Цифровой измеритель скорости

 

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ , содержащий импульсные датчики опорной частоты и скорости, два счетчика импульсов, счетный вход первого из которых соединен через первую схему совпадения с выходом датчика опорной частоты, два триггера, элемент задержки, вторую, третью и четвертую схемы совпадения и блок индикации , отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены третий счетчик импульсов, две группы вентилей переноса кода, два элемента задержки и две схемы ИЛИ, а первый счетчик выполнен с племенным коэффициентом пересчета, при этом выход импульсного датчика скорости соединен через первый элемент задержки с 5 -входом первого триггера, с первыми входами схем ИЛИ, с S -входом второго триггера и с первым входом, второй схемы совпадения, прямой вы .ход первого триггера соединен с вторыми входами первой и второй схем совпадения, прямой выход второг го триггера подключен к первому входу третьей схемы совпадения, второй вход которой соединен с промежуточным выходом первого счетчика, а выход - с R -входом второго триггера и вторым входом второй схемы ИЛИ, выход которой соединен с установочным входом первого счетчика и через второй элемент задержки - с устано-. вочным входом второго счетчика, разрядные выходы которого через первую группу вентилей переноса кода соединены с входами занесения кода первого счетчика, через вторую группу . вентилей переноса кода, разрешающие входы которых подключены к выходу второй схемы совпадения, - с блоком индикации и через четвертую схему совпадения - с вторым входом первой схемы ИЛИ, выход которой § подключен к R-входу первого триггера , выход первого счетчика импуль сов соединен со счетным входом второго счетчика импульсов, запускаю1чЭ щим входом третьего счетчика импульсов и через третий элемент задержки СО с разрешающими входами первой групо пы вентилей переноса кода, счетный вход третьего счетчика подключен к 00 выходу импульсного датчика опорной частоты, а выход - к третьему входу первой схемы совпадения.

69) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З(51) G 01 P 489

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ «"К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 » (21) 2621257/18-10 (22) 04.05.78 (46) 15.07.83. Вюл. 9 26 (72) В.В. Фоменко (53) 531.77:621.317.39(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 632956, кл. G 01 Р 3/489, 1976.

2. Авторское свидетельство. СССР

)) 388229, кл. G 01 Р 3/60, 1971 (прототип). е (54) (57) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ, содержащий импульсные датчики опорной частоты и скорости, два счетчика импульсов, счетный вход первого из которых соединен через первую схему совпадения с выходом датчика опорной частоты, два триггера, элемент задержки, вторую, третью и четвертую схемы совпадения и блок индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены третий счетчик импульсов, две группы вентилей переноса кода, два элемента задержки и две схемы ИЛИ, а первый счетчик выполнен с переменным коэффициентом пересчета, при этом выход импульсного датчика скорости соединен через первый элемент задержки с S -входом первого триггера, .с первыми входами схем ИЛИ, с 5 -входом второго триггера и с первым входом, второй схемы совпадения, прямой вы..ход первого триггера соединен с вторыми входами первой и второй схем совпадения, прямой выход второ. го триггера подключен к первому входу третьей схемы совпадения, второй вход которой соединен с промежуточным выходом первого счетчика, а выход — с Р -входом второго триггера и вторым входом второй схемы ИЛИ, выход которой соединей с установочным входом первого счетчика и через второй элемент задержки - с устано- . вочным входом второго счетчика, разрядные выходы которого через первую группу вентилей переноса кода сое- . динены с входами занесения кода первого счетчика, через вторую группу : Я вентилей переноса кода, разрешающие входы которых подключены к выходу второй схемы совпадения, — с блоком индикации и через четвертую схему совпадения - с вторым входом первой схемы HJN, выход которой подключен к Р -входу первого триггера, выход первого счетчика импуль» М 4 сов соединен со счетным входом второго счетчика импульсов, запускаю- щим входом третьего счетчика импуль- Я сов и через третий элемент задержки - ру ф, с разрешающими входами. первой группы вентилей переноса кода, счетный („, вход третьего счетчика подключен к выходу импульсного датчика опорной частоты, а выход — к третьему входу первой схемы совпадения.

1029081

Изобретение относится к приборо строению и может быть использованЬ в цифровых регуляторах скорости вращения вентильного электропривода.

Известно устройство для измерения, : скорости вращения, действие которого основано на подсчете числа импульсов датчика скорости за фиксированный интервал времени j1 j.

Указанное устройство имеет недостаточные быстродействие и точность при измерении мгновенных скоростей.

Известен также цифровой измеритель скорости, содержащий импульсные датчики опорной частоты и скорости, два счетчика импульсов, счетный вход 15 первого из которых через первую схему совпадения соединен с выходом датчика опорной частоты, два триггера, элемент задержки, вторую, третью и четвертую схемы совпадения и блок индикации(2 ).

Недостатки известного устройства также низкие быстродействие и точность измерения мгновенной скорости. ,Делью изобретения является повышение точности и быстродействия цифрового измерителя скорости.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой. измеритель ско-., рости, содержащий импульсные датчики опорной частоты и скорости, два счетчика импульсов, счетный вход первого из которых через первую схему совпадения соединен с выходом датчика опорной частоты, два триггера, элемент задержки, вторую, третью и четвертую схемы совпадеиия и блок индикации, введены третий счетчик импульсов, две группы вентилей переноса кода, два элемента задержки и две схемы ИЛИ, а первый счетчик 40 выполнен с переменным коэффициентом пересчета, при этом выход импульсно-.. го датчика скорости соединен через первый элемент задержки с 5 -входом первого триггера, с первыми входами схем ИЛИ, с 5 -входом второго триггера и с первым входом второй схемы совпадения, прямой выход первого триггера соединен с вторыми входами первой и второй схем совпадения, прямой выход второго триггера подключен к первому входу третьей схемы совпадения, второй вход которой соединен с промежуточным выходом первого счетчика, а выход — c R -входом второго триггера и вторым входом второй схемы ИЛИ, выход которой соединен с установочным входом первого счетчика и через Уторой элемент задержки - с установочным входом второго счетчика, разрядные выходы 60 которого через первую группу вентилей переноса кода соединены с входами занесения кода первого счетчика, через вторую группу вентилей переноса кода, разрешающие входы которых подключены к выходу второй схемы совпадения, - с блоком индикации и через четвертую схему совпадения— с вторым входом первой схемы ИЛИ, выход которой подключен к Р -входу - первого триггера, выход первого счетчика импульсов соединен со счет". ным входом второго счетчика импульоо сов, .запускающим входом третьего счетчика импульсов и через третий элемент задержки — с разрешающими входами первой группы вентилей переноса кода, счетный вход третьего счетчика подключен к выходу импульсного датчика опорной частоты, а выход — к третьему входу первой схемы совпадения.

У

На чертеже представлена функциональная схема устройства, общий

Вид. устройство содержит датчик опорной частоты 1, импульсный датчик скорости 2, счетчик импульсов опорной частоты 3, выполненный в виде делителя частоты с переменным коэффициентом деления, второй счетчик импульсов 4,. счетный вход которого подключен к выходу счетчика 3, блок индикации 5, вентили переноса кода 6, включенные между разрядными выходами счетчика 4 и входами занесения кода счетчика 3, вентили переноса кода

7, включенные между разрядными выходами счетчика 4 и входами блока индикации 5, третий счетчик 8 (счетчик паузы ), счетный вход которого подключен к выходу датчика опорной частоты 1, а запускающий вход — к выходу счетчика 3, триггеры 9 и 10 типа Р - $, элементы задержки 11, 12 и 13, трехвходовую схему совпадения 14, первый вход которой соединен с выходом датчика опорной часто-. ты 1, второй вход — с выходом счетчика 8, третий вход — с прямым выходом триггера 9, а выход — со счетным входом счетчика 3, двухвходовые схемы совпадения 15 и 16, двухвходовые схемы ИЛИ 17 и 18 и схему совпадения 19 (детектор нулевой скорости ), включенную между разрядными выходами счетчика 4 и вторым входом схемы ИЛИ 17.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 9 и 10 установлены в "0", счетчик паузы 8 — в -"1". Первый, импульс датчика скорости 2 через схему ИЛИ 18 устанавливает счетчики 3 и 4 в "0", а триггер 10 — в "1". Через промежу ток времени, определяемый элементом задержки 11, триггер 9 устанавливается в "1" и счетчик 3 заполняется ,импульсами опорной частоты через открытую схему совпадения 14. Носкольку гиперболическая кривая зависимости "скорость - интервал време1029081

ВНИИПИ Заказ 4968

Тираж 873 Подписи ни между парой последовательных сигналов датчика скорости" асимптотична и усекается, необходимо обеспечить задержку точки входа в гиперболическую кривую о отношению к точке, соответствующей полному отклонению 5

° по шкале отсчета. Это обеспечивается наличием в счетчике 3 промежуточного выхода, подключенного к второму . входу схемы совпадения 16. Поэтому по истечении задержки, определяемой 30 временем появления импульса на входе схемы 16, происходит повторная установка в исходное состояние через схему ИЛИ 18 счетчиков 3 и 4 и перевод триггера 10 в состояние "0". 3атем счетчик 3 начинает снова заполняться импульсами опорной частоты, причем появляющийся о мере заполйения счетчика 3 импульс с промежуточного выхода не проходит через схему

16 ввиду наличия запрещающего сигнала с триггера 10. После появления первого выходного импульса со счетчика 3 через время, соответствующее i максимальному коэффициенту пересчета, этот импульс заносится в счетчик 4, и через интервал времени,.определяемый элементом задержки 12, код с разрядных выходов счетчика 4 через вентиФилиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä,ул.Проектная,4 ли 6 переносится на установочные входы разрядов счетчика 3, изменяя таким образом его. коэффициент деления в очередном цикле счета. Этот же первый выходной импульс счетчика 3 запускает счетчик паузы 8, запрещаю-, щий выход которого блокирует схему совпадения 14 до его заполнения, не пропуская импульсы опорной частоты на на счетчик 3 в течение вреМени заве сения нового значения коэффициента пересчета в счетчике 3. С каждым ze;— ходным импульсом счетчика 3 коэффициент деления его будет уменьшаться, а выходная частота — увеличиваться. ри заполнении счетчика 4 срабатывает детектор нулевой скорости 19, выходной импульс с которого устанавливает триггер 9 в "0", закрывая схему 14. Работа устройства останавливается до прихода следующего пускового импульса с импульсного датчика скорости 2.

Аппроксимация гиперболической за-висимости между скоростью и интервалом времени и мгновенный съем с, приходом следующего импульса датчика скорости выходного кода обеспечивает повышение быстродействия и точности измерения скорости.