Устройство для преобразования скорости вращения в цифровой код

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СКОРОСТИ .ВРАЩЕНИЯ В ЦИФРОВОЙ код, содержащее датчик оборотов , генератор эталоппой частоты, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого подключен к входу первого счетчика, выходы первого счетчика подключены к входам второго элемента И и являются выходами младших разрядов устройства, первый RS-триггер, R-вход которого является стартовым входом устройства, а прямой выход подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к входу второго счетчика и S-входу второго RS-триггера, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выходы второго счетчика являются выходами старших разрядов устройства , четвертый элемент И, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены одновибратор и D-триггер, выход генератора эталонной частоты подключен к входу датчика оборотов и входу синхронизации D-триггера, выход датчика оборотов подключен к информационному входу D-триггера, вуход которого через од-. новибратор подключен к второму входу третьг его элемента И, выход которого подключен i к первому входу четвертого элемента И, к (Л второму входу которого подключен выход второго элемента И, выход четвертого элемента И подключен к S-входу первого RSтриггера , инверсный выход которого подключен к R-входу второго RS-трйггера.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5D Н 03 М 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3632800/2 -24 ,(22) 16.08.83 (46) 23.03.85. Бюл. № 11 (72) В. В. Бельгий, С. Ф. Михайлов и А. А. Перешивкин (53) 681.325 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 543969, кл. G 08 С 9/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 496501, кл. G 01 R 19/26, 1975 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СКОРОСТИ .ВРАЩЕНИЯ В

ЦИФРОВОЙ КОД, содержащее датчик оборотов, генератор эталонной частоты, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого подключен к входу первого счетчика, выходы первого счетчика подключены к входам второго элемента И и являются выходами младших разрядов устройства, первый RS òðèããåð, R-вход которого является стартовым вхо„.SU„„1146801 A дом устройства, а прямой выход подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к входу второго счетчика и S-входу второго RS-триггера, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выходы второго счетчика являются выходами старших разрядов устройства, четвертый элемент И, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены одновибратор и D-триггер, выход генератора эталонной частоты подключен к входу датчика оборотов и входу синхронизации D-триггера, выход датчика оборотов подключен к информационному входу D-триггера, выход которого через од-, новибратор подключен к второму входу треть-. его элемента И, выход которого подключен к-первому входу четвертого элемента И, к второму входу которого подключен выход второго элемента И, выход четвертого элемента И подключен к S-входу первого RSтриггера, инверсный выход которого подключен к R-входу второго RS-триггера.

1146801

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике; предназначено для преобразования скорости вращения в широком диапазоне изменения ее значений в двоичный цифровой код и может быть использовано для ввода информации в вычислительную машину.

Известно устройство преобразования скорости вращения в цифровой код, содержащее датчик оборотов, преобразователь час1О тота — код, преобразователь временнои интервал — код, триггеры, двухвходовые элементы И, трехвходовый элемент И, инвертор и три счетчика (1).

На выходе такого устройства образуются три величины, каждая в виде двоичного кода, по которым может быть вычислена скорость вращения. Точность преобразования уменьшается при увеличении скорости вращения, что сужает диапазон измерения.

Н а и более бл изки м по технической сущности к изобретению является устройство преобразования скорости вращения в цифровой код, содержащее датчик оборотов, генератор эталонной частоты, выход которого подключен к первому входу первого счетчика, выходы первого счетчика подключены к входам второго элемента И и являются выходами младших разрядов устройства, первый

RS-триггер, R-вход которого является стартовым входом устройства, а прямой выход подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к входу второго счетчика и S-входу второго RS-триггера, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выходы второго счетчика являются выходами старших разрядов устройства, четвертый элемент И, а также третий RS-триггер и пятый элемент

И (2).

Однако преобразование скорости вращения в этом устройстве сводится к измерению временного интервала, определяемого поступлением заданного числа импульсов от 40 датчика оборотов, при этом сохраняется недостаток, связанный с потерей точности при измерении высоких скоростей вращения, тем самым снижается и диапазон преобразуемых скоростей вращения.

Цель изобретения — повышение точнос45 ти устройства в широком диапазоне значений скорости вращения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразования скорости вращения в цифровой код, содержащее датчик оборотов, генератор, эталонной частоты, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого подключен к входу первого счетчика, выходы первого счетчика подключены к входам второго элемента И и являются выходами младших разрядов устройства, первый RS-триггер, R-вход которого является стартовым входом устройства, а прямой выход подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к входу второго счетчика и S-входу второго RS-триггера, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выходы второго счетчика являются выходами старших разрядов устройства, четвертый элемент И, введены одновибратор и D-триггер, выход генератора эталонной частоты подключен к входу датчика оборотов и входу синхронизации

D-триггера, выход которбго через одновибратор подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого подключен к первбму входу четвертого элемента И, к второму входу которого подключен выход второго элемента И, выход четвертого элемента И подключен к S-входу первого RS-триггера, инверсный выход которого подключен к R-входу второго RS-триггера.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для преобразования скорости вращения в цифровой код; на фиг. 2 — блоксхема датчика оборотов; на фиг. 3 — блоксхема одновибратора; на фиг. 4 — временная диаграмма работы устройства для преобразования скорости вращения в цифровой код.

Устройство для преобразования скорости вращения в цифровой код содержит датчик 1 оборотов, D-триггер 2, одновибратор 3, элемент И 4„счетчик 5, RS-триггеры 6 и 7, элемент И 8, счетчик 9, генератор 10 эталонной частоты, элементы И 11 и 12, вход 13 датчика 1 оборотов, вход 14 синхронизации (С-вход), информационный вход 15 (D-вход) и выход 16 D-триггера 2, выход 17 одновибратора 3, R-вход 18 RS-триггера 7, выход 19 генератора 10 эталонной частоты, входы 20 и 21 счетчиков 5 и 9.

Датчик 1 оборотов содержит зубчатое колесо 22, магнитную головку 23, усилитель 24 считывания, элемент И 25. Одновибратор 3 содержит элементы ИЛИ 26 и 27, элемент

НЕ 28, дифференцирующие цепочки 29 и 30, каждая из которых содержит конденсатор 31, резистор 32 и диод 33.

Датчик 1 оборотов представляет собой зубчатое колесо 22, насаженное на вращающийся вал, скорость вращения которого необходимо преобразовать в цифровой код, и неподвижный считывающий элемент, представляющий собой магнитную головку 23, усилитель 24 считывания и элемент И 25.

Эти блоки являются стандартными, широко используемыми в накопителях на магнитных лентах, в серийно выпускаемых преобразователях угол — код ДП-5, ДП-2М и других изделиях.

Сигнал на выходе усилителя считывания появляется в момент совпадения зуба зубчатого колеса 22 с магнитной головкой 23 и сохраняется все время нахождения зуба

1146801 под магнитной головкой 23. D-триггер 2 динамического типа с переносом сигнала информационного входа на выход по спаду импульса на входе синхронизации.

Одновибратор 3 служит для формирования коротких импульсов по фронту и спаду импульсов, подаваемых на его вход. Длительно сть выходных импульсов определяется номиналами времязадающих конденсаторов 31 и резисторов 32.

Устройство работает следующим обра10 зом.

Импульсы с генератора 10 эталонной частоты проходят на выход 15 датчика 1; если магнитной головкой 23 считывается зубец колеса 22, и не проходят, если считывается впадина. Ширина зуба колеса 22 выбирается равной ширине впадины, в результате чего на выходе 16 датчика 1 образуется последовательность пачек импульсов и промежутков между ними равной длительности (фиг. 4) .

Последовательность импульсов с выхода 15 датчика 1 поступает на информационный вход D-триггера 2, к входу синхронизации которого подключен выход генератора 10 эталонной частоты. На выходе Dтриггера 2 образуется последовательность импульсов, фронты и спады которых жестко связаны со спадами импульсов генератора 10 эталонной частоты, а периодичность — с вращением зубчатого колеса 22. 30

Фронты и спады полученной импульсной последовательности преобразуются одновибратором 3 в короткие импульсы, поступающие через элемент И 4 на вход 20 счетчика 5.

Сигнал «Старт» (от ЭВМ, пульта управления, кнопки на панели устройства) устанавливает в единичное состояние RS-триггер 7, в результате чего элемент И 4 открывается для прохождения коротких импульсов на вход 20 счетчика 5. Одновременно первый же сигнал с выхода элемента И 4 устанавливает в единичное состояние RS-триггер 6, отмечая тем самым начальный момент времени преобразования.

Датчик 1, D-триггер 2, одновибратор 3, элемент И 4, счетчик 5 и RS-триггер 7 выполняют функцию преобразователя частота — код.

Триггер 6 открывает элемент И 8, через который импульсы с -генератора 10 поступают на вход 21 счетчика 9, отмеряя заданный интервал времени преобразования скорости вращения. Триггеры 6 и 7, элементы И 8, 11 и 12 генератор 10 эталонной частоты и счетчик 9 представляют собой преобразователь временной интервал — код.

После формирования заданного кода в счетчике 9, т.е. по истечению заданного времени преобразования скорости вращения в цифровой код, срабатывает элемент И 11, сигнал с его выхода поступает на первый вход .элемента И 12. При пост тлении на второй вход элемента И 12 импульса с выхода элемента И 4 выходной сигнал с элемента И 12 устанавливает в нулевое состояние RS-триггер 7. Сигнал с инверсного выхода RS-триггера 7 устанавливает RS-триггер 6 в нулевое состояние, в результате чего прекращается поступление импульсов на счетчики 5 и 9. Содержимое счетчика 5 при этом пропорционально углу поворота зубчатого колеса 22 датчика 1, а содержимое счетчика 9 — времени этого поворота.

1146801

1146801 иг.

Составитель В. Подолян

Редактор Н. Яцола Техред И. Верес Корректор М. Самборская

Заказ 1379 43 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4