Устройство для измерения мгновенной угловой скорости

 

Изобретение относится к приборам и средствам автоматизации технологических процессов, преимущественно для измерения мгновенной скорости в системах с вращающимися валами , например в электроприводе. Цель изобретения - повышение точности измерения мгновенной угловой скорости , В устройстве производят сканирование ПЗС фотолинейки 4 посредством генератора 5 ПЗС, управляемого от элемента 12 ввода-вывода дискретных сигналов, при этом происходит перезапись сигналов ПЗС фотоячейки 6 в ею считывающий регистр 7, а из него через аналого-цифровой преобразователь 13 код сигналов попадает в оперативно запоминающее устройство 9 и посредством программы обработки сигналов, записанной в постоянно з.апоминающем устройстве 10, производят вычисление мгновенной угловой скорости. Приводится ее расчетная формула. 2 ил. с S (Л

СОЮЗ С06ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (j9) (И) (я) 4 G 01 Р 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3733548! 24-10 (22) 25.04.84 (46) 07.03. 86, Бюл. ¹ 9 (71) Киевский институт автоматики. им.ХХУ съезда КПСС (72) А.И.Солдатенко (53) 531.77(088.8) (56) Лейтман M.Á. Автоматическое измерение выходных параметров электродвигателей. М.:Энергоиздат, 1983, с.38. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННОЙ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ (57) Изобретение относится к приборам и средствам автоматизации тех— нологических процессов, преимущественно для измерения мгновенной скорости в системах с вращающимися валами, например в электроприводе.

Цель изобретения — повышение точности измерения мгновенной угловой скорости. В устроистве производят сканирование ПЗС фотолинейки 4 посред— ством генератора 5 ПЗС, управляемого от элемента 12 ввода-вывода дискретных сигналов, при этом происходит перезапись сигналов ПЗС фотоячейки

6 в ею считывающий регистр 7, а иэ него через аналого-цифровой преобразователь 13 код сигналов попадает в оперативно запоминающее устройство 9 и посредством программы о6работки сигналов, записанной в постоянно запоминающем устройстве 1О, производят вычисление мгновенной угловой скорости. Приводится ее расчетная формула. 2 ил.

12!6730

Изобретение относится к приборам и средствам автоматизации технологических процессов преимущественно для измерения мгновенной скорости в системах с вращающимися валами, например в электроириводе, Целью изобретения является повы— шение точности измерения мгновенной угловой скорости.

На фиг.! представлено устройство для измерения мгновенной угловой скорости", на фиг.2 — схематическая конструкция датчика измерения мгновен— ной угловой скорости; на фиг.3 диаграмма выходных сигналов и фотоячеек ПЗС фотолинейки в момент измерения этих сигналов.

Устройство для измерения мгновен— ной угловой скорости состоит из при— емника i света и блока 2 управления.

Приемник света состоит из МДП фото— линейки 3 и ПЗС фотолинейки 4, а последняя состоит из последователь но соединенных генератора 5 ПЗС, ПЗС фотоячеек 6 и регистра 7. Блок

2 управления состоит из элемента 8 управления, оперативно запоминающего устройства (ОЗУ) 9, постоянно запоминающего устройства(1!ЗУ) 10, иифролналоговогo преобразователя (IIAII) l1, элемента !2 ввода-вывода дискретных сигналов, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 13, сое— диненных с обшей шиной 14, и генератора 15 высокой частоты (ТВЧ), соединенного с элементом управления.

МДП фотолинейка 3 соединена с элементом 12 ввода дискретных сигналов. выход ПЗС фотолинейки 4 (выход реистра 7) соединен с АЦП 13, вход

ЗС фотолинейки 4 (генератор 5 ПЗС)— элементом 12, ЦАП 1! — с об цей шиной — ГВЧ !5 связан с элементом 8 управления.

Датчик (фиг.2) содержит основание 16 в форме диска, на котором рас— положены МДП фоталинейка 3 и ПЗС фотолинейка 4. Маска 17, состоящая из лепестка (лепестков), соединена с осью 18 вращения и ири своем враще— нии маска мажет полностью перекрывать линейки 3 и 4 от источника 19 света, Датчик своей осью соединяется с осью вращения измеряемого объекта о

Лепесток 7 должен быть из непрозрачного материала. Дпя увеличения частоты измерения количество-лепест15

2Q

3О

55 ков маски может быть ув ничаво. Ill»p»на лепестков должна быть не менее длины фоталинеек 3 и 4. Ицнл из них является МД11 фата»и»ойкай, вторая

ПЗС фотолинейки. МДП фотолинейка работает в режиме статического питания и имеет выводы от каждой фотоячейки. В линейке используется информация только от первой и последней и-й фотоячейки, МДП фотолинейка предназначена для фиксирования отсутствия и наличия сигналов одновременно на первой и и-й фотоячейках.

На фиг.3 изображена также диаграмма зависимости выходного сигнала

U â фиксированный момент времени (момент измерения) для и фотоячеек (где и — число фотоячеек). При движении лепестка против часовой стрел— ки первой подвергается освещению 1-я фотоячейка, последней — и-я фотоячейка . Таким образом, 1-я фотоячейка подвергается большей экспозиции и поэтому имеет большую величину выходного сигнала.

Устройство работает следую|цим образом.

Ось 19 вращения связанная с объектом, врашает маску 17, которая то открывает, то закрывает приемник 3 и

4 света. Элемент 8 управления идд действием ГВЧ 15 производит через общую шину 14 периодический опрос элемента 12 с частотой f >) f. (f, „ — измеряемая частота вращения)„

При отсутствии сигналов на 1 — и и и-й фотоячейках .11П! фотолинейки 3, т.е. при U1h I:2 = О, производят сканирование ПЗС фотолинейки 4, после чего напряжение на всех ее фотоячейках 6 оказывается равным

"О", ПЗС фотолинейка работает в ре— жиме динамического питания (т.е. в режиме накопления) с внешним сканированием. Когда затворы линейки, соединенные с передающим электродом, открыты, все заряды, накоплен— ные в фотаячейках, параллельно переносятся в считывающий регистр, в котором ячейки переноса расположены против каждой фотоячейки. Сразу после запирания затвора в фотоячейках начинается накапливание заряда следующей строки, а ранее накопленная строка изображения считывается с помощью регистра переноса, кото— рый защищен ат падающего света. П . риодический опрос элемента 12 »рп! 2!Ü730 должается: при наличии сигналов одновременно на 1-й и и-й фотоячейках !!Д1! фотолинейки, т.<.. при „ U, U.,=l> вновь производят сканирование ПЗС фотолинейки 4 посредством генератора 5 ПЗС управляемого от элемента

12, при этом происхолит перезапись сигналов ПЗС фотоячейки 6 в ею считывающий регистр 7, а иэ него через

AIIII 13 код сигналов попадает в 0ЗУ

9 и посредством программы обработки сигналов, записанной в ПЗУ !О, производится вычисление мгновенной угловой скорости по формуле связи (м) н

U„

«=! U1tk где — масштабный коэффициент;

U; — величина сигнала на i-й фотоячейке ПЗС фотолинейки!

n — число фотоячеек ПЗС фотолинейки.

Напряжение, пропорциональное мгновенной угловой скорости, сни1 мается с !!АП 11, соединенного с общРи шинои 1!, Ф о р и у л а и з о б р е т е н и

Устройство для измерения мгновенной угловой скорости, содержащее лепесток маски, укрепленный на оси вращения, источник света, при-!

10 емник света, установленные по разные стороны лепестка маски, регистр и блок управления, о т л и ч а ю щ ер с я тем, что, с целью повьппения точности, в него дополнительно вве15 дены генератор ПЗС фотолинейки, а фотоприемник выполнен в виде МДП фотолинейки и фотоячейки ПЗС фотолинейки равной длины, расположенные рядом и по касательной к траектории лепест20 ка, причем выход МДП фотолинейки соединен с входом дискретных сигналов блока управления, выход дискретных сигналов блока управления через пос— ледовательно соединенные генератор

25 ПЗС фотолинейки, ПЗС фотоячейки и регистр подключен к аналоговому входу блока управления.

1 Маер щоюоюе&и

Составитель 1О.Мручко

Редактор Г.Волкова Техред O.Âàùèøèíà Корректор И.Зрдейи

Заказ 1010/56 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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