Устройство для измерения скорости

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ, содержащее преобразователь скорости в число электрических импульсов , соединенный с одним из входов схемы совпадения, таймер, соединенный с другим входом схемь совпадения, к выходу которой подключен счетчик импульсов, последовательно связанный с ОЗУ,и дешифратором , формирователь импульсов сброса, подключенный между таймером и счетчиком импульсов, а также формирователь импульсов считывания, подключе нньш между таймером и ОЗУ, о тличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено подключенным между таймером и счетчиком импульсов формирователем множителя, второй вход которого связан с формирователем импульсов сброса, а третий - с выходом депшфратора, преобразователь скорости в число электфи еских импульсов выполнен в виде множества последовательно установленных вдоль пути считывающих элементов , связанных со схемой совпадения через коммутатор, управляющий вход которого соединен с дешифрато§ ром, при этом первый вход таймера соединен с выходом формирователя импульсов сброса, второй - с выходом дешифратора, а счетчик импуль;О сов выполнен на основе сдвигового регистра.

COOS COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И)

З()) G 01 Р 3/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3518334/18-10 (22) 29. 11. 82 (46) 07.05.84. Бюл. М 17 (72) В. В. Селиванов, Ю.Д. Соколов и M.À. Яворский (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по трубопроводным контейнерным системам "ВНИИПИтранспрогресс". (53) 621.3.072.6:531.767(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 873128, кл. G 01 P 3/64, 1979.

2. Патент США )Р 4151466,, кл. 324/166 (С 01 P 3/54), 1979 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СКОРОСТИ, содержащее преобразователь скорости в число электрических импульсов, соединенный с одним из входов схемы совпадения, таймер, соединенный с другим входом схемы совпадения, к выходу которой подключен счетчик импульсов, последовательно связанный с ОЗУ,и дешифратором, формирователь импульсов сброса, подключенный между таймером и счетчиком импульсов, а также формирователь импульсов считывания, подключенный между таймером и ОЗУ, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено подклю. ченным между таймером и счетчиком импульсов формирователем множителя,. второй вход которого связан с форми рователем импульсов сброса, а третий — с выходом дешифратора, преобразователь скорости в число электрических импульсов выполнен в виде множества последовательно установленных вдоль пути считывающих элементов, связанных .со схемой совпадения через коммутатор, управляющий С вход которого соединен с дешифратором, при. этом первый вход таймера соединен с выходом формирователя импульсов сброса, второй — с выходом дешифратора, а счетчик импуль-, сов выполнен на основе сдвигового регистра.

1091075

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости поезда на магнитной подвеске.

Известно устройство для измерения скорости, содержащее датчики прохода, управляющие работой таймера, который, в свою очередь, вырабатывает временные интервалы, заполняемые по схеме совпадения счетными импульсами, поступающими на вход счетчика импульсов, формирователь импульсов сброса показания счетчика f1).

Недостатком данного устройства является гиперболическая зависимость выходного сигнала от скорости и низкая точность измерения, обусловЛенная большим временем индикатности, в течение которого измерение скорос— ти не производится.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее преобразователь скорости и включенные на его выходе схему совпадения, счетчик, оперативное запоминающее устройство и регистратор, причем на второй вход схемы совпадения подключен управляемый 30 таймер l2).

Недостатком известного устройства является малый диапазон измеренияе

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей измерителя скорости.

Укаэанная цель достигается, тем что устройство для измерения скорости, содержащее преобразователь ско40 рости в число электрических импульсов, соединенный с одним из входов схемы совпадения, таймер, соединенный с другим входом схемы совпадения, к выходу которой подключен счетчик импульсов, последовательно связанный с ОЗУ и дешифратором, формирователь импульсов сброса, подключенный между таймером и счетчиком цмпульсов, а также формирователь 5О импульсов считывания, подключенный между таймером и ОЗУ, дополнительно снабжено включенным между таймером . и счетчиком импульсов формирователем множителя, второй вход которого связан с формирователем импульсов сброса, а третий — с выходом дешифратора, преобразователь скорости в число электрических импульсов выполнен в виде множества последовательно установленных вдоль пути считывающих элементов, связанных со схемой совпадения через коммутатор, управляющий вход которого соединен с дешифратором, при этом первый вход таймера соединен с выходом формирователя импульсов сброса, второй — с выходом дешифратора, а счетчик импульсов выполнен на основе регистра.

Предлагаемая схема обеспечивает линеиную зависимость выходного сигнала от скорости, за счет построения ее по принципу частотомера. Непрерывный режим измерения обусловлен большой скважностью импульсов на выходе таймера (1,001 и менее), а также наличием в схеме ОЗУ. Расширение пределов измерения достигается путем коммутации в процессе изменения скорости числа датчиков, временного интервала и множителя. Команда для перекоммутации вырабатывается в дешифраторе, установленном на выходе ОЗУ.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для измерения скорости содержит блок 1 считывающих эле- ментов (датчиков прохода); установленный вблизи профилированной поверхности 2. Блок 1, как и все устройство, может быть установлен как на поезде так и на полотне. В блоке 1 можно применять различные типы датчиков (электромагнитные, оптические, магнитострикционные и др.), вместо профилированной поверхности можно использовать стыки рельсов, болтовые соединения, симметрично расположенные вдоль пути. Выход блока 1 подключен к коммутатору 3, задача которого коммутировать по команде число рабочих датчиков. Выход коммутатора 3 соединен с первым входом схемы

4 совпадения, на другой вход схемы

4 совпадения, подключен выход таймера 5. Таймер состоит из последовательно соединенных генератора 6 импульсов, счетчика 7 импульсов, управляемого дешифратора 8 и триггера

9, причем установочный вход триггера соединен с выходом генератора 6, а сбросовый вход — с выходом управляемого дешифратора 8. Выход схемы 4 совпадения подан на вход счетчика

1091075

3

10 импульсов, выполненного в виде сдвигового регистра, а на выходе счетчика 10 установлено ОЗУ 11. К выходу таймера 5 подключены также формирователь 12 импульсов считыва-ния, выход которого подан на,другой вход ОЗУ 11, формирователь 13 множителя, состоящий иэ последовательно соединенных генератора 14 импульсов, счетчика 15 импульсов и управляемо о го дешифратора 16, выход которого соединен со сдвиговой шиной счетчика 10, и формирователь 17 импульсов сброса, выходом своим соединенный со счетчиками 7, 10 и 15. На выходе

ОЗУ 11 установлен дешифратор 18, который управляет работой коммутатора 3 и управляемых дешифраторов

8и 16.

Предлагаемое устройство построено 7 по принципу частотомера, т.е. подсчитывает количество импульсов за известный промежуток времени, хотя в отличие от известных схем частотомеров предлагаемое устройство изменяет как временной интервал, так и количество включенных датчиков, т.е. количество импульсов, в процессе изменения скорости для расширения пределов измерения. Так как измене- < ние временного интервала (как и изменение числа импульсов за этот интервал) приводит к изменению показаний устройства без изменения скорости, в устройстве формируется З множитель, компенсирующий указанные изменения.

Устройство работает следующим образом.

Ф

В начальный момент первый пришед- 4 ший с генератора 6 импульс устанавливает триггер 9 в рабочее состояние, т.е. с этого момента начинается формирование временного интервала, который дает разрешение на прохождение импульсов от блока 1 через схему 4 совпадения. Пусть при начальной скорости и до некоторого ее значения временной интервал равен

1 с. При этом коммутатор 3 нропускает импульс от всех датчиков блока

1 через схему 4 совпадения на вход счетчика 10 импульсов. Генератор 6 генерирует импульсы с периодом 1 мк, счетчик 7 импульсов подсчитывает > эти импульсы и по достижении

1000 мс, т.е. 1 с, выдает команду на триггер 9, который опрокидывается, тем самым запрещая прохождение импульсов на счетчик 10.

Задним-фронтом временного интервала в 1 с запускаются три блока

12, 13 и 17, которые отрабатывают в течение 1 мс — паузы между двумя временными интервалами, во время которой происходит измерение скорости. Вначале вырабатывается импульс считывания показаний счетчика 10 в ОЗУ 11 формирователем 12.Далее при наличии управляющей команды на входе дешифратора 16 с выхода дешифратора 18 появляется один или о несколько импульсов на выходе формирователя 13 множителя, после этого формируется импульс сброса показаний счетчиков 7, 10 и 15.

Так как рассматривается работа схемы при начальной скорости, на выходе дешифратора 18 команда отсутствует, следовательно, в следующий период коммутатор 3 подключит к схеме все датчики блока 1, таймер 5 будет формировать максимальный временной интервал, а на выходе формирователя множителя будет О. По достижении заранее выбранного значения скорости на выходе дешифратора 18 появится команда, в результате которой в следующий период коммутатор 3 отключит половину датчиков, таймер

5 сформирует вдвое меньший временной интервал и, следовательно, формиро.— ватель множителя выдаст 2 импульса на сдвиговую шину счетчика 10, т.е. показания счетчика возрастут в 4 раза.

При дальнейшем возрастании скорости на выходе дешифратора 18 будут появляться новые команды, которые будут переключать соответствующим образом блоки 3, 5 и 13. При понижении скорости коммутатор 3 будет подключать к схеме все большее число датчиков, таймер 5 будет формировать все больший временной интервал, при этом формирователь множителя 13 будет выдавать на счетчик 10 все меньший множитель.

Таким образом, для того чтобы расширить нижний предел измерения скорости, необходимо увеличивать как количество датчиков, так и временной интервал, в течение которого подсчитывается число импульсов, прямо пропорциональное скорости, а для того чтобы расширить верхний предел из1091075

Составитель Ю. Мручко

Редактор Л. Филь Техред Т.Маточка

Корректор M. Шароши

Заказ 3074/41 Тираж 823

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 мерения скорости, надо иметь минимальное количество датчиков и умень- шенный до оптимального размера временной интервал.

Предлагаемое устройство для измерения скорости решает вопрос линейной зависимости выходного сигна ла от скорости в результате выбранного способа измерения: при этом расширяется предел измерения благодаря введению автоматического переключения числа датчиков, временного интервала и множителя; появляется возМожность непрерывного измерения скорости, необходимого для цепей автоматического регулирования, в результате введения новых связей и блоков, в частности ОЗУ.