專利名稱:三點(diǎn)邏輯測定法的制作方法
本發(fā)明是在現(xiàn)有測量儀器、儀表常用設(shè)計(jì)和使用方法的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造的一種新的邏輯設(shè)計(jì)和測量方法，叫做三點(diǎn)邏輯測定法。按此方法可以廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)一系列新的測量儀器、儀表。
現(xiàn)有測量儀器如動(dòng)圈式指示儀表類，雖然簡單可靠，但是，易受人為視差影響，精度低，遠(yuǎn)傳效果差，又如軸角測量中的軸角絕對碼數(shù)顯儀表，精度雖高，但電路繁復(fù)，造價(jià)高，還有一些測量儀器為了測正、反兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)物的瞬時(shí)值的矢量，尤其是對按逆時(shí)運(yùn)動(dòng)的反方向測定其瞬時(shí)值，或叫可逆運(yùn)動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)值，往往要增加一套鑒向機(jī)構(gòu)，增加了設(shè)備，成本提高，抗振抗干擾能力降低等不足。本發(fā)明的三點(diǎn)邏輯測定法提出了借助任一動(dòng)點(diǎn)〔注1〕通過任意確定線型軌道〔注2〕上的正反順序或叫可逆運(yùn)動(dòng)，都能測量該動(dòng)點(diǎn)在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)值的原理和方法，從而達(dá)到所要測量的目的，或者說可任意按正、反方向或按順時(shí)針與逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)時(shí)測定其運(yùn)動(dòng)點(diǎn)的瞬時(shí)值(矢量)。
本發(fā)明是以如下方式實(shí)現(xiàn)的，如圖1是三點(diǎn)邏輯測定法示意圖，設(shè)一動(dòng)點(diǎn)α在一圓周L軌道上可任意按順時(shí)針或逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)α通過L軌道上的A、B、C各點(diǎn)時(shí)，α若按
順序或A→B，B→C，C→A三組中的任一組順序運(yùn)動(dòng)，就一定具有沿順時(shí)針方向移動(dòng)一段距離，或當(dāng)α沿順時(shí)針方向循環(huán)幾次，也就通過了幾倍A、B、C的距離，反之當(dāng)α按
順序或C→B，B→A，C→A三組中的任一組順序運(yùn)動(dòng)，就具有α沿逆時(shí)針方向走過了某一段距離或幾倍C、B、A的距離。由此可推理出一動(dòng)點(diǎn)α通過任一特定軌道上的距離都具有一定的量和方向性，利用這個(gè)基本事實(shí)出發(fā)，經(jīng)創(chuàng)造可以組成特殊的邏輯系統(tǒng)，隨時(shí)迅速測定α運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)值矢量，即找出最佳的設(shè)計(jì)方案-三點(diǎn)邏輯測定法。具體說明如圖2是三點(diǎn)邏輯測定法原理圖將設(shè)置在任一確定線型軌道上的發(fā)訊靜點(diǎn)〔注4〕，分別依次按每隔二個(gè)點(diǎn)連接的方式，接出三根以上發(fā)訊總線，最佳是接三根。將動(dòng)點(diǎn)分成一體聯(lián)動(dòng)的三個(gè)以上的點(diǎn)，最佳也是三點(diǎn)，每點(diǎn)引出一根發(fā)訊總線，采用以上措施的任一種，動(dòng)點(diǎn)通過靜點(diǎn)(注3)的訊號(hào)，如圖2共有兩組六種，即D組有∑A↓∑B，∑B↓∑C和∑C↓∑A三種，E組有∑A↓∑C，∑C↓∑B和∑B↓∑A三種。每組合三種均代表動(dòng)點(diǎn)的確定的瞬間運(yùn)動(dòng)矢量。將三根發(fā)訊總線接入吻合，并將三點(diǎn)邏輯的兩個(gè)輸出通道接入可逆計(jì)數(shù)顯示器即形成可隨時(shí)測定動(dòng)點(diǎn)瞬間位置的瞬時(shí)值(矢量)。其測定方法如下如圖2在任一已確定線型的軌道L上按三點(diǎn)邏輯測定法的規(guī)律及精度要求，依次設(shè)置有限個(gè)發(fā)訊靜點(diǎn)，對有限個(gè)發(fā)訊靜點(diǎn)及相對于L做可逆運(yùn)行的動(dòng)點(diǎn)α，采用以下兩種措施中的任一種來處理一種措施是將任意確定線型軌道上的有限個(gè)到無限個(gè)數(shù)值，按每隔二個(gè)點(diǎn)連結(jié)的措施，形成三根以上發(fā)訊總線。如圖2，從L的某一始端，當(dāng)L為封閉曲線時(shí)，可以從任一發(fā)訊靜點(diǎn)起，接成∑A、∑B、∑C三條發(fā)訊總線。第二種措施是將相對于軌道運(yùn)動(dòng)的一個(gè)物體上設(shè)置三個(gè)以上間隔的發(fā)訊點(diǎn)，并相應(yīng)接出三根以上發(fā)訊總線。如圖2，相對于軌道運(yùn)動(dòng)的某一物體(動(dòng)點(diǎn))與L線型一致的一條線上設(shè)置間隔一定的三個(gè)發(fā)訊點(diǎn)∑A、∑B、∑C，這種點(diǎn)能對自身在軌道上的任一靜點(diǎn)上作出判斷，并發(fā)出相應(yīng)信號(hào)。這里還得掌握兩個(gè)設(shè)計(jì)原則一個(gè)是要對同一個(gè)輸入端來的所有觸發(fā)信號(hào)，在沒有接到另兩個(gè)輸入端來的觸發(fā)信號(hào)情況下，只能產(chǎn)生一次反應(yīng)結(jié)果。如圖1、圖2，當(dāng)α在任一靜點(diǎn)上任意抖動(dòng)或相互感應(yīng)，振蕩信號(hào)都不會(huì)使α離開該靜點(diǎn)而到達(dá)另一靜點(diǎn)上，要求三點(diǎn)邏輯對同一根發(fā)訊線上來的所有信號(hào)，在沒有接到其它兩根發(fā)訊線來的信號(hào)的情況下，只能產(chǎn)生一次反應(yīng)結(jié)果。第二原則是三點(diǎn)邏輯測定系統(tǒng)的三根以上發(fā)訊總線是三根以上的輸入端，另一方面又是該邏輯系統(tǒng)的兩個(gè)輸出端。見圖2三點(diǎn)邏輯的三個(gè)輸入端分別為∑A、∑B、∑C，該邏輯的設(shè)計(jì)依如下邏輯式進(jìn)行B通道＝∑A↓∑B+∑B↓∑C+∑C↓∑A，E通道＝∑A↓∑C+∑C↓∑B+∑B↓∑A，式中D、E又代表該邏輯的兩個(gè)輸出端。∑A↓·∑B代表∑B輸入端，在未觸發(fā)信號(hào)之前是∑A端輸入的信號(hào)，同樣，∑B↓∑C，∑C↓∑A，∑A↓∑C，∑C↓∑B，∑B↓∑A等都具有相應(yīng)代表意義，如圖2再將兩組三根發(fā)訊總線的任三根接入三點(diǎn)邏輯的輸入端，將三點(diǎn)邏輯的兩個(gè)輸出端接入可逆計(jì)數(shù)顯示器。三點(diǎn)邏輯的兩個(gè)輸出通道必須對應(yīng)上述的兩組六種情況，并作出反應(yīng)是第一通道B必須在任何時(shí)候發(fā)生第一組中任一情況時(shí)，都能輸出一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，該脈沖即代表一點(diǎn)到另一點(diǎn)的確定單位位移。D通道只對第一組訊號(hào)產(chǎn)生反應(yīng)，對其它任何訊號(hào)都不能產(chǎn)生反應(yīng)，其邏輯式D＝∑A↓∑B+∑B↓∑C+∑C↓∑A。第二通道E必須在任何時(shí)候發(fā)生第二組中任意訊號(hào)都能輸出一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，該脈沖即代表一個(gè)確定的單位位移。E通道只對第二組訊號(hào)產(chǎn)生反應(yīng)，對其它任何訊號(hào)都不產(chǎn)生反應(yīng)，邏輯式E＝∑A↓∑C+∑C↓∑B+∑B↓∑A。以上已構(gòu)成了一個(gè)完整的三點(diǎn)邏輯測定系統(tǒng)。三點(diǎn)邏輯測定法的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于要掌握以上所述原則和措施等，要精確地設(shè)置這種發(fā)訊靜點(diǎn)。兩種三根發(fā)訊總線的任三根接入邏輯的輸入端，將三點(diǎn)邏輯的兩個(gè)輸出端接入可逆計(jì)數(shù)器之類就可。圖3是三點(diǎn)邏輯測定法的應(yīng)用示意圖，它是利用RS雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的記憶作用來滿足測定，在輸入雙穩(wěn)的限制下，指針α在任一靜點(diǎn)上任意抖動(dòng)或停留，也只能使電路發(fā)生一次狀態(tài)變化，當(dāng)指針停留在∑A點(diǎn)，振蕩第一個(gè)脈沖立即送入雙穩(wěn)I的S端，使Q1由低電平變?yōu)楦唠娖?，如果Q1已經(jīng)是高電平則維持不變。送入雙穩(wěn)Ⅱ的R2端使Q2由高電平變成低電平，Q2已經(jīng)是低電平，則維持不變，送入雙穩(wěn)Ⅲ的R3端，使Q3由高電平變成低電平，Q3已經(jīng)是低電平，則維持不變。振蕩器的其它脈沖就都不能使電路繼續(xù)發(fā)生變化，所以該邏輯抗機(jī)械抖動(dòng)、抗干擾能力強(qiáng)。對三個(gè)輸入端進(jìn)行序列不同的每次觸發(fā)，等同于∑A↓·∑B，∑B↓∑C等六種情況的每次出現(xiàn)，都無誤差地區(qū)分交換成不同通道上的計(jì)數(shù)脈沖，即能同時(shí)起鑒別方向和計(jì)量數(shù)量的作用。如圖3，當(dāng)α沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，對各靜點(diǎn)的每次觸發(fā)都能在D輸出端上的D通道獲得計(jì)數(shù)脈沖，當(dāng)α沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)對各靜點(diǎn)的每次觸發(fā)都能在E輸出端E通道獲得計(jì)數(shù)脈沖。再具體解釋一下，從圖3可以看出，該電路基本邏輯式有以下幾個(gè)(1)E＝Q1Q2↑+Q2Q3↑+Q3Q1↑等同于E＝∑A∑B↓+∑B∑C↓+∑C∑A↓(2)D＝Q1Q3↑+Q2Q1↑+Q3Q2↑等同于D＝∑A∑C↓+∑B∑A↓+∑C∑B↓(3)R1＝∑B+∑C (4)R2＝∑A+∑B設(shè)α從∑A點(diǎn)沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)的電路原始狀態(tài)是Q1為高電平，Q2為低電平，Q3為低電平，當(dāng)α由∑A轉(zhuǎn)∑B的瞬間，則電路狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變，Q1由高電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖剑琎1↑就會(huì)相應(yīng)出現(xiàn)，Q2由低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖?，即Q2高電平出現(xiàn)，Q3維持不變，這時(shí)由于Q1↑與Q2是高電平，具備由邏輯式(2)可知，在D輸出端獲得一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，或者當(dāng)α由∑A→∑B，Q2Q1具備D得高電平，同理可知α由∑B→∑C，Q2Q3具備D，得高電平，α由∑C→∑A，Q3↑Q1具備D，得高電平，當(dāng)α沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)一周，通過兩個(gè)靜點(diǎn)又回到原處，共有三次觸發(fā)，D通道共得到三個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，將這三個(gè)計(jì)數(shù)脈沖送入計(jì)數(shù)器，即可得到α順時(shí)針方向的矢量，繼續(xù)轉(zhuǎn)下去還將重復(fù)上述情況而獲得本方向確定的矢量值。若α從∑A出發(fā)，開始回轉(zhuǎn)(逆時(shí)針)轉(zhuǎn)到∑C，則Q3高電平與
Q1↑具備，由(1)式可知E通道獲得一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，即由∑A→∑C，Q3Q1↑具備，E得高電平，同理由∑C→∑B，Q2↑Q3具備，E得高電平，由∑B→∑A，Q2↑Q1具備，E得高電平，到此α按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)一周，通過兩個(gè)靜點(diǎn)又回到∑A處，共有三次觸發(fā)，E通道得到三個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，將這三個(gè)計(jì)數(shù)脈沖送入計(jì)數(shù)器，即可得到α逆時(shí)針方向的矢量值。如果將D、E通道都接入可逆計(jì)數(shù)器，即可得到α確定的矢量。這樣，三點(diǎn)邏輯測定法工作完畢。
三點(diǎn)邏輯測定法與現(xiàn)有相近常用的測量儀器儀表相比，線路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單、可靠、附加設(shè)備少、功耗少、操作簡單、測量精確、抗振動(dòng)抗干擾能力強(qiáng)，不受人為視差影響，遠(yuǎn)傳效果好，降低成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
圖1是三點(diǎn)邏輯測定法示意圖，其作用過程如上文所述，在此不再重復(fù)。
圖2是三點(diǎn)邏輯測定法原理圖，其具體說明如上文所述。
圖3是三點(diǎn)邏輯測定法應(yīng)用示意圖，其作用過程如上文所述。
名詞解釋注1動(dòng)點(diǎn)將隨時(shí)間推移而產(chǎn)生變化的各工業(yè)參數(shù)瞬時(shí)值均抽象定為動(dòng)點(diǎn)。
注2軌道將各工業(yè)參數(shù)瞬時(shí)變動(dòng)所必走的各種路徑均抽象定為軌道。
注3靜點(diǎn)將各路徑上予先人為設(shè)定或制定的用于衡量參數(shù)變動(dòng)量的數(shù)據(jù)表示值的點(diǎn)均抽象定為靜點(diǎn)。
注4發(fā)訊靜點(diǎn)指該靜點(diǎn)能對動(dòng)點(diǎn)是否運(yùn)動(dòng)到了它的位置上作出判斷并發(fā)出相應(yīng)信號(hào)。
權(quán)利要求
1.在測量儀器儀表領(lǐng)域創(chuàng)造一種新的線路設(shè)計(jì)和測量方法叫三點(diǎn)邏輯測定法，本發(fā)明的特征是借助一動(dòng)點(diǎn)通過任意確定線型軌道上的正、反順序或叫可逆運(yùn)動(dòng)，都能測量該動(dòng)點(diǎn)在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)值，從而達(dá)到所要測量的目的，三點(diǎn)邏輯測定法按圖1、圖2、圖3的設(shè)計(jì)必須按照兩個(gè)原則、采取兩種設(shè)計(jì)措施和三點(diǎn)邏輯測定系統(tǒng)的組成方法。
2.按權(quán)利要求
1所說的三點(diǎn)邏輯測定法，其特征在于其中的兩種設(shè)計(jì)措施是將任意確定線型軌道上的有限個(gè)到無限個(gè)數(shù)值，按每隔兩個(gè)點(diǎn)連結(jié)的措施，形成三根以上發(fā)訊總線，另一種是將相對于軌道運(yùn)動(dòng)的一個(gè)物體上設(shè)置三個(gè)以上間隔的發(fā)訊點(diǎn)，并相應(yīng)接出三根以上發(fā)訊總線。
3.按權(quán)利要求
1和權(quán)利要求
2所說三點(diǎn)邏輯測定法，其特征在于其中的形成三根以上發(fā)訊總線的最佳方案是三根發(fā)訊總線，同樣相應(yīng)接出去三根發(fā)訊總線。
4.按權(quán)利要求
1規(guī)定所說的三點(diǎn)邏輯測定法，其特征在于其中的兩個(gè)設(shè)計(jì)原則，一個(gè)是要對同一個(gè)輸入端來的所有觸發(fā)信號(hào)，在沒有接到另兩個(gè)輸入端來的觸發(fā)信號(hào)情況下，只能產(chǎn)生一次反應(yīng)結(jié)果，如圖1、圖2當(dāng)α在任一靜點(diǎn)上任意抖動(dòng)或相互感應(yīng)，振蕩信號(hào)都不會(huì)使α離開該靜點(diǎn)而達(dá)到另一靜點(diǎn)上，另一原則是三點(diǎn)邏輯測定系統(tǒng)的三根以上發(fā)訊總線一方面是三根以上的輸入端，另一方面又是該邏輯系統(tǒng)的兩個(gè)輸出端，圖2中D、E又代表該邏輯的兩個(gè)輸出端。
5.按權(quán)利要求
1和權(quán)利要求
4規(guī)定所說的三點(diǎn)邏輯測定法，其特征在于其中的兩個(gè)設(shè)計(jì)原則中的兩個(gè)輸出通道的兩個(gè)輸出端必須對應(yīng)前邊兩組六種情況，如圖2三個(gè)輸入端分別命名為A、B、C，D、E又代表該邏輯的兩個(gè)輸出端，并作出反映是，第一通道D必須在任何時(shí)候發(fā)生第一組中任一種情況時(shí)，都能輸出一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，該脈沖即代表一點(diǎn)到另一點(diǎn)的確定單位的位移，D通道只對第一組信號(hào)產(chǎn)生反應(yīng)，對其它任何信號(hào)都不能產(chǎn)生反應(yīng)，其邏輯式D＝∑A↓·∑B+∑B↓·∑C+∑C↓·∑A，第二通道E必須在任何時(shí)候發(fā)生第二組中任何信號(hào)都能輸出一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，該脈沖即代表一個(gè)確定的單位的位移，E通道只對第二組信號(hào)產(chǎn)生反應(yīng)，對其它任何信號(hào)不產(chǎn)生反應(yīng)，邏輯式E＝∑A↓∑C+∑C↓∑B+∑B↑∑A。
6.按權(quán)利要求
1、權(quán)利要求
3、權(quán)利要求
5所說的三點(diǎn)邏輯測定法，其特征在于其中的兩個(gè)設(shè)計(jì)原則和兩種措施的關(guān)鍵要精確地設(shè)置發(fā)訊靜點(diǎn)，兩組三根發(fā)訊總線的任三根接入三點(diǎn)邏輯的輸入端，將三點(diǎn)邏輯的兩個(gè)輸出端接入可逆計(jì)數(shù)器之類就可，圖3是三點(diǎn)邏輯測定法的應(yīng)用示意圖。
專利摘要
本發(fā)明三點(diǎn)邏輯測定法是在現(xiàn)有測量儀器、儀表領(lǐng)域里創(chuàng)造的一種新的邏輯設(shè)計(jì)和測量方法，其最大特點(diǎn)是能隨動(dòng)測量目的物可逆運(yùn)動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)值。三點(diǎn)邏輯測定可以廣泛用于測量儀器儀表的線路新設(shè)計(jì)，與現(xiàn)有同類測量儀器儀表相比，結(jié)構(gòu)簡單，精度高，造價(jià)低，操作方便，經(jīng)濟(jì)效益好。
文檔編號(hào)G01D21/00GK86105232SQ86105232
公開日1987年3月25日 申請日期1986年8月8日
發(fā)明者魏厚建 申請人:山東省東營市電子儀器廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan