Устройство для измерения скорости вращения

 

1. УСТГОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОГОСТИ ВРАЩЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные механический датчик скорости и фотоэлектрический преобразователь источник питания и генератор тактовых импульсов , подключенные соответственно к первому и второму входам управляемого ключа, отличающееся тем, что, с целью снижения энергопотребления, в него дополнительно введены второй управляемый ключ и блок синхронизации, при этом выход первого управляемого : ключа соединён с первь1мвходом второго управляемого ключа, второй вход которого соединен с выходом блока синхронизации, а выход - с вторым входом фотоэлектрического преобразователя, второй выход которого соединен с первым входом блока (жнхронизации, причем второй вход . блока (янхронизации соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1007006.ц5р 6 01 Р 3/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р Ъ

° а

° а

Ю

Ю

«4

С

4Р

ФжУ (21) 3290748/18 — 10 (22) . №05.81 (46) 23;03.83. Бюл. Р 11 (72) В. Ф. Миронов и С. K. Попова (71) Ташкентское научно-производственное обьединение "Сигнал" (53) 531.767 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР й"" 645086, кл. G 01 Р 3/64, 1979. . 2. Преснухин Л. Н. и др. Фотоэлектрические преобразователи информации. М., "Машиностроение", 1974, с. 295. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные механический датчик скорости и фотоэлектрический преобразователь источник пигания и генератор тактовых импульсов, подключенные соответственно к первому и второму входам управляемого ключа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергопотребления, в него дополнительно введены второй управляемый ключ и блок синхронизации, при этом выход первого управляемого:ключа соединен с пефвым: входом второго управляемого ключа, второй -. вход которого соединен с выходом блока синхронизации, а выход — с вторым входом фотоэлектрического преобразователя, второй выход которого соединен с первым входом блока синхронизации, причем второй вход . блока синхронизации соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов.

1007006 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок синхронизации содержит подключенные к выходу фотоэлектрического преобразователя два формирователя импульсов, первую, вторую и третью схемы совпадения, первый и второй управляемые делители, суммирующий и вычитающий счетчики и триггер, при этом первый вход первой схемы совпадения соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов, вторые входы первой, второй и третьей схем совпадения, входы первого и второго формирователей соединены с вторым выходом фотоэлектрического датчика, первые входы второй и третьей схем совпадения соединены с выходами

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для опре. деления величины физического параметра, преобразованного в скорость вращения.

Известно устройство для измерения ско- S рости, содержащее соединенные последовательно механический датчик скорости, преобразующий величину физического параметра в механическое перемещение, например в угловое перемещение механического диска, и фотоэлектрический преобразователь, преобразующий механическое перемещение в злектричес; кие импульсы. Источник питания лампы в данном устройстве включен постоянно на весь период измерения (1) . tS

Известно устройство для измерения скорости, содержащее соединенные последоватепьно механический датчик скорости и фотоэлектрический преобразователь, источником света в котором служит импульсная лампа, цепь 20 питания фотоэлектрического преобразователя содержит источник питания и генератор тактовых импульсов, подключенные к управляющему ключу, выход которого подключен к второму входу фотоэлектрического преобра- 25 зователя (2) .

Импульсная подача питания на фотоэлектрический преобразователь позволяет сократить потребление электроэнергии, однако известное устройство решает задачу экономии энерго- 1щ потребления лишь частично.

Целью изобретения является снижение энергопотребления путем регулировки времени подачи импульсов питания синхронно с изменением измеряемого параметра.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения скорости враще. соответственно первого и второго управляемых делителей, счетные входы которых соединены с выходом первой схемы совпадения, выходы второй и третьей схем совпадения соединены соответственно со счетными входами вычитающего и суммирующего счетчиков, выход суммирующего счетчика соединен с входом переноса вычитающего счетчика, управляющий вход которого соединен с выходом первого формирователя, выход вычитающего счетчика соединен с пеовым входом триггера, а входы обнуления первого и второго управляемых делителей, суммирующего счетчика и второй вход триггера соединены с выходом второго формирователя, ния, содержащее последовательно соединенные механический датчик скорости и фотоэлектрический преобразователь, источник питания и генератор тактовых импульсов, подключенные соответственно к первому и второму входам управляемого ключа, дополнительно введены второй управляемый ключ и блок синхронизации, при этом выход первого управляемого ключа соединен с первым входом второго управляемого ключа, второй вход которого соединен с выходом блока синхронизации, а выход — с вторым входом фотоэлектрического преобразователя, второй выход которого соединен с первым входом блока синхронизации, причем второй вход блока синхронизации соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов.

При этом блок синхронизации содержит подключенные к выходу фотоэлектрического преобразователя два формирователя импульсов, первую, вторую и третью схемы совпадения, первый и второй управляемые делители, суммирующий и вычитающий счетчики и триггер, при этом первый вход первой схемы совпадения соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов; вто0 рые входы первой, второй и третьей схем совпадения, входы первого и второго формирователей соединены с вторым выходом фотоэлектрического датчика, первые входы второй и третьей схем совпадения соединены с выходами соответственно первого и второго управляемых делителей, счетчные входы которых соединены с выходом первой схемы совпадения, выходы второй и третьей схем совпадения соединены соответственно со счетными входами вычитающего и суммирующего

1007006

С приходом следующего информационного. импульса подача импульсов питания прекращается, блок 7 синхронизации запоминает время его прихода и определяет длительность времени ожидания пришедшего информационного импульса, и исходя из заложенных . в него данных, подсчитывает длительность времени. ожидания спепующего информационного импульса, по истечении которого форми0 рует управляющий импульс подачи питания .- на вход фотоэлектрического преобразователя 2.

Пусть ь 1 — период информационного импульса, соответствующий значению иэмеря5 емого параметра А„, причем

CI1

А

1 где а . — некоторый коэффициент пропорциональности.

При измерении, например при увеличении, значения измеряемого параметра в 4с раз, соответственно увеличивается : частота йиформационных импульсов и уменьшается их период, т. е. А — кА

Г

Максимально возможное юменение измеряемого параметра за единицу времени

А II«, „< кмс«кс А1 однако датчик m эа своей инерционности способен зафиксировать

t не Амс«к,а А2

30 А

2- Ъ„Н 1 где к дн — коэффициент, характеризующий инерционные свойства датчика.

Изменение периода,д«будет равно

Фин а -. 1» — С = ь (1 " ) ах

Из отношения периодов

"««син

-« ан нннн

Ъ

3 счетчиков, выход суммирующего счетчика соединен с входом переноса вычитающего счетчика, управляющий вход которого соединен . с выходом первого формирователя, выход вычитающего счетчика соединен с первым входом триггера, а входы обнуления первого и,второго управляемых делителей, суммирую" щего счетчика и второй вход триггера соединень с выходом второго формирователя.

На фиг. 1 показана блок-схема устройст- 1 ва; на фиг. 2 — структурная схема выполнения блока синхронизации.

Устройство для измерения скорости состоит их механического датчика 1 скорости, фотоэлектрического преобразователя 2, источ- 1 ника 3 питания, генератора 4 тактовых импульсов, первого управляемого ключа 5, второго управляемого ключа 6 и блока 7 синхронизации.

Блок 7 синхронизации состоит из первого

8 и второго 9 формирователей импульсов, первого 10 и второго 11 управляемых делителей, первой 12, второй 13 и третьей 14 схем совпадения, суммирующего счетчика 15, вычитающего счетчика .16 и триггера 17.

Устройство для измерения скорости ра5отает следующим образом.

С выхода генератора 4 тактовых импульсов на управляющий вход управляемого ключа 5 поступает тактовый импульс, откры-. вающий управляемый ключ 5 и обеспечивающий подачу питания на силовой вход второго управляемого ключа. Блок 7 синхронизации вырабатывает .команду на открывание второго управляемого ключа 6 и импульсы: питания поступают на вход фотоэлектрического преобразователя 2, который преобразует механические колебания в электрические импульсы. С приходом первого информационного импульса с выхода фотоэлектрического преобразователя 2 на вход блока 7 синхронизации, последний фиксирует время его поступления, подсчитывает длительность времени его ожидания — в случае первого импульса, это время с начала измерения до поступления первого информационного импульса.

Исходя из заложенных данных об инерционности изменения измеряемого параметра и с учетом измеренной длительности времени ожидания первого информационного импульса, блок 7 синхронизации определяет длительность ® времени ожидания следующего информационного импульса. По истечении этого времени блок 7 синхронизации формирует управляю- . щий импульс, открывающий второй управляемьтй ключ 6, и обеспечивает подачу импуль- О

1 сов питания на фотоэлектрический преобразователь до поступления следующего информат1ионного импульса. зная величину периода данного информационного импульса, можно определить величину периода следующего информационного импуль са.

Коэффициенты деления улравляемых делителей 10, 11 блока 7 синхронизации определяются ю соотношения:

Фр, %„ x; — = f

"мыл где К 1, К2 — коэффициенты деления соответственно первого и второго уйравляемых делителей;

Кц,зхс- коэффициент, характеризующий максимально возможное юменение измеряемо го параметра за единицу времени.

При подаче питания на генератор 4 тактовых импульсов и на блок 7 синхронизации, 5 1007006 с выхода генератора 4 тактовых импульсов о на вход управляемых делителей 10, 11 через и первую схему 12 совпадения подаются такто- вые импульсы.

С выхода делителя 10 с коэффициентом s u деления К> через вторую схему 13 совпадения импульсы поступают на вход вычитаю- ч щего счетчика 16, который, вследствие от- в сутствия информационных импульсов на и втором его выходе, выдает на триггер 17 16 импульс переброса. Триггер 17 устанавливается ч в единичное состояние, открывая ключ 6, п пропускающий импульсы питания на вход фо- к тоэлектрического преобразователя 2, С выхода делителя 11 с коэффициентом 15 деления К, через схему 14 совпадения импульсы поступают на вход суммирующего счетчика 15, где число поступивших импульфж?. 1

Составитель Г. Толкачев

Техред Ж.Кастелевич Корректор M. IIIapodm

Редактор О. Поповка

Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2129/67

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сов

Х

N 20 где ь. — период информационного электрического импульса; — частота тактовых импульсов.

С приходом первого информационного 2s импульса на вход блока 7 синхронизации закрываются схемы 12 — 14 совпадения, а формирователь 8 импульсов, срабатывающий

6 т переднего фронта информационного имульса, формирует импульс:, перезаписи, кото.

ый поступает на вычитающий счетчик 16 и содержимое суммирующего счетчика 15 переисывается в вычитающий счетчик 16.

По окончании информационного электриеского импульса, формирователь 9, срабатыающий от его заднего фронта, формирует мпульс, устанавливающий в нулевое состоние делители 10 и 11, суммирующий счетик 15 и тоиггер 17, прекращая тем самым одачу импульсов питания на фотоэлектричесий преобразователь 2.

Одновременно начинается процесс вычитания из вычитающего счетчика 16 с частотой — и суммирование импульсов в суммируf 2 ющем счетчике 15 с частотой - . Через вре 1 . 1 мя ь = — К процесс вычитания будет

М окончен вычитающий счетчик выдаст импуль, устанавливающий триггер 17 s единичное состояние, разрешая прохождение импульсов питания на фотоэлектрический преобразователь.

Получение возможности подачи импульсов питания синхронно с поступлением механического информационного импульса позволяет экономить энергопотребление.