專利名稱:三點邏輯測定法的制作方法
本發(fā)明是在現(xiàn)有測量儀器、儀表常用設計和使用方法的基礎上，創(chuàng)造的一種新的邏輯設計和測量方法，叫做三點邏輯測定法。按此方法可以廣泛應用于設計一系列新的測量儀器、儀表。
現(xiàn)有測量儀器如動圈式指示儀表類，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，造價高，還有一些測量儀器為了測正、反兩個方向運動物的瞬時值的矢量，尤其是對按逆時運動的反方向測定其瞬時值，或叫可逆運動時的瞬時值，往往要增加一套鑒向機構，增加了設備，成本提高，抗振抗干擾能力降低等不足。本發(fā)明的三點邏輯測定法提出了借助任一動點〔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動，都能測量該動點在軌道上運動時的瞬時值的原理和方法，從而達到所要測量的目的，或者說可任意按正、反方向或按順時針與逆時針方向運動時測定其運動點的瞬時值(矢量)。
本發(fā)明是以如下方式實現(xiàn)的，如圖1是三點邏輯測定法示意圖，設一動點α在一圓周L軌道上可任意按順時針或逆時針方向運動，當α通過L軌道上的A、B、C各點時，α若按
順序或A→B，B→C，C→A三組中的任一組順序運動，就一定具有沿順時針方向移動一段距離，或當α沿順時針方向循環(huán)幾次，也就通過了幾倍A、B、C的距離，反之當α按
順序或C→B，B→A，C→A三組中的任一組順序運動，就具有α沿逆時針方向走過了某一段距離或幾倍C、B、A的距離。由此可推理出一動點α通過任一特定軌道上的距離都具有一定的量和方向性，利用這個基本事實出發(fā)，經(jīng)創(chuàng)造可以組成特殊的邏輯系統(tǒng)，隨時迅速測定α運動的瞬時值矢量，即找出最佳的設計方案-三點邏輯測定法。具體說明如圖2是三點邏輯測定法原理圖將設置在任一確定線型軌道上的發(fā)訊靜點〔注4〕，分別依次按每隔二個點連接的方式，接出三根以上發(fā)訊總線，最佳是接三根。將動點分成一體聯(lián)動的三個以上的點，最佳也是三點，每點引出一根發(fā)訊總線，采用以上措施的任一種，動點通過靜點(注3)的訊號，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點的確定的瞬間運動矢量。將三根發(fā)訊總線接入吻合，并將三點邏輯的兩個輸出通道接入可逆計數(shù)顯示器即形成可隨時測定動點瞬間位置的瞬時值(矢量)。其測定方法如下如圖2在任一已確定線型的軌道L上按三點邏輯測定法的規(guī)律及精度要求，依次設置有限個發(fā)訊靜點，對有限個發(fā)訊靜點及相對于L做可逆運行的動點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到無限個數(shù)值，按每隔二個點連結的措施，形成三根以上發(fā)訊總線。如圖2，從L的某一始端，當L為封閉曲線時，可以從任一發(fā)訊靜點起，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動的一個物體上設置三個以上間隔的發(fā)訊點，并相應接出三根以上發(fā)訊總線。如圖2，相對于軌道運動的某一物體(動點)與L線型一致的一條線上設置間隔一定的三個發(fā)訊點∑A、∑B、∑C，這種點能對自身在軌道上的任一靜點上作出判斷，并發(fā)出相應信號。這里還得掌握兩個設計原則一個是要對同一個輸入端來的所有觸發(fā)信號，在沒有接到另兩個輸入端來的觸發(fā)信號情況下，只能產(chǎn)生一次反應結果。如圖1、圖2，當α在任一靜點上任意抖動或相互感應，振蕩信號都不會使α離開該靜點而到達另一靜點上，要求三點邏輯對同一根發(fā)訊線上來的所有信號，在沒有接到其它兩根發(fā)訊線來的信號的情況下，只能產(chǎn)生一次反應結果。第二原則是三點邏輯測定系統(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)的兩個輸出端。見圖2三點邏輯的三個輸入端分別為∑A、∑B、∑C，該邏輯的設計依如下邏輯式進行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輸出端。∑A↓·∑B代表∑B輸入端，在未觸發(fā)信號之前是∑A端輸入的信號，同樣，∑B↓∑C，∑C↓∑A，∑A↓∑C，∑C↓∑B，∑B↓∑A等都具有相應代表意義，如圖2再將兩組三根發(fā)訊總線的任三根接入三點邏輯的輸入端，將三點邏輯的兩個輸出端接入可逆計數(shù)顯示器。三點邏輯的兩個輸出通道必須對應上述的兩組六種情況，并作出反應是第一通道B必須在任何時候發(fā)生第一組中任一情況時，都能輸出一個計數(shù)脈沖，該脈沖即代表一點到另一點的確定單位位移。D通道只對第一組訊號產(chǎn)生反應，對其它任何訊號都不能產(chǎn)生反應，其邏輯式D＝∑A↓∑B+∑B↓∑C+∑C↓∑A。第二通道E必須在任何時候發(fā)生第二組中任意訊號都能輸出一個計數(shù)脈沖，該脈沖即代表一個確定的單位位移。E通道只對第二組訊號產(chǎn)生反應，對其它任何訊號都不產(chǎn)生反應，邏輯式E＝∑A↓∑C+∑C↓∑B+∑B↓∑A。以上已構成了一個完整的三點邏輯測定系統(tǒng)。三點邏輯測定法的設計關鍵在于要掌握以上所述原則和措施等，要精確地設置這種發(fā)訊靜點。兩種三根發(fā)訊總線的任三根接入邏輯的輸入端，將三點邏輯的兩個輸出端接入可逆計數(shù)器之類就可。圖3是三點邏輯測定法的應用示意圖，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在任一靜點上任意抖動或停留，也只能使電路發(fā)生一次狀態(tài)變化，當指針停留在∑A點，振蕩第一個脈沖立即送入雙穩(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，所以該邏輯抗機械抖動、抗干擾能力強。對三個輸入端進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數(shù)脈沖，即能同時起鑒別方向和計量數(shù)量的作用。如圖3，當α沿順時針方向旋轉時，對各靜點的每次觸發(fā)都能在D輸出端上的D通道獲得計數(shù)脈沖，當α沿逆時針方向旋轉時對各靜點的每次觸發(fā)都能在E輸出端E通道獲得計數(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(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α從∑A點沿順時針方向旋轉時的電路原始狀態(tài)是Q1為高電平，Q2為低電平，Q3為低電平，當α由∑A轉∑B的瞬間，則電路狀態(tài)迅速轉變，Q1由高電平轉變?yōu)榈碗娖?，Q1↑就會相應出現(xiàn)，Q2由低電平轉變?yōu)楦唠娖?，即Q2高電平出現(xiàn)，Q3維持不變，這時由于Q1↑與Q2是高電平，具備由邏輯式(2)可知，在D輸出端獲得一個計數(shù)脈沖，或者當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α沿順時針方向旋轉一周，通過兩個靜點又回到原處，共有三次觸發(fā)，D通道共得到三個計數(shù)脈沖，將這三個計數(shù)脈沖送入計數(shù)器，即可得到α順時針方向的矢量，繼續(xù)轉下去還將重復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(逆時針)轉到∑C，則Q3高電平與
Q1↑具備，由(1)式可知E通道獲得一個計數(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按逆時針方向旋轉一周，通過兩個靜點又回到∑A處，共有三次觸發(fā)，E通道得到三個計數(shù)脈沖，將這三個計數(shù)脈沖送入計數(shù)器，即可得到α逆時針方向的矢量值。如果將D、E通道都接入可逆計數(shù)器，即可得到α確定的矢量。這樣，三點邏輯測定法工作完畢。
三點邏輯測定法與現(xiàn)有相近常用的測量儀器儀表相比，線路結構設計簡單、可靠、附加設備少、功耗少、操作簡單、測量精確、抗振動抗干擾能力強，不受人為視差影響，遠傳效果好，降低成本，提高了經(jīng)濟效益。
圖1是三點邏輯測定法示意圖，其作用過程如上文所述，在此不再重復。
圖2是三點邏輯測定法原理圖，其具體說明如上文所述。
圖3是三點邏輯測定法應用示意圖，其作用過程如上文所述。
名詞解釋注1動點將隨時間推移而產(chǎn)生變化的各工業(yè)參數(shù)瞬時值均抽象定為動點。
注2軌道將各工業(yè)參數(shù)瞬時變動所必走的各種路徑均抽象定為軌道。
注3靜點將各路徑上予先人為設定或制定的用于衡量參數(shù)變動量的數(shù)據(jù)表示值的點均抽象定為靜點。
注4發(fā)訊靜點指該靜點能對動點是否運動到了它的位置上作出判斷并發(fā)出相應信號。
權利要求
1.在測量儀器儀表領域創(chuàng)造一種新的線路設計和測量方法叫三點邏輯測定法，本發(fā)明的特征是借助一動點通過任意確定線型軌道上的正、反順序或叫可逆運動，都能測量該動點在軌道上運動時的瞬時值，從而達到所要測量的目的，三點邏輯測定法按圖1、圖2、圖3的設計必須按照兩個原則、采取兩種設計措施和三點邏輯測定系統(tǒng)的組成方法。
2.按權利要求
1所說的三點邏輯測定法，其特征在于其中的兩種設計措施是將任意確定線型軌道上的有限個到無限個數(shù)值，按每隔兩個點連結的措施，形成三根以上發(fā)訊總線，另一種是將相對于軌道運動的一個物體上設置三個以上間隔的發(fā)訊點，并相應接出三根以上發(fā)訊總線。
3.按權利要求
1和權利要求
2所說三點邏輯測定法，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，同樣相應接出去三根發(fā)訊總線。
4.按權利要求
1規(guī)定所說的三點邏輯測定法，其特征在于其中的兩個設計原則，一個是要對同一個輸入端來的所有觸發(fā)信號，在沒有接到另兩個輸入端來的觸發(fā)信號情況下，只能產(chǎn)生一次反應結果，如圖1、圖2當α在任一靜點上任意抖動或相互感應，振蕩信號都不會使α離開該靜點而達到另一靜點上，另一原則是三點邏輯測定系統(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)的兩個輸出端，圖2中D、E又代表該邏輯的兩個輸出端。
5.按權利要求
1和權利要求
4規(guī)定所說的三點邏輯測定法，其特征在于其中的兩個設計原則中的兩個輸出通道的兩個輸出端必須對應前邊兩組六種情況，如圖2三個輸入端分別命名為A、B、C，D、E又代表該邏輯的兩個輸出端，并作出反映是，第一通道D必須在任何時候發(fā)生第一組中任一種情況時，都能輸出一個計數(shù)脈沖，該脈沖即代表一點到另一點的確定單位的位移，D通道只對第一組信號產(chǎn)生反應，對其它任何信號都不能產(chǎn)生反應，其邏輯式D＝∑A↓·∑B+∑B↓·∑C+∑C↓·∑A，第二通道E必須在任何時候發(fā)生第二組中任何信號都能輸出一個計數(shù)脈沖，該脈沖即代表一個確定的單位的位移，E通道只對第二組信號產(chǎn)生反應，對其它任何信號不產(chǎn)生反應，邏輯式E＝∑A↓∑C+∑C↓∑B+∑B↑∑A。
6.按權利要求
1、權利要求
3、權利要求
5所說的三點邏輯測定法，其特征在于其中的兩個設計原則和兩種措施的關鍵要精確地設置發(fā)訊靜點，兩組三根發(fā)訊總線的任三根接入三點邏輯的輸入端，將三點邏輯的兩個輸出端接入可逆計數(shù)器之類就可，圖3是三點邏輯測定法的應用示意圖。
專利摘要
本發(fā)明三點邏輯測定法是在現(xiàn)有測量儀器、儀表領域里創(chuàng)造的一種新的邏輯設計和測量方法，其最大特點是能隨動測量目的物可逆運動時的瞬時值。三點邏輯測定可以廣泛用于測量儀器儀表的線路新設計，與現(xiàn)有同類測量儀器儀表相比，結構簡單，精度高，造價低，操作方便，經(jīng)濟效益好。
文檔編號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出引文BiBTeX, EndNote, RefMan