Сигнализатор предельных значений угловой скорости

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение надежности и помехоустойчивости сигнализатора з. счет резервирования его схемных элементов. При вращении вала 13 импульсные сигналы А.г.У // (Л Ф ,Т ffwxffff r

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 Р 3/489

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3818019/24-10 (22) 30.11.84 (46) 15.03.87. Вюл. ¹ 10 (72) В.M.Hîÿíîâ и В.И.Черных (53) 531.767(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 597968, кл. С 01 P 3/471, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 1007009, кл. t 01 Р 3/481, 1981.

„„SU„„1296941 А1 (54) СИГНАЛИЗАТОР ПРЕДЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения— повышение надежности и помехоустойчивости сигнализатора з счет резервирования-его схемных элементов. При вращении вала 13 импульсные сигналы

12 с датчиков 1-1, 1-2 и 1-3 транслируются на входы вычитания счетчиков

2-1, 2-2 и 2-3, посредством которых организуются циклы измерения угловой скорости. В случае отказа датчика

1-1, либо счетчика 2-1 задатчик 7-1 будет продолжать работу без отклонений, поскольку по окончании измерительных циклов на его вход будут поступать импульсы напряжения с выхо96941 дон счетчиков 2-2 и 2-3 через мажоритарный элемент 4-1, Прохождение на вход какого-либо счетчика 2-1, 2-2 и 2-3 импульсного сигнала помехи не скажется на достоверности измерения угловой скорости, поскольку синхронное срабатывание мажоритарных элементов 4-1, 4-2 и 4-3 будет осуществлено при считывании до нуля других счетчиков. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в системах автоматического контроля предельных значений угловой скорости различных объектов повышенной надежности.

Цель изобретения — повышение надежности и помехоустойчивости сигна" лизатора за счет резервирования его схемных элементов.

На фиг.! приведена функциональная схема предлагаемого сигнализатора; на фиг.2 — схема одного из вариантов построения формирователя выходных команд.

I5

Сигнализатор содержит импульсные датчики 1-1, )-2 и 1-3 скорости, счетчики 2-1, 2-2 и 2-3, триггеры

3-1, 3-2 и 3-3, мажоритарные элементы 4-1, 4-2 и 4-3, элементы 5"1, 5-2 и 5-3 задержки, формирователь 6 выходных команд и задатчики 7-1, 7-2, 7"3 предельных значений угловой ско-.. с рости, включающие каждый счетчики 8

25 и 9 и генератор 10 эталонной частоты.

Импульсные датчики скорости, выполненные, например, в виде катушек индуктивности, расположены по окружности диска 11 изготовленного из немагнитного материала, по внешнему диаметру которого равномерно закреплены магнитные вставки )2-1 ... 12-Z.

Диск ll насажен на вал 13, скорость которого контролируется посредством предлагаемого сигнализатора. Датчики 35

1-1 ... 1-3 повернуты один относительно другого на углы, кратные шагу вставок )2 (при Z, 3).

Формирователь 6 выходных команд содержит (фиг.2) триггеры 14-1, 14-2 40

2 и 14-3, элементы И 15-1, 15-2 и 15-3, мажоритарные элементы 16-1, 16-2 и элементы 17-1, 17-2 памяти. Построение формирователя 6 может быть иным.

Например, при необходимости контроля только лишь оцного порога угловой скорости часть схемных элементов может быть исключена из его состава.

Далее схема мажоритарной свертки формируемых сигналов может иметь другой вид, еели выход сигнализатора выполняется с резервированием всех,элементов.

Сигналнэатор работает следующим образом.

При вращении вала 13, например, с постоянной угловой скоростью с з;, на выходе каждого из датчиков 1-1, 1-2 и 1-3 формируется последовательность. импульсов напряжения, период следования которых определяется из выражения

d. 23

t сд, Zю; где — угол между магнитными вставками 12-1 ... 12-Z7. — количество магнитных вставок.

Импульсные сигналы с датчиков !†I

1-2 и 1-3 транслируются на входы вычитания счетчиков 2-1, 2-2, 2-3, посредством которых организуются циклы измерения угловой скорости. А именно при считывании содержимого этих счетчиков до нуля на их выходах формируются импульсы напряжения, которые переключают триггеры 3-1, 3-? и 3-3 в единичное состояние. При поступлении на входы мажоритарных элементов 4-1, 4-2 и! 296941

Длительность цикла равна и 23

Т. = nt

7. ы.! (2) В течение этого цикла из содержимого счетчиков 8 и 9 считывается код, равный

N = Т f = f = —, (3) п20 с о 7< о <>.! 1

35 где f, — эталонная частота, формируемая генераторами 10;

n2 é с =. — f, — постоянный коэффициент.

40

Если угловая скорость 4); с которой вращается вал 13, находится в пределах рабочего диапазона скорости, т.е. ы„,„„с м; c „,,,„,, то считываемый код И. превьш1ает кода предуставки 45 !

N„ счетчиков 9, но больше кода предуставки N„„„ . Поэтому при считывании содержимого счетчиков 8 до нуля на их выходах формируются импульсы напряжения, которые переключают триг-50 геры 14-1, 14-2 и 14-3 формирователя

6 в нулевое состояние и закрывают элементы И 15-1, 15-2 и 15-3. Сигналы на выходе мажоритарного элемента

16-1 не возбуждаются. По окончании 55 измерительного цикла Т,. триггеры

14-1, 14-2 и 14-3 возвращаются в исходное состояние.

4-3 электрических сигналов с двух любых триггеров 3-1, 3-2, 3-3 они открываются, следующим образом видоизменяя состояние схемы: в счетчики

8 задатчиков 7-1, 7-2 и 7-3 записывается код предуставки N„«, соответствующий максимально допустимой угловой скорости со ; в счетчики иткс

9 этих же задатчиков записывается код предуставки N„«, соответствую- !О щий уровню наименьшей угловой скорос. ти м „„, при выходе за пределы которой в контролируемом объекте возможно возникновение аварийной ситуации; через промежуток времени, достаточ- 15 ный для выполнения всех операций по переключению схемы и равный настройке элементов 5-1, 5-2, 5-3 задержки, триггеры 3-1, 3-2 и 3-3 переводятся в исходное состояние, а в счетчики 70

2-1, 2-2 и 2-3 записывается код предуставки п определяющий число периодов t., выбранное для задания цикла измерения угловой скорости.

Если вал 13 начинает вращаться с угловой скоростью, превьплающей допустимую величину (, > > ), то за интервал времени, равный длительности измерительного цикла Т,, содержимое счетчиков 8 не считывается до нуля и элементы И 15-1, 15-2, 15-3 открыты для прохождения импульсов напряжения, формируемых на выходах мажоритарных элементов 4-1, 4-2 и 4-3, на входы элемента 16-1 и далее на вход элемента памяти 17-1. Последний преобразует эти импульсы в потенциальный сигнал, транслируемый на первый выход формирователя 6.

Е тех случаях,,когда угловая скорость вала 13 становится меньше дспустимого уровня (э,< n ), длительности измерительных циклов Т; становятся достаточными для считывания до нуля содержимого счетчиков 9. Последние формируют импульсы напряжения, которые поступают на входы мажоритарного элемента 16-2 и запоминаются элементом 17-2. На втором выходе формирователя 6 появляется потенциальный сигнал, являющийся выходным сигналом устройства.

В случае отказа датчика 1-1, либо счетчика 2-1 задатчик 7-1 продолжает работу без каких-либо отклонений, поскольку по окончании измерительных .. циклов на его вход поступают импульсы напряжения с выходов счетчиков

2-2 и 2-3 (через мажоритарный элемент

4-1). Работоспособность сигналиэатора сохраняется и при появлении двух локальных неисправностей, например, в цепях датчик 1 †... триггер 3-1 и мажоритарный элемент 4-2 ... элемент И 15-2.

Прохождение на вход какого-либо счетчика 2-1, 2-2 и 2-3 импульсного сигнала помехи не сказывается на достоверности измерения угловой скорости, поскольку синхронное срабатывание мажоритарных элементов 4-1, 4-2 и 4-3 осуществляется при считывании до нуля других счетчиков.

Формула изобретения !. Сигнализатор предельных значений угловой скорости, содержащий первый импульсный датчик скорости, выход которого соединен с входом вычнтателя первого счетчика, и первый задатчик предельных значений угловой

12 посредственно к третьим входам этого формирователя.

2. Сигнализатор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что задатчик

Составитель Ю. Мручко

Редактор Н. Киштулинец Техред A.Êðàâ÷óê Корректор Е, Рошко

Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 772/47

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 скорости, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и помехоустойчивости сигнализатора, в него введены второй и третий импульсные датчики скорости, выходы которых соединены с входами вычитания второго и третьего счетчиков соответственно, второй и третий задатчики предельных значений угловой скорости, три триггера, три элемента задержки, три мажоритарных элемента и формирователь выходных команд, выходы которого являются выходами сигнализатора, при этом выход каждого из счетчиков через триггер соединен с одноименными входами мажоритарных элементов, выходы которых через элементы задержки соединены с входами перезаписи соответствующих счетчиков, через задатчики предельных значений угловой скорости — с первыми и вторыми входами формирователя выходных команд соответственно и подключены не96941 6 предельных угловых скоростей содержит два счетчика, входы перезаписи которых соединены с входом сдатчика, и генератор эталонной частоты, выходом соединенный с входами вычитания счетчиков, выходы которых являются выходами задатчика.

3. Сигнализатор по п.1, о т л uf0 ч а ю шийся тем, что формирователь выходных команд содержит три триггера, три элемента И и два мажоритарных элемента, выходы которых через элементы памяти соединены с выходами формирователя, при этом его первые входы соединены с первыми входами триггеров, вторые входы триггеров объединены с первыми входами элементов И и подключены к третьим входам

20 формирователя соответственно, инверсные выходы триггеров соединены с вторыми входами соответствующих элементов И, выходы которых подключены к входам первого мажоритарного элемен25 та, а входы второго мажоритарного элемента соединены с вторыми входами формирователя °