Цифровой измеритель соотношения скоростей

 

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СООТНОШЕНИЯ СКОРОСТЕЙ, содержаний первый и второй импульсные датчики . частоты вращения, выходы которых . соединены с С-входом соответственно первого и второго D-тритгеров., R-входы которых подключены к R-BXOдам первого и второго RS-триггеров, прямой выход первого D-триггера соединен с первым входом первой схемы И, второй вход которой подключен ко второму входу второй схемы И, выходу генератора опорной частоты и первому входу преобразователя . . . код-частота, а выход - к 5-вхойу первого RS-триггера, инверсный выход которого соединен с 1)-входом ; первого D-триггера, инверсный выход которого подключен ко второму входу схемы с робирования частоты преобразования, первый вход кото- ; рой соединен с выходом преобразователя код-частота, а третий вход с инверсным выходом второго D-триггера ,. прямой выход которого подключен к первому .входу второй схемы И, выход которой соединен со вторым входом преобразователя кодчастота и S-входом второго RS-триггера , инверсный выход которого подключен к D-входу второго D-триггера , схему ИЛИ, два промежуточных счетчика, третий RS-триггер, третью схему И и выходное отсчетное устройство, отлич-ающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения соотношения скоростей , выход первой схемы И соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу схемы стробирования частоты преобра (Л зования и счетному входу второго промежуточного счетчика, а выход с к счетному входу первого промажуточного счетчика, выход которого соединен с входом установки нуля выходного отсчетногоустройства и S-входом третьего .RS-триггера, R-вход которого подключен:к выходу второго промежуточного счетчика, входу сброса первого промежуточного счетчика и преобразователя код4 частота, а также к R-входу первоО 4 го RS-триггера, а выход - ко второму входу третьей схемы и, первый ВХОД которой подключен к выходу генератора опорной частоты, а выход к счетному входу выходного отсчетсд ного устройства.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g (50 6 01 P 3/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ (21) 3428211/18-10 (22) 23,.04.82 (46) 07.09.83. Бюл,. 9 33 (72) Б.A ° Фурман (71) Харьковский политехнический институт им. В.И. Ленина (53) 621.317.39:531.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 815631, кл. G 01 Р 3/56, 1981.

Авторское свидетельство СССР .

Р 667896, кл. G 01 P 3/56, 1979 (прототип). (54)(57) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СООТНОШЕНИЯ СКОРОСТЕИ, содержащий пер- вый и второй импульсные датчики частоты вращения, выходы которых .соединены с С-входом соответственно первого и второго D-триггеров,, R-входы которых подключены к R-входам первого и второго RS-триггеров,, прямой выход первого D-триггера соединен с первым входом первой схемы И, второй вход которой подключен ко второму входу второй схемы И, выходу генератора опорной частоты ., и первому входу преобразователя код-частота, а выход — к S-входу первого RS-триггера, инверсный выход которого соединен с D-входом первого D-триггера, инверсный выход которого подключен ко второму входу схемы стробирования частоты, преобразования, первый вход которой соединен с выходом преобразова- . теля код-частота, а третий вход

„„SU„„1040415 А с инверсным выходом второго D-триггера,. прямой выход которого подключен к первому входу второй схе мы И, выход которой соединен со вторым входом преобразователя кодчастота и S-входом второго RS-триггера, инверсный выход которого подключен к В-входу второго D-триггера, схему ИЛИ, два промежуточных счетчика, третий RS-триггер, третью схему И и выходное отсчетное устройство, о т л и ч .а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности измерения соотношения скоростей, выход первой схемы И соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу схемы стробирования частоты преобразования и счетному входу второго промежуточного счетчика, а выход к счетному входу первого промежуточного счетчика, выход которого соединен с входом установки нуля выходного отсчетного устройства и

S-входом третьего .RS-триггера, R-вход которого подключен к выходу второго промежуточного счетчика, входу сброса первого промежуточного счетчика и преобразователя кодчастота, а также к R-входу первого RS-триггера, а выход — ко второму входу третьей схемы И, первый .вход которой подключен к выходу генератора опорной частоты, а выход — к счетному входу выходного отсчетного устройства.

10404 1.5

Изобретение относится к технике контроля и регулироBàíèÿ н может быть использовано для измерения соотношения угловых и окружных скоростей машин и механизмов.

Известен цифровой измеритель соотношения скоростей, построенный на принципе частотомера, содержащий два импульсных тахометра, ге- нератор опорной частоты, преобразователь .код-частота, блок временных интервалов, блок управления, счетчики .и выходное отсчетное устройство на основе реверсивного с.четчика f1) .

Недостатком устройства является необходимость применения в качестве датчиков скорости импульсных тахометров с большой разрешающей способностью, а также необходимость использования реверсивно-. го.счетчика в выходном отсчетном устройстве.

-Известно также устройство, которое реализует воэможность использования для измерения упрощенных импульсных датчиков частоты вращения (вплоть до одного импульса на оборот), построенное по принципу периодомера и содержащее два им- пульсных датчика частоты вращения, блок формирования кода периодов с двумя информационными выходами, генератор опорной частоты, преобразователь код-частота, схему стробирования частоты преобразования, первый и второй промежуточные счетчики, счетные входы которых связаны с выходом схемы стробирования частоты преобразования и соответственно с первым и вторым информационными выходами блока формирования кода периодов, схему переноса информации и выходное отсчетное устройство f2) .

Однако измерение соотношения скоростей известным устройством производится лишь косвенно, не в виде и /и» (где и и и — частоты вращения контролируемых вращающихся механизмов ), а в виде относительных значений разности скоростей

) - и е

Цель изобретения — расширенйе функциональных возмсжностей путем представления результата измерений в виде соотношения скоростей при сохранении точнссти измерения.

Указанная цель дсстигается тем, что в цифровом измерителе соотношения скоростей, содержащем первый и второй импульсные датчики частоты вращения, выходы которых соединены с С-входом ссответственно первого и второго 1)-триггеров, R-входы которых подключены к R-входам первого и второго RS-триггеров, прямой выход первогс D-триггера соединен с первым входом первой схемы И, второй вход которой подключен ко второму входу второй схемы И, выходу генератора опорной частоты и первому входу преобразователя код-частота, а выход - к S-входу первого RS-триггера, инверсный выход которого соединен с

D-входом первого D-триггера, инверсный выход которого подключен ко второму входу схемы стробирования

10 частоты преобразования, первый вход которой соединен с выходом преобразователя код-.частота, а третий вход — c инверсным выходом второго D-триггера, прямой выход ко15 торого подключен к первому входу . второй схемы И, выход которой соединен со вторым входом преобраэователи код-частота и S-входом второго

RS-триггера, инверсный выход которого подключен к D-входу второго

D-триггера, схему ИЛИ, два промежуточных счетчика, третий RS-триггер, третью схему И и выходное отсчетное устройство, выход первой схемы

И соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу схемы стробирования частоты преобразования и счетному входу второго промежуточного счетчика, а выход — к счетному входу первого промежуточного счетчика, выход кото- . рого соединен с входом установки нуля выходного отсчетного устройства и S-входом третьего RS-триггера, R-вход которого подключен к выходу

35 второго промежуточного счетчика, входу сброса первого промежуточного счетчика и преобразователя.кодчастота, а также к. R-входу первого RS-триггера, а выход — ко второму входу третьей схемы И, первый вход которой подключен к выходу генератора опорной частоты, а выход— к счетному входу выходного отсчетного устройства.

На чертеже представлена схема измерителя.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 импульсные датчики частоты вращения, блок 3 формирования кода периодов с первым и вторым информационными выходами и первым и вторым выходами управления, генера-. .тор 4 опорной частоты, преобразователь 5 код-частота, частотный вход которого связан с генератором 4, а вход управления — со вторым информационным выходом блока 3, схему 6 стробирования частоты преобразования в виде трехвходовой схемы И, .входы которой связаны с выходом преобразователя 5 и выходами управления блока 3; схему ИЛИ 7, входы которой связаны с выходом схемы 6 и первым информационным выходом блока 3, промежуточные счетчики 8 и 9, счетные входы которых связа 1040415 ны соответственно с ныходами схем .7 и б, а выходы — с входами установки единицы и нуля RS-триггера

10, выход которого связан с входом днувходоной схемы И 11, второй вход которой связан с генератором 4, а выход — co счетным входом выходного отсчетного устройства 12. Вхо-ды установки нуля блока 3, преобразователя 5 и счетчика 8 связаны с выходом счетчика 9, а вход установки нуля выходного отсчетного устройства — с выходом счетчика 8.

Блок 3 формирования кода периодов состоит из D-триггеров 13 и 14, RS-триггеров 15 и 16 и днувходовых схем И 17 и 18, первые входы которых связаны с единичными выхоцами триггеров 13 и 14, а вторые — с выходом генератора 4, а выходы служат информационными выходами блока 3.

В качестве выходов управления блока 3 используются инверсные выхо- ды триггеров 13 и 14. Цепи сброса . блока 3 преобразователя 5 и счетчика 8 связаны с выходом счетчика 9, а цепь сброса устройства 12 — с выходом счетчика 8.

Измерение соотношения скоростей производится в два этапа.

На первом этапе определяются цифровые эквиваленты периодов следования импульсон датчиков 1 и 2 коды

N>< N1Z . Последние формируются как число импульсов опорной частоты fä на выходах схем И 17 и 18, стробируемых сигналами с единичных выходов триггеров 18 и 14. Стробы напряжения длительностью, равной перио,ду следования импульсов соответствующего датчика, формируются каждым из указанных триггеров (после прохождения импульса сброса по шине

19) двумя следующими друг за другом импульсами датчика, поступающими на тактирующий вход триггера. После за- .писи единицы первым импульсом датчика 1 (2) и появления импульсов опорной частоты на выходе схемы И 17(18) опрокидывается. триггер 15(16) и снимает сигнал разрешения с управляющего входа D-триггера 13(14).

Это состояние сохраняется до очередного импульса сброса на шине 19 и тем самым исключается сбрасывание триггера 13(14) от третьего и последующих.импульсон датчика 1(2). на время второго этапа цикла измерения. Окончание первого этапа фикси руется в момент, когда оба триггера 18 и 14 возвращены в исходное состояние вторыми импульсами датчиков 1 и 2. К этому моменту коды

N < и Ny оказываются записанными соответстненно н счетчике 8 (через схему И 7) и в счетчике памяти преобразователя 5.

В начале второго этапа закрываются схемы И 18 и 17 и открынаетсн схема И б, стробирующая импульсы частоты преобразования fApi получаемой на выходе преобразователя 5 в функции значения кода N êàê

frlP = 1 Т2 где К„ — коэффициент преобразования.

10 Импульсы частоты fop поступают .на входы счетчика 8 (через схемуИЛИ 7) и,счетчика 9 . Емкости счетчиков одинаковые. В этом случае импульсы .переполнения на выходах счет$5 чиков 8 и 9 появляются после поступления на их входы, соответствен-. но No Nx<и No импульсов частоты <пр (где N — емкости счетчиков 8 и 9) .

Интервал времени между переполнениями счетчиков 8 и 9, таким образом, может быть определен как

При этом код результата определя.— ется как

1О ЙТ4 45 вых- п4-, 1 ТЯ

Так как р î т "т2= Р4 zn z

50 то

2р П2

К бьП

4

При соответствующем выборе параметров устройства и выбора места запятой в выходном цифровом индикаторе результат измерения индицируется как й

nZ йинД = — Ï? и, т.е. равен значению соотношения контролируемых скоростей.

Укаэанные импульсы переполнения переключают схему управления пере" носом информации, состоящую из RS30 триггера 10 и схемы И 11. Триггер 10 последовательно. переключается в состояние единицы и обратно импульсами переполнения счетчиков 8 и 9 и, таким образом, открывает схему И 11

35 на время Тп для прохождения импульсов опорной частоты Ко на выходное отсчетное устройство 12, т.е. Т„ определяет длительность интервала пе.реноса информации в выходное от40 счетное устройство.

104041

Составитель М. Хаустов

Техред A.Áàáèíeö Корректор A. Повх

Редактор Л. Пчелинская

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

Заказ 6922/49 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ ГосуДарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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