Цифровой измеритель скорости

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изоб-- ретения - повышение быстродействия и точности измерения скорости объектов , оснащенных импульсными датчиками . Измеритель скорости содержит счетчик (С) 3 целых периодов измеряемого сигнала, уточняюпшй С 4, ключ 5, формирователь 7 цикла измерения, С 8 значения и генератор 9 опорной частоты . Введение регистра-сумматора 1, формирователя 2 входных импульсов С 6 и образование новых функциональных связей исключает сбои при изменении входного сигнала во временя. 2 ИП с f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

L1)4 G 01 R 23 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4159360/24-21 (22) 18.12.86 (46) 23.07.88. Бюл, В 27 (71) Харьковский политехнический институт им.B.È.Ëåíèíà (72) А,Е.Макрецкий, В,И.Нестеренко и В.Н.Хроль (53) 621.3)7(088.8) (56) Горлач А.А. и др. Цифровая обработка сигналов в измерительной технике. — Киев: Техника, 1985, с.398-399.

Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы. — Киев: Высшая .шкбла, 1980. с.382"383. (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения — повышение быстродействия и точности измерения скорости объектов, оснащенных импульсными датчиками. Измеритель скорости содержит счетчик (С) 3 целых периодов измеряемого сигнала, уточняющий С 4, ключ 5, формирователь 7 цикла измерения, С 8 значения и генератор 9 опорной часто" ты, Введение регистра-сумматора формирователя 2 входных импульсов С 6 и образование новых функциональных связей исключает сбои при изменении входного сигнала во времени. 2 ил

1411680

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к области измерения скорости объектов оснащенных импульсными датчи3

5 ками„ и может быть использовано преимущественно на измерении скоростей, значения которых изменяются но нреме-ни {переходные процессы), Целью изобретения является повыше ние быстродействия измерителя и павы. шение точности измерения за счет исключен.ля сбоев при изменении входного сигнала во времени.

На фиг,l приведена функциональная 15 схема измерителя; на фиг.2 — нременные диаграммы, поясняющие его работу, Цифровой измеритель скорости содержит регистр-сумматор 1, формирователь 2 входных импульсов, счетчик 3 20 целых периодов измер:- .емо "a сигнала, уточняющий счетчик 4,, ключ 5, дополнительный счетчик 6„ формирователь 7 цикла измерения, счетчик 8 значения текущего периода. Выход генератора 9 25 опоркой частоты соединен с входами формиранателя 7 цикла измерения,,veлителя 10 опорной частоты и делителя 11 частоты с переменным коэффициентам деления... ныхоц делителя 10 3 1 опоркой частоты соединен со счетным входом счетчика 8 значения текущего периода, выход делителя 3.1 частоты с деременнЬ м коэффициентом деления са счетными входами дополнительного

,Э и уточняющего счетчиков б и 4, выход формирователя 7 цикла измерения с входом регистра-сумматора 1 и уп-равляющими входами ключа 5 и счетчи-ка 3 целых периодов измсряемога сиг". нала, выход формирователя 2 входных импульсов соединен со счетным входом счетчика 3 целых периодов и=меряемо-са> нала > c входа ri czimLra 5,. чика 8 значения текущего периода и

3 уточняющего с етчика 4, выход ключа 5 соединен с управляющим входом дополнительчого счетчика б, информа ционные выходы счетчика 8 значения текущего периода соединены с входами ,целителя 11 частоты с переменным коэффициентам деления, информационные выходы даполнительного счетчика 6 с входами начальной устанонки уточ-няющего счетчика, информационные зэ выходы счетчика 3 целых периодов из.меряемого сигнала и уточняющего счет=-" чика 4 — с входами регистра-сумматора

Измеритель работает следующим образом.

Сигнал от датчика в виде импульсной последовательности поступает на вход формирователя 2 входных импульсов, который вырабатывает короткие импульсы с периодом повторения Т

X (фиг,2н) . Генератор 9 опорной частоты, делитель 10 опорной частоты, счетчик 8 значения текущего периода и делитель 11 частоты с переменным коэффициентом деления служат для формирования импульсной последовательности с частотой следования в К раз больше входной, Умножение частоты происходит следующим образом. Сигнал с частотой следования fq с выхода генератора 9 опорной частоты поступают на вход делителя 10 опорной частоты, на ныходе которого получают импульсную последовательность с частотой

fbi/К, где К вЂ” коэффициент деления делителя 10 опорной ..частоты. Выход этого делителя соединен со счетным входом счетчика 8 текущего значения периода„ котарь1й стробируется импульсами с вь1хода формирователя 2 входных импульсов. В течение интервала времени Т,„ счетчик 8 значения текущего периода подсчитывает импульсы час" таты f /К, Следова — åëüíî,,за время

Т g счетчике 8 значения текущего периода устанавливается число N

С,Т

TÄf,/К. В конце каждого интервала времени Т„ значение И . запоминается в делителе 11 частоты с переменным коэффициентом деления и обнуляется счетчик 8 значения текущего периода, Записанное в делитель ll частоты с переменным коэффициентом деления число определяет коэффициент деления (К ) этого делителя, Очевидно, чта на выходе делителя 11 с переменным коэффициентом деления будет сигнал с частотой о оК .г О f К

К т f х э

-..å, частота на выходе делителя частоты с переменным коэффициентом деления н К раз больше входной (фиг,26).

По заднему фронту импульса Тц(в момент времени t ) счетчик 3 целых периодов измеряемого сигнала устанавливается в максимальное значение,чта бы по приходу первого импульса Т в нем бып ноль, Такая установка связана

4 счетчика начинается с числа ь1Ч„, следовательно, емкость уточняющего счетчика 4 должна быть больше 2К, 5

Общим результатом измерения является число

+ 1ха х где N„

DN ха с тем, что часть периода входного сигнала с момента времени 1., до при хода первого импульса Т учитывается в дополнительном счетчике 6, В момент времени t ключ 5 откры1 вает счетный вход дсполнительного счетчика 6. В этом счетчике до прихода первого импульса Т (момент времех ни ) накапливаются импульсы с частотой следования f„ К. В момент времени t ключ 5 закрывает счетный вход дополнительного счетчика 6, Временная диаграмма работы ключа 5 приведена на фиг.2г.

За время Dc. в дополнительном счетчике 6 накапливается число ь N равное ьих4 дь1 fõ,к

По приходу каждого импульса Т„ в счетчик 3 целых периодов измеряемого сигнала добавляется единица, в уточняющий счетчик 4 записывается содержимое дополнительного счетчика б (ь И „,), а в течение каждого периода 25

Т уточняющий счетчик 4 подсчитывах ет импульсы с частотой следования

f„ K, начиная с числа d NÄ, К моменту времени t в счетчике 3 целых периодов измеряемого сигнала находится число N„ равное числу целых периодов, а в уточняющем счетчике 4 — ь Нх„ °

К моменту окончания цикла измерения (t ) в уточняющем счетчике 4 нахо дится число h N, равное

Х2 х1 Ь 2 Х (1 Й х Kf>.

По переднему фронту импульса Тн в регистре-сумматоре 1 происходит суммирование содержимого счетчика 3 це- 40 лых периодов измеряемого сигнала и старших разрядов уточняющего счетчика 4.

Емкость уточняющего счетчика 4 должна быть больше 2К, а емкость до- 45 полнительного счетчика 6 больше К, Выбор емкости счетчиков обусловлен следующим обстоятельством. При быстром уменьшении входной частоты за время дГ, может возникнуть больше К 50 импульсов частоты f Ê, что приведет к переполнению дополнительного счетчика 6, следовательно, емкость дополнительного счетчика 6 должна быть больше К. Аналогично в конце цикла 55 измерения за время дГ на вхоДе уточняющего счетчика 4 может появиться больше К импульсов. Счет указанного число целых периодов измеряемого сигнала за время Тц число, уточняющее результат измерения.

Формула изобретения

Пифровой измеритель скорости,содержащий генератор опорной частоты, счетчик целых периодов измеряемого сигнала, уточняющий счетчик, счетчик значения текущего периода, делитель опорной частоты, ключ и формирователь цикла измерения, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьпнения быстродействия и повышения точности измерений за счет исключения сбоев при изменении входного сигнала во времени, в него введен делитель частоты с переменным коэффициентом деления, до:.олнительный счетчик,формирователь входных импульсов и регистр-сумматор, причем выход генератора опорной частоты соединен с входом формирователя цикла измерения с входом делителя опорной частоты и с входом делителя частоты с переменным коэффициентом деления, выход делителя опорной частоты соединен со счетным входом счетчика значений текущего периода, выход делителя частоты с переменным коэффициентом деления соединен со счетными входами дополнительного и уточняющего счетчиков. выход формирователя цикла измерения соединен с входом регис ."расумматора и управляющими входами ключа и счетчика целых периодов измеряемого сигнала, выход формирователя входных импульсов соединен со с-устным входом счетчика целых периодов измеряемого сигнала, с входами ключа, счетчика значений текушего периода и уточняющего счетчика. выхоц ключа соединен с управляюним входом дополнительного счетчика, информационныp выходы счетчика значений текущего периода соединены с входами делителя частоты с переменным коэффициентом деления, информационные выходы допол1411680 нительного счетчика соединены с входами начальной установки уточняющего счетчика, информационные выходы счетчика целых периодов измеряемого сиг" нала и уточняющего счетчика соединень с входами регистра-сумматора.

Составитель Е. Соловьев

Техред. Jl. Олийнык Корректор N.Ïîæî, Редактор 0,10ðêoâåöêàÿ

Заказ 3650/41

Тираж 772 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

1»

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