgemäS beendet ist, der Rückwärtsimpuls über den Siave-Speicher 56 für das entsprechende Weginkremeni den Vor-Rückwärts-Zähler um ein Bit zurückzählt. Läu't der inkrementale Geber andererseits vor Ablauf dieser 90°-Verzögerung in die entgegengesetzte Richtung, so wird das Überschreiben des Impulses aus dem Masterspeicher 9 oder 37 in den Slave-Speicher 28 oder 56 verhindert und der Impuls kommt nicht erst auf dem nachgeschalteten Zähler zur Wirkung. Über die Ausgängo 35 und 63 werden den Zählern der TT2-Technik und der pinkompatiblen CMOS-Gerie angepaßte Ausgangsignale abgegeben, bei denen die nicht beanspruchte Zählrichtung 1-Signal führen muß und die heanspruchte Zählrichtung das Taktsignal führt. Für die CrviOS-Serie-4 000 werdenduich den AnschlußderGatter115,120,125,128 und 129an die Ausgänge 35 und 63 die Signale 36 und 64 so umgeformt, daß am Ausgang 118 das Taktrichtungssignal 119 und am Ausgang 130 das Taktsignal 131 anliegt.

Ausführungsbelsplöl

Nachfolgend wird die Erfindung an Beispielen näher erläutert

Dazu zeigt:

Fig. 1: Richtungsdiskriminator mit Wegefehlerkorrektur und Richtungstaktslgnalerzeugung Fig. 2 a: Taktdiagramm zu Fig. 1 bei ununterbrochener Vor- oder Rückwärtsbewegung Fig. 2 b: Taktdiagramm zu Fig. 1 bei wechselnder Bewegungsrichtung Fig. 3: Erweiterung des Richtungsditkriminators für Zf hler mit gesondertem Zählrichtung J- und Taktsignal Fig. 4: Taktdiagramm zu Fig.3 Fig. 5: Richtungsdiskriminatorschaltung des Vergleichsbeispiels Fig. 6: Taktdiagramm zu Fig. 5

Die weiteren Aussagen beziehen sich auf die zum D-Flipflop gemachten Aussagen. Dabei sind unbenutzte Setz- und Rücksetzeingänge der TT 2 und kompatibler Typen auf 1 -Signal, die der CMOS-4000-Seri3 auf 0-Signal zu legen. Verqlelchsbelsplel

Die in Fig.5 angegebene Schaltung eines Richtungsdiskriminators und andere in der Literatur angegebene Modifikationen I jiiktionioren solange zuverlässig, wie sich der inkrementale Geber in einer Richtung bewegt aber nicht in dom Wegebereich angehalten und in der Bewegungsrichtung umgekehrt wird, der zwischen den Wegepunkten z. B. 111 und 112 liegt, daß hoißt, ab dom Einschreiben einos neuen Taktimpulses in das D-Flipflop96odor 103 durch eine 0/1-Flanke auf der Taktleitung (z.B. Wegepunkt 111 für Vorwärtsrichtung und Wegepunkt 112 für Rückwärtsrichtung) bis zur Rücksetzung des D-Flipflops durch die Datenleitung (z. B. nach Wegepunkt 112 für Vorwärtsrichtung und Wegepunkt 111 für Rückwärtsrichturig). Bewegt sich der inkrementale Geber entsprechend der Bahn 132 in Fig.6 in Vorwärtsrichtung (positive Richtung der Wegeachse s), so wird am Wegepunkt 111 ein 1-Signal in das D-Flipflop 96 eingetragen und durch den negierten Ausgang 101 wird auf den Vorwärtsoingang des Zählers ein Zählimpuls 88 zur Ausführung gebracht. Wird der inkrementale Geber danach bis übe· den Wegepunkt 110 hinaus rückwärts bewegt, so setzt nicht das 0-Signal des; Taktsignals 2 nach dem Wegepunkt 112 über den Reset-Eingang 100 das D-Flip-Flop 96 zurück, sondern das 0-Signal des Taktsignals 2 vor dom Wegepunkt 110 und am Ausgang 101 erscheint wieder 1-Signal.

Damit ist ein voller Vorwärtszählimpuls 88 am Ausgang 101 ausgebildet worden. Wird jetzt dor inkrementale Geber wieder in Vorwärtsrichtung bowegt, so wird am Wogepunkt 112 ein zweiter Zählimpuls 88 für das gleiche Wegeinkrement in Von.värtsrichtung ausgebildet, obwohl diesos Wegeinkrement nur einmal zurückgelegt wurde. Während dieses gesamten Ablaufes ist das D-Flipflop 103 für dio Rückwärtszählimpulse nicht verändert worden.

Diese größtenteils ungewollten Bewegungsabläufe der inkrementalen Geber (Fig. 2-92, Fig. 6-109) treten durch Schwingungen an den Maßsystemen beim ruckartigen Abbremsen bewegter Geräte- und Maschinenteile auf und werden bei soilgeführten Gebern, die einseitig mit Federn gespannt sind, noch begünstigt. Diese Fehler mitteln sich über mehrere Meßintervalle nicht aus, sondern addieren sich insbesondere dann schnell auf, wenn die bewegten Maschinenteile abschnittsweise in eine Richtung verfahren werden. So ließen sich an einem Digitalisierbrett bei 10 Meßschritten unter Umständen 20 bis 30 fehlerhaft eingezahlte !exkremente nachweisen.

Ausführunßsbelsplol Beispiel 1

In einem ersten Ausfü'"ungsbeispiel entsprechend Fig 1 und Fig. 2 soll die Schaltungsanordnung eines Richtungsdiskriminators entsprechend dem Wesen der Erfindung erläutert werden, die da Fehler des Vergieichsbeispiels vermeidet und in dom der der Bewegungsrichtung entsprechende Taktausgtiitg ein Taktsignal führt, während der andere Taktausgang ständig 1 -Signal führt. Die Taktsignslo 2 bzv». ? ur.d 5 bzw. 6 des inkrementalen Gebsrs werden an die Eingänge 1 bzw. 4 der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 angelegt. Die Taktdiagramme 2 bzw. 5 zoigen die Taktsignale, die entstehen, wenn der inkrementale Gober in einer Richtung . bewegt wird. Die Taktdiagramme 3 bzw. 6 lassen sich aus den Tektdiagrammen 2 und 5 ableiten und werden gebildet, wenn dor Geber entsprechend dem Bewegungsschema 132 in beiden Richtungen bowegt wird und entsprechen der verfahrenen Sahn ist des Weges s. Dio Nogatoren 7 und 8 stellen dio negierten Signale der Eingänge 1 bzw. 4 zur Verfügung. Dio C-Flipflops 9 und 28, das AND-Gatter 23 und das AND/NOR-Gatter 16 stellen dio Impulse für die Vorwärtszählrichtung (positive Richtung der s-Achse),

die D-Flipflops 37 und 56, das ANO-G atter 51 und des ANü/NOR-Gattor 44 für die Rückwärtszählrichtung (negative Richtung der ε-Achse) bereit.

Ein Impuls soll in das Ma»ter-D-Fllpflop 9 In Vorwärtsrichtung immer mit der O/1-Flanke de ο Taktes 5 bzw. 6 (zwischen Wegepunkt 68 und 69) und in das Slave-D-Flipflop zum Zeitpunkt der 1/0-Flanke das Taktes 2 bzw. 3 (zwischen den Wegepunktert 70 und 71) eingeschrieben werden. Die gemeinsame Rücksetzung der Fiipflops 9 und 28 erfolgt, während beide Taktsignale 2 und 5 bzw. 3 und 6 0-Signal führen (Wegepunk! 73). In Rückwärtsrichtung wird in das Master-D-Flipflop 37 ein impuls mit der O/1-Flanke des Taktes 2 bzw. 3 (zwischen Wegepunkt 71 und 70) und in das Slave-Flipflop 56 mit der 1/0-Flanke des Taktes 5 bzw. 6 (zwischen Wegepunkt 69 und 68) eingeschrieben. Die gemeinsame Rücksetzung üer Flipflops 37 und 56 erfolgt, während beide Taktsignale 2 und 5 bzw. 3 und 6 O-Signal führen. (Wegepunkt 66)

Wird der Geber in Vorwärtsrichtung bewegt, so liegt am Wegepunkt 66 über die Negatoren 7 und 8 an den Eingängen 19 und 20 desAND/NOR-Gatteis 16 1-Signal und der Ausgang 21 schaltet die nich'ntigierton Ausgänge 14 und 33 der D-Flipflops 9 und 28 Ober die Reset-Eingänge 13 bzw. 32 auf O-Signal.

Ab Wegeponkt 67 führt Taktsignal 2(3) 1-Signal, daß mit der O/1-Flanke (zwischen Wegepunkt 68 und 69) des am Takteingang 12 des Master-Flipflops 9 anliegenden Taktes 5(S) vom Dateneingang 11 in den internen Speicher übernommen wird und am Ausgang 14 erscheint. Vom Ausgang 14 kann dieses 1-Signal nur auf den Dateneingang 30 des Slave-Flipf!ops 28 über das AND-Gatter 23 weitergegeben werden, wenn das Taktsignal 5(6) 1-Signal führt. Bewegt sich der inkremental Geber in Vorwärtsrichtung weiter, so kann mit der 1/OFIanke des Taktsignals 2(3) zwischen Wegepunkt 70 und 71, die über Negator 7 als 0/1 -Flanke am D-Eingang 31 des Shve-Flipflops 28 erscheint, das 1-Signal vom Ausgang 14 des Master-Füpflops 9 übor das AND-Gatter 23 in das Slave-Flipflop 28 übernommen werden und erscheint an dessen Ausgang 33 als 1 -Signal. Mit der 1/0-Ranke des auf den Vorwärtszählereingang geschalteten Ausgang 35 des Slave-Flipflops 28 wird gleichzeitig ein Impuls 82 für oin Weginkrement in den nachgeschalteten Zähler eingezählt.

Die Impulserzeugung für das Weginkroment wird abgeschlossen, wenn am Wegepunkt 73 die 0-Signale der Takte 2(3) und 5(6) über die Ncgatoren 7 und 8 und über die Eingänge 19 und 20 des AND/NOR-Gatters 21 die D-Flipflops 9 und 37 über die Reset-Eingänge 13 und 32 zurücksetzen.

Während der Vorwärtsbewegung des inkromentalen Gebers zwischen den Wegepunkten 66 und 73 kann in den für die Rückwärtsrichtung arbeitenden Schaltungsteil 37,44,51 und 56 kein Impuls in das Master-Flipflop 37 eingespeichert werden, da während der 0/1 -Flanke des Taktsignals 2(3) am Taktoinpang 40 zwischen den Wegepunkten 66 und 67 das am Dateneingang 39 des Master-Flipfiops 37 liegende Taktsignal 5(6) 0-Signal führ«, und somit der auf den Rückwärtseingang des nachgeschalteten Zählers wirkende Aisgang 63 des Sleve-Flipflopt 66 ständig ' -Signal führt. Gleichzeitig ist mit dem Beginn der Erzeugung des Impuhes 82 für das dazugehörige Weginkrement nach der 1/0-FlEnke des Taktsignals 5(6) zwischon Wegepunkt 72 und 73 die Vorbedingung geschaffen, daß bei einer Rückwärtsbewegung des Gebers auch ein diesem Wegeinkrement entsprechender Rückwärtsimpuls 83 gebildet werdon kenn, der durch die 0/1-Flanke des Takteignale 2(3) zwischen Wegepunkt 71 und 70 mit der Einspeicherung in das Master-Flipflop 37 eingeleitet wird und die entsprechenden Vorgänge in den für die Rückwärtsrichtung zuständigen Schaltungstei! 37,44,51 und R6 auslost.

Wird beider Vorwärtsbewegung der Wegepunkt 72 nicht überschritten sondern die Rückwärtsbewegung wird vorher eingeleitet und mit der 0/1 Flanke zwischen Wegepunkt Tt und 70 wird die Einspeicherung eines Rückwärtsimpuises in aas MasUir-Flipflop eingeleitet, so erfolgt die Rücksetzung des für die Vorwärtsjählrichtung zuständigen Schaltungsteils über die Eingänge 17 und 18 des AND/NOR-Gatters 21 durch die 1-Signale am Ausgang 33 des Slave-Flipflops 28 und dos Taktsignals 2(3) und der Ausgang 35 wird für einen Impuls 83 vom Ausgang 63 in Rückwärtszählrichtung rechtzeitig auf 1 -Signal geschaltet. Eine Rückwärtsbewegung nech Überschreiten des Wegepunktes 69 in Vorwärtsrichtung hat keine Wirkung auf das Slave-Flipflop 28, wenn diese Rückwärtsbewegung nur bis zum Wegepunkt 67 erfolgt. Bei einem Überschreiten dos Wegopunktes 69 und anschließender Rückwärtsbewegung wird durch das AND-Gattar 23 verhindert, daß mit der O/1-Flenke des Taktsignals 2(3) zwischen den Weqepunkten 67 und 66 ein unzulässiger Wegeimpuls in das Slave-Flipflop 28 eingespeichert und im nachgeschalteten Zähler in Vorwärtsrichtung ausgeführt wird, da der daiugohörige Rückwärtsimpuls nicht gebildet werden kann und da am Eingang 24 an diesem Wegepunkt vom Taktsignal 5(6) 0-Signdl anliegt. Erfolgt die Rückwärtsbewegung bis zum Wegepunkt 66. so ertoigt die Rücksotzung des Master-Flipflops 9 durch die negierten 0-Signale der Taktsignale 2(3) und 5(6) in beschriebener Weise übor die Eingänge 19 und 20 des AND/NOR-Gatters 16 und nach erneuter Vorwärtsbewegung wird durch die 0/1 -Flanke de« Taktsignals 5(6) zwischen Wegepunkt 68 und 69 wieder ein 1 -Signal in das Master-Flipflop 9 eingespeichert. Erfolgt die Bewegung entsprechend Wegediagramm 132 zwischen den Wegepunkten 75 und 76, so wird in der beschriebenen Weise nach Wegepunkt 75 entsprechend dom Werjinkremont die Bildung des ersten Vorwärtszählimpulses 86, mit der Rückwärtsbewegung nach dem Wegepunkt 76 die Bildung des ersten Rür.kwärtszählimpulsos 87 und nach anschließender erneuter Vorwärtsbewegung nach dem Wogepunkt 75 die erneuio (zweito) Bildung des Vorwärtszählimpulses 86 eingeleitet und dio Impulse in dieser Reihenfolge auf den nachgeschaltoten Zähler zur Ausführung gebracht.

Die Bewegung zwischon den Wegepunkten 77 und 78 hat keine Wirkung euf den Richtungsdisk'iminator und den nachfolgenden Zähler, da sich in diesem Wegeabschnitt die Zustände der Taktsignale 2(3) bzw. 5(6) nicht ändern.

Beispiel 2

In einem zweiten Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 3 und 4 soll das Beispiel 1 derauf erweitert werden, dasein Ausgang bei Bewegung des Gebers ständig ein Taktsignal und der zweite Ausgang das Zählrichtungssignal führt.

Dazu wird der Richtungsdiskriminator nach Fig. 1 um den Schaltungsteil nach Fig.3 erwoitert. Indem der Eingang 113 mit dem Ausgang 35 des Slave-Flipflops 26 und der Eingang 114 mit dem Ausgang 63 des Slpve-Flipflops 56 verschaltet wird. Ein 0-lmpuls dor Vorwärtstaktleitung am Eingang 116 schaltet die zu einem R-S-Flipflop verschalteten NAND-Gatter 115 und 120, so daß am Ausgang 118 als Zählrichtungssignal 1-Signal für die Vorwärtszählrichtung erscheint und solange bestehen bleibt, wie nur 0-lmpulseam Eingang 113 anliegen. Gleichzeitig bewirkt dieser 0-impuls über den Eingang 127 des NAND-Gatters 125 . einen 1-lmpuls an diesen Ausgang sowie über die Negatoren 128 und 129 verzögert on den Aufgang 130. Die Verzögerung durch die Negatoren 128 und 129 ist notwendig, damit ein neues Taktsignal vom Ausgang 130 erst dann auf den nachfolgenden Zählet gos-jhaltet wird, wenn vom Ausgang 118 ein eindeutiges Zählrichtungssignal vorliegt.

Entsprechend bewirkt ein O-Impuls der Rückwärtstaktleitung am Eingang 114 über den Eingang 122 des R-S-Flipflops 115/120 ein Umschalten des Ausgangs 118 auf O-Signal für die RückwSrtszahlrichtung und üb*r den Eingang 126 des NAND-Gatters 125 die Weitergabe des Zahlimpulses auf den Ausgang 130.

Diagramm 119 in Fig.4 zeigt das Zählrichtungssignal, Diagramm 131 das Taktsignal in Abhängigkeit von der zurückgelegten Bahn /s/ des Gebers.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Richtungsdiskriminator zur Unterdrückung unerwünschter Mehrfacherfassung eines Wege- oder VVinkelinkrements bei inkrementalen Gebern in Meß- und Positioniersystemen von Digitalisiereinrichtungen und numerischen Steuerungen, gekennzeichnet dadurch, daß

- für einen in Vorwärtszählrichtung zu bildenen Impuls die Taktsignale (2) und (5) zur Zwischenspeicherung auf ein Master-D-F!ipflop (9),

- der gebildete Vorwärtszählimpuls bei stetiger Vorwärtsbewegung mit dem Taktsignal (5) über das AND-Gatter (23) verknüpft,

- zur 90°-Verzögerung mit dom negierten Taktsignal (2) auf das Slave-D-Flipflop (28) und

- zur Rücksetzung das Taktsignal (2), das Ausgangssignal (34) das Slave-D-Flipflop (28) und die negierten Taktsignale (2) und (5) über das AND/NOR-Gatter (16) auf die Rücksetzeingänge (13) und (32) der D-Flipflops (9) und (28) und

- für einen in Rückwärtszählrichtung zu bildenden Impuls die Taktsignale (5) und (2) zur Zwischenspeicherung auf ein Master-D-Flipflop (37),

- der gebildete Rückwärtszählimpuls bei stetiger Rückwärtsbewegung mit dem Taktsignal (2) über das AND-Gatter (51) verknüpft,

- zur 90° Verzögerung mit dem negierten Taktsignal (5) auf das Slave-D-Flipflop (56) und

- zur Rücksetzung das Taktsignal (5), das Ausgangssignal (62) des Slave-D-Flipflops (56) und die negierten Taktsignale (2) und (5) über das AND/NOR-Gatter (44) auf die Rücksetzeingänge (41) und (60) der D-Flipflops (37) und (56) verschaltet sind.

2. Richtungsdiskriminator nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß

- ein Taktsignal [2(3)] über einen Eingang (1) auf einen Negator (7), auf den D-Eingang (11) des Master-Flipflops (9), den Takteingang (40) des Master-Flipflops (44), auf den AND-Eingang (18) des AND/NOR-Gatters (16) vorknüpft mit dem Eingang (17) des Ausgangs (33) des Slave-Flipflops (28) und auf den AND-Einßang (52) des AND-Gatters (51) verknüpft mit dem Eingang (53) des Ausgangs (42) des Master-Flipflops (37),

- ein Taktsignal 5(6) über einen Eingang (4) auf einen Negator (8), auf den D-Eingang (39) des Master-Flipflops (37), den Takteingang (12) des Master-Flipflops (9), auf den AND-Eingang (46) des AND/NOR-Gatters (44) verknüpft mit dem Eingang (45) des Ausgangs (61) des Slave-Flipflops (28) und auf den AND-Eingang (24) des AND-Gatters (23) verknüpft mit dem Eingang (25) des Ausgangs (14) des Master-Flipflops (9),

- das negierte Ausgangssignal des Taktsignals 2(3) am Ausgang des Negators (7) auf den Takteingang (31) des Slave-Flipflops (28),

- das negierte Ausgangssignal des Taktsignals [5(6)] am Ausgang des Negators (8) auf den Takteingang (59) des Slave-Flipflops (56), die Ausgangssignale der Negatoren (7) und (8) AND-verknüpftaufdieAND-Eingänge (19) und (20) des AND/NOR-Gatters (21) und auf die AND-Eingänge (47) und (48) des AND/NOR-Gatters (44),

- der Ausgang (21) des AND/NOR-Gatters (16) auf die Reset-Eingänge (13) und (32) des Master-Flipflops (9) und des Slave-Flipflops (28),

- dtr Ausgang (49) des AND/NOR-Gatters (44) auf die Reset-Eingänge (41) und (60) des Master-Flipflops (37) und des Slave-Flipflops (56),

- der Ausgang (26) des AND-Gatters (23) auf den D-Eingang (30) des Slave-Flipflops (28),

- der Ausgang C)4) des AND-Gatters (51) auf den D-Eingang (58) des Slave-Flipflops (56),

- die Set-Eingänge (10), (29), (38) und (57) der Flipflops (9), (28), (37) und (56) auf die feste Betriebsspannung (134),

- der nichtnegierte Ausgang des Slave-Flipflops (28) als Ausgang (35) der Vorwärtszählrichtung des Richtungsdiskriminators und

- der nichtnegierte Ausgang des Slavc-Flipflops (56) eis Ausgang (63) der Rückwärtszählrichtung des Richtungsdiskriminators verschaltet sind.

3. Richtungsdiskriminator nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß

- der Ausgang (35) über den Eingang (113) auf den Eingang (116) des NAND-Gatters (115) und den Eingang (127) des NAND-Gatters (125),

- der Ausgang (63) über den Eingang (114) auf den Eingang (122) des NAND-Gatters (120) und den Eingang (126) des NAND-Gatters (125),

- der Ausgang (123) des NAND-Gatters (120) auf den zweiten Eingang (117) des NAND-Gatters (115) und der Ausgang (118) desZählrichtungssignalsdes NAND-Gatters (115) auf den zweiten Eingang (121) zu einem R-S-Flipficp und

- der Ausgang des NAND-Gatters (125) überdie Negatoren (128) und (129) auf den Ausgang (130) des Zählertaktsignals verschaltet sind.

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