Устройство для измерения скорости вращения вала

 

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в автоматических устройст .вах в приборостроении, станкостроении , машиностроении при измерении скорости вращения валов, имеющих жеоткую механическую связь с импульсным датчиком скорости (ИДС). Устройство содержит ИДС , пересчетную схему 2, измеритель 3 временного интервала , блок 9 инверсии, управляемый делитель 10 частоты, формирователь 11 импульса, формирователь 12 времени измерения, элементы 13 и 14 совпадения, счетчик 15 импульсов , блок 16 индикации. Изобретение позволяет повысить точность и надежность в работе при достаточно большом быстродействии, так как измеритель 3 временного интервала запускается по окончании импульса формирователя 12 времени измерения ближайшим импульсом ИДС 1. Это достигается за счет введения пересчетной схе- ,мы 2, управляемого делителя 10 частоты , блока 9 инверсии, установленного на выходе измерителя временного интервала, формирователя 11 импульсов , элементов 13 и 14 совпадения. 2 ил. i (Л 1чЭ со CD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (So 1 С 01 Р 3/489

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3905016/24-10 (22) 04,06.85 (46) 15.02.87. Бюл. Р 6 (7 1) Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) П.В.Барыльский и Г.А,Бабий (53) 531.767 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 811151, кл. С 01 Р 3/54, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 905863, кл. G 01 P 3/65, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в автоматических устройст.вах в приборостроении, станкостроении, машиностроении при измерении скорости вращения валов, имеющих жесткую механическую связь с импульсным датчиком скорости (ИДС). УстÄÄSUÄÄ 1290176 А i ройство содержит ИДС 1, пересчетную схему 2, измеритель 3 временного интервала, блок 9 инверсии, управляемый делитель 10 частоты, формирователь 11 импульса, формирователь

12 времени измерения, элементы 13 и 14 совпадения, счетчик 15 импульсов, блок 16 индикации. Изобретение позволяет повысить точность и надежность в работе при достаточно большом быстродействии, так как измеритель 3 временного интервала запускается по окончании импульса формирователя 12 времени измерения ближайшим импульсом ИДС 1, Это достигается за счет введения пересчетной схе.мы 2, управляемого делителя 10 частоты, блока 9 инверсии, установленного на выходе измерителя временного интервала, формирователя 11 импульсов, элементов 13 и 14 совпадения.

2 ил, 1290176

F !!.

1 S (2) 15 (3) N F, Т

1О 1!! 8 8 (4) Г

N

8 (5) F6 (6) F

1О

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автоматических устройствах в приборостроении, станкостроении, машиностроении при измерении скоростей вращающихся валов, имеющих жесткую механическую связь с импульсным датчиком скорости.

Цель изобретения — снижение погрешности и повышение надежности уст- 10 ройства.

На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу, Устройство содержит импульсный датчик 1 скорости, вырабатывающий Z импульсов за один оборот вала, пересчетную схему 2, например двоичный 20 счетчик, измеритель 3 временного интервала, состоящий из триггера 4, первого элемента 5 совпадения,, генератора 6 эталонной частоты Р, делителя 7 частоты с коэффициентом деле- 25 ния S и первого счетчика 8, блок 9 инверсии, поразрядно подключенный к входам управляемого делителя 10 частоты, последовательно соединенные

Формирователь 11 импульса и формиро- 3р ватель 12 времени измерения, второй

13 и третий 14 элементы совпадения, второй счетчик 15 импульсов, соединенный с блоком 16 индикации.

У"тройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все счетчики, . делители и триггер находятся в нулевом состоянии (на фиг.1 цепи начальной установки в 0 не показаны).. 4p

Низкий уровень сигнала с выхода формирователя 12 времени измерения поступает на инвертирующий вход третьего элемента 14 совпадения и разрешает прохождение импульсов с выхо- 45 да импульсного датчика 1 скорости на вход пересчетной схемы 2 и на S-вход триггера 4. Первый из этих импульсов (на фиг.2, а — момент времени t,) переводит триггер 4 в единичное сос- gp тояние.

По окончании и периодов входной частоты на выходе пересчетной схемы

2 появится единичный уровень (фиг.2,в), переводящий триггер 4 по R-входу в нулевое состояние. Таким образом, на единичном выходе триггера 4 формируется импульс (фиг.2,б) длительностью где Т вЂ” интервал между (i-1)-ым и

i-ым импульсом датчика 1 скорости.

За время Т„ разрешается прохождение импульсов с делителя 7 частоты через первый элемент 5 совпадения на вход первого счетчика 8 импульсов, который заполняется импульсами с частотой

Счетчик 8 просчитывает импульсов (фиг.2,г), т.е. в счетчике

8 за время Т„ образуется двоичный код, пропорциональный этому периоду.

Передним фронтом импульса с инверсного выхода триггера 4 запускается формирователь 11 импульса (фиг.2,д), выходной сигнал которого сбрасывает в ноль второй счетчик 15, а с выхода измерителя 3 временного интервала через блок 9 инверсии в управляемый делитель 10 частоты записывается Kog N — 1!18, где ! о максимальная емкость управляемого делителя 10 частоты.

Управляемый делитель 10 частоты просчитывает импульсы, поступающие с генератора 6 не от нуля, а от коN„0 .— N ре счет а это го делителя равен

Следовательно, частота импульсов на выходе управляемого делителя 10 равна

Подставляя в (5) выражения (1), (2) и (3), получим или при введении новой переменной

Б и подстановке и

1290176 и т„= т где Т, — интервал времени между импульсами датчика 1 скорости, усредненный за и периодов, уравнение (6) имеет вид

F =- -=qF о T cP ср (7) (8) 20 т.е. частота следования импульсов на выходе управляемого делителя 10 частоты, пропорциональная частоте вращения импульсного датчика 1, усредненной за п интервалов.

По окончании импульса с формирователя 11 запускается формирователь

12 времени измерения, выходной импульс Т которого (фиг.2,e)" откры 2 вает второй элемент 13 совпадения.

При этом импульсы с выхода управляемого делителя 10 частоты поступаюг на второй счетчик 15 импульсов (фиг, 2,ж), где накапливаются эа время

Т

2 q, Z (9) 35

Тогда

q Z F — — =60 F

i5 о

40 где N, — количество импульсов, накопленных вторым счетчиком 15, и равно числу оборотов вала в минуту.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости вращения вала, содержащее импульсПодставляя в (7) F, = F, Z, где

F, — частота на выходе импульсного !5 датчика 1 скорости, получим ный датчик скорости, пересчетную схему, второй счетчик и измеритель временного интервала, состоящий из триггера, первого элемента совпадения, генератора эталонной частоты, делителя частоты и первого счетчика, причем генератор эталонной частоты подключен через делитель частоты к одному из входов элемента совпадения, другой вход которого подключен к прямому выходу триггера непосредст,венно, а выход элемента совпадения соединен со счетным входом первого счетчйка, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения погреш- ности и повышения надежности, в устройство дополнительно введены второй и третий элементы совпадения, блок инверсии, управляемый делитель частоты, информационные входы которого поразрядно соединены посредством блока инверсии с выходами первого счетчика, а выход управляемого делителя частоты подключен к первому входу второго элемента совпадения, выход которого соединен с входом второго счетчика, формирователь импульсов и формирователь времени измерения включены последовательно, причем вход формирователя импульсов подключен к инвертирующему выходу триггера, а выход — к входу установки в

"0".второго счетчика и входу записи кода управляемого делителя частоты, выход формирователя времени измерения соединен с входами установки в

"0 первого счетчика и пересчетной схемы, вторым входом второго элемента совпадения и инвертирующим входом третьего элемента совпадения, другой вход которого соединен с выходом импульсного датчика скорости, а выход — с S-входом триггера и входом пересчетной схемы, выход которой подключен к R-входу триггера, при этом выход генератора эталонной частоты измерителя временного интервала подключен к входу управляемого делителя частоты.

1290176

Составитель Ю. Мручко

Техред В.Кадар

Корректор И.Зрдейи

Редактор А.Ревин

Заказ 7894/40 Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфйческое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4