Измеритель скорости с квазипостоянной погрешностью измерения

 

Устройство относится к информационно-преобразовательной технике, а точнее к цифровым средствам измерения скорости. Цель изобретения - повьшение точности измерения в широком диапазоне измеряемых скоростей. Схема измерителя содержит импульсный датчик 1 скорости, генератор 2 опорной частоты, триггеры 4 и 5, элемент 6 задержки, счетчик 7 числа периодов , арифметическое устройство 8 с памятью, включающее регистры 9 и 10промежуточной памяти, устройство 11величины и устройство 12 деления, вькодное отсчетное устройство 13, делитель 14 частоты, генератор 15 импульса сброса, шину 16. Триггер 5 выбора регистра переключается при переполнении счетчика 3, поэтому в регистре 9(10) остается последнее значение кода текущего времени, запись которого предшествовала переполнению . При переключении регистров запись аналогично производится во втором из регистров. К моменту очередного переполнения счетчика 3 i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) 01.) m4 G 01 Р 3/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ „/

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"т (21) 3769579/24-10 (22) 09.07.84 (46) 07.02.86. Бюл. N 5 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И. Ленина (72) В.М. Лещенко и Б.А. Фурман (53) 531.71(088.8) (56) Богорад Г.З., Каблицкий В.А.

Цифровые регуляторы и измерители скорости. М.-Л.: Энергия, 1966, с. 65.

Авторское свидетельство СССР ф 705674, кл. Н 03 -К 13/20, G О1 P 23/10, 1979. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ С КВАЗИПОСТОЯННОЙ ПОГРЕШНОСТЬЮ ИЗМЕРЕНИЯ (57) Устройство относится к информационно-преобразовательной технике, а точнее к цифровым средствам измерения скорости. Цель изобретения — повышение точности измерения в широком диапазоне измеряемых скоростей. Схема измерителя содержит импульсный датчик 1 скорости, генератор 2 опорной частоты, триггеры 4 и 5, элемент 6 задержки, счетчик 7 числа периодов, арифметическое устройство 8 с памятью, включающее регистры 9 и

10 промежуточной памяти, устройство

11 величины и устройство 12 деления, выходное отсчетное устройство 13, делитель 14 частоты, генератор 15 импульса сброса, шину 16. Триггер 5 выбора регистра переключается при переполнении счетчика 3, поэтому в регистре 9(10) остается последнее значение кода текущего времени, запись которого предшествовала переполнению. При переключении регистров запись аналогично производится во втором из регистров. К моменту очередного переполнения счетчика 3 ниями. Выходной код пропорционален частоте датчика, а значит, скорости вращения либо перемещения. 1 ил.

1210099 ,разность кодов в регистрах 9 (10) представляет код значения суммы периодов датчика, между двумя переполне1 устройство относится к информационно-преобразовательной технике, а точнее к цифровым средствам измерения скорости„

Цель изобретения — повышение точности измерения в широком диапазоне измеряемых скоростей.

На чертеже показана схема измерителя.

Схема. содержит импульсный датчик 1 скорости, генератор 2 опорной частоты, счетчик-формирователь 3 кода периода (счетчик), триггеры 4 и 5, эле1мент 6 задержки, счетчик 7 числа периодов, арифметическое устройство 8 с памятью, включающее регистры 9 и l0 промежуточной памяти, устройство 11 величины и устройство 12 деления, выходное отсчетное устройство 13, делитель 14 частоты, генератор 15 импульса сброса, подключенный к шине 16 сброса.

Измеритель работает следующим образом.

Счетчик 3 непрерывно заполняется импульсами генератора 2 опорной частоты, так что на его импульсном выходе периодически появляется импульс переполнения с периодичностью цикла Т . = Т, 2, где Т0 — период частоты опорного генератора 2, а и — число двоичных разрядов счетчика 3. Таким образом, с дискретностью в Т, на информационных выходах счетчика 3 появляется код текущего времени. Импульс переполнения каждый раз по счетному входу опрокидывает триггер 5.Последнее приводит к тому, что поочередно на входы V регистров промежуточной памяти поступает сигнал разрешения записи информации о значениях кода текущего времени.

Однако в отсутствие сигналов на тактирующих С-входах запись не производится.

Импульсы датчика 1 поступают в схему измерителя через узел синхрони5 !

О

l5

ЗО

35 зации на триггере 4, Во избежание совпадение момента .поступления фронта импульса датчика с фронтами тактирующих импульсов генератора 2 сигналы датчика по 9-входу переводят триггер 4 в единичное состояние. Обнуление триггера производится на переднем фронте импульсов генератора 2 с учетом задержки, вносимой элементом 6. Передний фронт сигнала, появляющийся при этом на инверсном выходе триггера 5, используется как тактирующий, осуществляет запись з единицы в счетчик 7 числа периодов и запись значения кода текущего времени в тот иэ регистров, íà V-входе которого имеется сигнал разрешения от триггера 5 (трнггер. выбора реги тра). Разрядность счетчика 3 и частота генератора 2 выбираются такими, что Т„ о Т „ „, где Т максимальное значение периода измеряемой частоты, Каждый последующий импульс датчика вызывает перенос значений кода текущего времени в указанный регистр, обновляя записанную ранее информацию.

Так как триггер выбора регистра 5 переключается в момент переполнения счетчика 3, то в регистре 9 (10} остается записанным последнее значение кода текущего времени, запись которого предшествовала переполнению. ПоI сле переключения регистров запись

1 кода текущего времени аналогично производится во второй иэ регистров, в котором к моменту переполнения счетчика 3 также остается последняя запись, Очевидно, что к моменту очередного переполнения счетчика 3 разность кодов текущего времени, записанных в регистрах 9 и 10, представляет собой в определенном масштабе код значения суммы периодов импульсов датчика, прошедших за время между двумя переполнениями:

1210099 4 (((0 -М, =KIT ., (=(где i = 1, 2, 3, ..., m

Т . — i -й период следования им)( пульсов датчика;

К вЂ” коэффициент пропорциональ" ности, определяемый уровнем опорной частоты.

При равномерном следовании импульсов датчика и равенстве значений периодов

N -N =KmT

9 1п 1

Импульс переполнения счетчика 3 подан на тактирующий вход устройства

11 вычитания и вызывает перезапись значений кодов М и N по входам уменьшаемого и вычитаемого в устрой ство 11, где производится операция вычитания N9 — N,, так что на вход кода делителя устройства 12 деления поступает значение К m T>. На вход кода делимого поступает с выходов счетчика периодов значение m. В результате операции Деления выходной код устройства 12, поступающий на выходное отсчетное устройство 13, выражается так:

m 1

"виx= Km T K T = К1 3

3 3 где f — частота импульсов датчика ф

К вЂ” коэффициент пропорциональ1 ности.

Таким образом, выходной код пропорционален частоте датчика, а значит„ в определенном масштабе, — скорости его вращения либо перемещения, Измеритель скорости с квазипостоянной погрешностью измерения, содержащий импульсный датчик скорости, генератор опорной частоты, формирователь кода периода, выходное отсчетное устройство, о т л и ч а.ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения точности измерения в широком диапазоне измеряемых скоростей, формирователь кода периода выполнен в виде счетчика со счетным и установочным входами, с информационными и импульсньп1и вы ходами последних разрядов, а в

BHHHIIH Заказ 513/53 Тираж 778 Подписное

Филиал ППП "Патент", r Ужгор q. ул.Проектная, 4

Формула изобретения

50 схему дополнительно введены первый и второй триггеры с управляющим, тактирующим и установочным входами каждый, элемент задержки, генератор импульсов сброса, подключенный к шине сброса, делитель частоты, счетчик числа периодов со счетным и установочным входами, арифметическое устройство с памятью, включающее первый и второй регистры промежуточной памяти с информационными входами записи, разрешения и установочными входами каждый, устройство вычитания — с информационными входами кода уменьшаемого и кода вычитаемого, тактирующим и установочным входами, устройство деления — с информационными входами кода делимого и кода делителя, причем генератор опорной частоты подключен к счетному входу формирователя кода периода и через элемент задержки — к счетному входу первого триггера, импульсный датчик — . к управляющему D-входу того же триггера, инверсный выход которого связан со счетным входом счетчика числа периодов и входами записи регистров промежуточной памяти, импульсный выход формирователя кода периода подключен к тактирующим входам делителя частоты, устройства вычитания и второго триггера, прямой и инверсный выходы которого связаны с входами разрешения соответственно первого и второго регистров, информационные выходы формирователя кода периода параллельно подключены к информационным входам обоих регистров памяти, выходы первого из них — к информационным входам .кода уменьшаемого, а выходы второго — к входам кода вычитаемого устройства вычитания, выходы последнего подключены к информационным входам кода делителя, а выходы счетчика числа периодов - к входам кода делимого устройства деления информационнь(е выходы последнего подключены к информационным входам выходного отсчетного устройства, тактирующий вход которого подключен к выходу делителя частоты, установоч1 ные входы триггеров, регистров, счетчика, формирователя, устройств вычитания и деления подключены к шине сброса.