Цифровой измеритель скорости вращения
ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ, содержащий датчик импульсов , первый ключ, генерато|э эталонной частоты, соединенный с первым делителем частоты, счетчик импульсов с индикацией, при этом первый вход первого ключа соединен с первым делителем частоты, а второй вход - с датчиком импульсов, выход первого ключа подключен к счетчику импульсов с индикацией, отличающийс я тем, что, с целью повышения быстродействия, он снабжен элементом задержки, вторым, третьим и четвертым ключами, первым и-вторым источником тока, первым и вторым конденсатором , преобразователе м напряжение - частота, триггером, вторым делителем частоты, ко второму выходу которого подключен первый источник тока, первый конденсатор, третий и четвертый ключ, к которому последовательно подсоединены второй конденсатор и преобразователь напряжение частота , при этом второй выход третьего ключа подключен ко второму источнику тока, а его управляющий вход - к выходу триггера, к нулевому входу которого подключен второй де- § литель частоты, соединенный с выходом преобразователя напряжение - частота и вторым входом первого ключа, кроме того, к единичному входу Стриггера присоединены управляющий I вход -четвертого ключа и вход элемен- 2 та задержки. СЛ С f/e.f j 15
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) З(51) G 0 1 P 3 5 4
f г ".
1 с
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ H ABT0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3269312/18-10 (22) 01.04.81 (46) 23.02 84. Бюл, Р 7 (72) В.И. Петрович (71) Центральное конструкторское бюро Главэнергоремонта (53) 531.77(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 538297, кл. G 01 Р 3/54, 1975
2. Туричин A.Ì. Электрические измерения неэлектрических величин. М., Энергия, 1966, с. 439 (прототип) (54)(57) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ, содержащий датчик импульсов, первый ключ, генератор эталонной частоты, соединенный с первым делителем частоты, счетчик импульсов с индикацией, при этом первый вход первого ключа соединен с первым делителем частоты, а второй вход — с датчиком импульсов, выход первого ключа подключен к счетчику импульсов с индикацией, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия, он снабжен элементом задержки, вторым, третьим и четвертым ключами, первым и .вторым источ4 ником тока, первым и вторым конденсатором, преобразователем напряжение — частота, триггером, вторым делителем частоты, ко второмувыходу которого подключен йервый источник тока, первый конденсатор, третий и четвертый ключ, к которому последовательно подсоединены второй конденсатор и преобразователь напряжение частота, при этом второй выход трЕтьего ключа подключен ко второму источнику тока, а его правляющий вход — к выходу триггера, к нулевому входу которого подключен второй делитель частоты, соединенный с выходом преобразователя напряжение частота и вторым входом первого ключа, кроме того, к единичному входу триггера присоединены управляющий вход -четвертого ключа и вход элемента задержки.
1075167
Цифровой измеритель скорости вращения предназначен для измерения скорости вращения турбоагрегатов, установленных на тепловых и атомных электростанциях и может быть использован для измерения скорости вращения и других машин и механизмов (электродвигателей, насосов и др.).
Известен цифровой измеритель скорости вращения, содержащий датчик скорости, генератор эталонной часто- 0 ты, два ключа, счетчик импульсов эталонной частоты, дешифратор, регистр, компаратор, счетчик импульсов ,датчика, делитель (A .
Наиьолее близким к изобретению 15 по технической сущности является цифровой измерйтель скорости враще1ния, содержащий датчик импульсов, первый ключ, генератор эталонной частоты, соединенный с первым дели 7() телем частоты, счетчик импульсов с индикацией, при этом первый вход первого ключа соединен с первым делителем частоты, а второй вход — с датчиком импульсов, выход первого ключа подключен к счетчику импульсов с индикацией (2)-.
Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, которое особенно сказывается при изме- рениях на низких скоростях вращения.
Целью из обретения являетс я повышение быстродействия.
Поставленная цель достигается тем, что цифровой измеритель скорос- 35 ти вращения, содержащий датч<к импульсов, первый ключ, генератор эталонной чаcòTîoòTû, coåäèíåííûé с первым делителем частоты, счетчик импульсов с индикацией, при этом первый 4р вход первого ключа соединен с первым делителем частоты, а второй вход— с датчиком импульсов, выход первого ключа подключен к счетчику импульсов с индикацией, снабжен элементом 45 задержки, вторым, третьим и четвертым ключами, первым и вторым источником тока, первым и вторым конденса .гором, преобразователем напряжение — частота, триггером, вторым делителем частоты, ко второму выходу которого подключен первый источник тока, первый конденсатор, третий и четвертый ключ, к которому последовательно подсоединены второй конденсатор и преобразователь напряжение — частота, при этом второй выход третьего ключа подключен ко второму источнику тока, а его управляющий вход — к выходу триггера, к нулевому входу которого подключен 60 второй делитель частоты, соединенный с выходом преобразователя напряжение — частота и вторым входом первого ключа, кроме того, к единичному входу триггера присоединены управляющий вход четвертого ключа и вход элемента задержки.
Ila фиг.1 представлена блок-схема цифрового измерителя скорости вращения; на фиг.2 — временная диаграмма напряжений, поясняющая раьоту цифрового измерителя скорости вращения, Цифровой измеритель скорости вращения содержит датчик 1 импульсов, элемент 2 задержки, ключи 3 — б, источники 7 и 8 тока, триггер 9, преобразователь напряжение — частота 10, конденсаторы 11 и 12, делитель 13 частоты, счетчик 14 импульсов с индикацией, генератор 15 эталонной частоты и делитель 16 эталонной частоты.
Цифровой измеритель скорости вращения работает следующим образом.
Датчик 1 импульсов вырабатывает один короткий импульс за один оборот ротора турбоагр гата (фиг.2а). С по мощью элемента 2 задержки эти.импульсы сдвигаются во времени на длительность входных импульсов (фиг. 2б).
Импульсы с элемента 2 задержки управляют ключом 3, разряжающим конденсатор 11, который заряжается непосредственно от источника 7 тока и через ключ 4 от источника 8 тока.
Перед разрядом конденсатор 11 через ключ 5, управляемый импульсами, поступающими с датчика 1 импульсов, заряжает конденсатор 12.
Таким оьра30M, на конденсаторе
12 образуется напряжение, равное максимальному напряжению на конденсаторе 11. Временная диаграмма напряжения на конденсаторе 11 представлена на фиг. 2д, а диаграмма напряжения на конденсаторе 12 — на фиг.2е.
Постоянное напряжение на конденсаторе 1? определяется по формуле (<5 М 61ТО
7 с„ где, < — токи, вырабатываемые источниками 7 и 8 токов;
Т вЂ” период следования входных импульсов;
<4 — относительное время вклю. чения ключа 4.
Напряжение с конденсатора 12 преобразуется в частоту в преобразователе напряжение — частота 10, выход которого через делитель 13 частоты соединен с входом установки нуля триггера 9. На вход устаноьки единицы этого триггера поступают импульсы с датчика 1 импульсов, Коэффициент деления делителя 13 частоты выбран равным 60, а схема преобразователя напряжение — частота выполнена так, что, при <7(, 0,5, частота импуль<".ов на его выходе и частота входных импульсов связаны соотношением
60 т
1075167
Сч Т
Составитель Е. Сыс
Редактор Т. Кугрышева Техред Т.Маточка Корректор О. Билак
Заказ 491/38 Тираж 823 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
11.3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Временные диаграммы работы ключа
4 и преобразователя напряжение — час. тота 10 представлены на фиг. 2г и фиг. 2ж соответственно. При отклонении частоты следования импульсов на выходе преобразователя 10 от точного значения, равного 60, увеличивается или уменьшается время включения ключа 4. При этом изменяется напряжение на конденсаторе 12 и происходит автоматическая подстройка частоты преобразователя 10 до точного значения, равного 60. Как видно из временных диаграмм, подстройка происходит за один оборот вращения ротора, или эа время, равное Тс . 15
Импульсы с преобразователя напряжение — частота поступают на один вход ключа 6, на второй вход которого поступают импульсы длительностью 1 с, формируемые с помощью делителя 16 частоты и кварцевого генератора 15.
Таким образом, число импульсов, поступивших за одну секунду на счетчик импульсов с индикацией 14,равно
Следовательно, при времени измерений, равном l с, один импульс,,зарегистрированный счетчиком 14, соот" ветствует скорости вращения 1 об/мин.
