Измеритель угловой скорости

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ УГЛОЮЙ СКОРОСТ содержащий импульсный датчик скорости, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов датчика, к управляющим входам первого и второго ключей и к управляющему входу блока инвертирующих ключей , генератор эталонной частоты, выход которого соединен через первый ключ со счетным входом счетчика импульсов эталонной частоть счетчик импульсов промежуточной частоты, выходы которого подключены к информационным входам блока инвертирующих ключей , а вход к выходу второго ключа, отл.ичающийся тем, что, с делью упрощения измерителя и повыщения его надежности, выходы блока инвертирующих ключей соединены с установочными входами счетчика импульсов датчика, выход старшего разряда которого подключен к второму упраюШощему входу первого ключа, а промежуточный выход счетчика импульсов эталонной частоты соединен с информационным входом второго ключа. W

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК

ÄSUÄÄ1007009

I, 11

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 335 1807/18 — 10 (22) 04.11.81 (46) 23.03.83. Бюл. Р 11 (72) В. В. Киселев, Е. Л. Кон, Н. Н. Матушкин и А. А. 10жаков (71) Пермский политехнический институт (53) 621.3.17 39;531.7 (088.8) (56) 1. Богорад Е. 3. и Киблицкий В. А.

Цифровые регуляторы и измерители скорости вращения. М., "Энергия", 1966, с. 61, 2.Авторское свидетельство СССР К 614381, кл. G 01 P 3/54, 1977 (прототип). (54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ содержащий импульсный датчик скорости, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов датчика, к управляющим входам первого и второго ключей и к управ3«50 G 01 P 3/481 G 01 P 3/489 ляющему входу блока инвертирующих ключей, генератор эталонной частоты, выход которого соединен через первый ключ со счетным входом счетчика импульсов эталонной частоты счетчик импульсов промежуточной частоты, выходы которого подключены к информа- ционным входам блока инвертирующих ключей, а вход — к выходу второго ключа, о т л.и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения измерителя и повышения его надежности, выходы блока инвертирующих ключей соединены с установочными входами счетчика импульсов датчика, выход старшего разряда которого подключен к второму управляющему входу первого ключа, а промежуточный выход счетчика импульсов эталонной частоты соединен с информационным входом второго ключа.

С.

Ю

Ю 3

Ю

«)

4О

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в системах регулирования, стабилизации и измерения угловой скорости, Известны цифровые измерители угловой скорости,в основе которых лежит подсчет числа импульсов эталонной частоты за время поворота вала на фиксированный угол (1).

Однако эти измерители обладают рядом недостатков при широком диапазоне измеряе. мой скорости, а именно: неэффективным использованием канала связи, информационной избыточностью кода скорости, проявляющейся при значениях. скорости, близких к ииж. ней границе диапазона, повышенными аппаратурными затратами.

Частично данные недостатки устранены в известном цифровом измерителе угловой скорости, основанном на подсчете импульсов эталонной частоты в течение числа периодов Импульсов датчика, которое выбирается с учетом текущего значения угловой скорости.

Известное устройство измерения угловой скорости содержит датчик скорости, генератор эталонной частоты, делитель, счетчик импульсов датчика, счетчик импульсов эталонной частоты, счетчик импульсов делителя, первый и второй ключи, регистр, блок инвертирующих ключей, компаратор Р).

Недостатком известного устройства является то, что оно требует для осуществления процесса измерения отдельного регистра для хранения кода, определяющего количество периодов импульсов датчика, составляющих ин тервал измерения, наличия многоразрядного компаратора для сравнения данного кода с текущим значением кода счетчика импульсов датчика и наличия делителя, емкость которого при используемых эталонных частотах весьма значительна.

Цель изобретения — упрощение измерителя и повышение его надежности.

Цель достигается.тем, что в измерителе, содержащем импульсный датчик скорости, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов датчика, к управляющим входам первого и второго ключей и к управляющему входу блока инвертирующих ключей, генератор эталонной частоты, выход которого соединен через первый ключ со счетным входом счетчика импульсов эталонной частоты, счетчик импульсов промежуточной частоты, выходы которого подключены к информационным входам блока инвертирующих ключей, а вход -- к выходу второго ключа, выходы блока инвертирующих ключей соединены с установочными входами счетчика импульсов датчика, выход старшего разряда которого подключен к-,второму управляющему

07009 2 входу первого ключа, а промежуточный выход счетчика импульсов эталонной частоты соединен с информационным входом второго ключа.

На чертеже приведена структурная схема измерителя угловой скорости.

Устройство содержит импульсный датчик 1скорости, генератор 2 эталонной частоты, ключ 3, счетчик 4 импульсов датчика, ключ 5, счетчик 6 импульсов эталонной частоты, счетчик 7 импульсов промежуточной частоты, блок 8 инвертирующих ключей.

Выход датчика 1 соединен с входом счетчика 4 импульсов датчика, с управляющи:+. ми входами блока 8 инвертирующих ключей и с управляющими входами ключей 3 и 5.

Генератор 2 эталонной частоты, ключ 5 и счетчик 6 импульсов эталонной частоты соединены последовательно, Промежуточный вы><. ход счетчика 6 эталонной частоты через ключ

3 подключен к входу счетчика 7 импульсов промежуточной частоты. Выходы счетчика 7 импульсов промежуточной частоты подсоединены через блок 8 к входам предварительной установки счетчика импульсов датчика.

Датчик 1 предназначен для формирования импульсов, период (Тх) следования которых обратно пропорционален скорости вращения. При повороте на угол 2У датчик 1 формирует 2 импульсов. Счетчик 4 импульсов датчика подсчитывает число импульсов датчика и имеет предварительную установку от блока инвертирующих ключей.

Счетчики 6 и 7 импульсов служат соответственно для подсчета импульсов эталонной частоты и промежуточной частоты. Блок 8 инвертирующих ключей предназначен дпя предварительной установки по сигналу с датчика 1 в счетчик импульсов датчика кода обратного коду счетчика импульсов промежуточной частоты.

Измерение угловой скорости осуществляется устройством следующим образом.

Начало временного интервала преобразования (Ти) определяется приходом импульса датчика 1, при этом открываются ключи 3 и 5 и начинается заполнение счетчика импульсов эталонной частоты 6 и счетчика импул6бов промежуточной частоты 7. По второму импульсу датчика 4 ключ 3 закрывается и блок 8 инвертирующих ключей заносит в счетчик 4 импульсов датчика код, обратный коду счетчика 7 импульсов промежуточной частоты. Таким образом, в момент Тх, равный одному периоду импульсов датчика, счетчик импульсов датчика устанавливается на основании грубого замера угловой скорости в состояние, определяющее общее время преобразования из условия Ти (Ти допусСоставитель М. Хаустов

Техред О.Неце Корректор М. Демчик

Редактор О. Поповка

Заказ 2129/67 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

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

3 10070 тим. Данный замер угловой скорости храшпся в счетчике 7 импульсов промежуточной частоты.

Счетчик б импульсов эталонной частоты продолжает заполняться до переполнения счетчика 4 импульсов датчика. В момент переполнения счетчика 4 формируется им пульс, закрывающий ключ 5 и определяющий конец интервала измерения Ти. Код утловой скорости однозначно определяется состоянием ó счетчика 6 импульсов эталонной частоты 6 и состоянием счетчика импульсов промежуточной частоты.

Работа измерителя может быть проиллюстрирована следующим примером.

Обозначим число разрядов счетчика 7 импульсов промежуточной частоты.n . Максимальная емкость счетчика равна в этом спу-. чае и 2 — 1. Число импульсов промежуh точной частоты, подсчитанное счетчиком 7 за время Тх, обозначим m. В соответствии с принятыми обозначениями блок 8 инвертирующнх ключей устанавливает счетчик импульcos датчика в момент Тх в состояние

09 4

1 = m — и. Число импульсов, которое необходимо сосчитать счетчику 4 импульсов датчика до конца интервала измерения определяется переполнением счетчика и равно m. Пусть n=4.

В этом случае при измерении угловой скорости Lv>7tu „; счетчиком 7 импульсов промежуточной частоты за время Тх (Тх будет подсчитано число е 4(И. Если, например, m = 1,,то 1 = 14 н счетчик 4 имнульсов датчика в момент Тх будет установлен в состояние 1, которое определит весь. период преобразования Ти как Ти = 14 Тх. В случае bu ((u) счетчиком промежуточной частоты эа время Тх Я Тх;-, будет подсчитано m, близкое к N. Пусть, например, m = 13, отсюда 1 = 2 и счетчик импульсов датчика устанавливается в состояние 13, которое определяет весь период преобразования как Ти = 2Тх.

Таким образом,,шнтервап измерения Ти остается в заданных пределах. Выбор его в данном измерителе существенно упрощается, что обусловливает снижение аппаратуриых затрат, повышение надежности устройства и уменьшение его стоимости.