Аналоговый измеритель малой относительной разности скоростей

 

Изобретение может быть использовано в высокоточных измерителях малой относительной разности скоростей при измерении вытяжки, растяжения или обжатия полосы в прокатном производстве, в том числе и на реверсивных станах, и является усоверiA 7 шенствованием устройства по авт.св. № 1046700. Целью изобретения является повышение точности измерения. Цель достигается тем, что в аналоговый измеритель малой относительной разности скоростей введены блок 28 формирования импульсов управляемой длительности, ключ 29 и задатчик 30 опорного сигнала. Измеритель также содержит измерительные редаики 1, 2, преобразователи 3, 4 скоростей в частоту , блок 5 формирования импульсов входных частот, блок 6 вычитания, блок 7 формирования временных интервалов , триггер 8, элементы И-НЕ 9, И 10, блок 11 формирования импульсов разностной частоты, фильтр 12, ключи 13, 14 и операционньй усилитель 15. В описании приведен пример выполнения блока 28. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с 9 СЛ lik сд 1Ч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК цц 4 С 01 R 23/09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO, ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1046700 (21) 3866895/21 (22) 13.03.85 (46) 07,02.89. Бюл. У 5 (7 1) Опытное производственно-техническое предприятие "Уралчерметавтоматика" (72) В.Ф.Барков и О.Н.Мельников (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1046700, кл. G 01 R 23/09, 1980. (54) АНАЛОГОВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МАЛОЙ

ОТНОСИТЕЛЬНОЙ РАЗНОСТИ СКОРОСТЕЙ (57) Изобретение может быть использовано в высокоточных измерителях малой относительной разности скоростей при измерении вытяжки, растяжения нли обжатия полосы в прокатном производстве, в том числе и на реверсивных станах, и является усовер„,80„„1456905 А 2 шенствованием устройства по авт.св..

В 1046700. Целью изобретения является повьппение точности измерения, Цель достигается тем, что в аналоговый измеритель малой относительной разности скоростей введены блок 28 формирования импульсов управляемой длительности, ключ 29 и задатчик 30 опорного сигнала. Измеритель также содержит измерительные реаики 1, 2, преобразователи 3, 4 скоростей в частоту, блок 5 формирования импульсов входных частот, блок 6 вычитания, блок 7 формирования временных интервалов, триггер 8, элементы И-НЕ 9, И 10, блок 11 формирования импульсов разностной частоты, фильтр 12, ключи 13, 14 и операционный усилитель

15. В описании приведен пример выполнения блока 28. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1456905

Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть ис-; пользовано в высокоточных измерителях малой относительной разности скоростей при измерении вытяжки, рас- тяжении или обжатия полосы в прокат ном производстве (в том числе и на реверсивных станах) и является усовершенствованием изобретения по авт. 10 св, В 1046700.

Цель изобретения — повышение точности измерения при измерении относительной разности линейных скоростей с помощью измерительных роликов. 15

На фиг. 1 приведена схема аналогового измерителя малой относительной разности скоростей; на фиг. 2— схема блока формирования импульсов управляемой длительности. 20

Устройство содержит измерительные ролики 1 и 2, соединенные с преобразователями 3 и 4 скорости в частоту, последовательно соединенные блок

5 формйрования импульсов входных час- 25 тот, блок 6 вычитания, блок 7 формирования временных интервалов, триггер 8, элементы И-НЕ 9 и 10, блок 11 формирования импульсов тока разностной частоты, КС-;фильтр 12, ключи 13 30 и 14 соединены с операционным усилителем 15, резистором 16 (R, ) и конденсатором 17 в цепи обратйой связи..

Блок 11 содержит две дифференцирующие цепочки 18 и 19, RS-триггеры

20 и 21, элементы И 22 и 23, источники 24 и 25 тока (положительной и отрицательной полярностей) и ключи

26 и 27.

Блок 28 формирования импульсов 40 управляемой длительности управляет ключом 29, соединенным с задатчиком

30 опорного сигнала (относительной разности диаметров измерительных роликов 1 и 2) и входом операционного 45 усилителя 15.

Блок 28 формирования импульсов управляемой длительности структурно (фиг.2) состоит из делителей 31 и

32 частоты, одновибраторов 33 и 34, RS-триггера 35, элементов И-НЕ 36 и И 37, один вход которого соединен через последовательно соединенные делитель 32, элемент И-НЕ 36, RSтриггер 35, одновибратор 33 к выходу делителя 31, выход элемента И 37 соединен через одновибратор 34 с входом S-триггера 35, другой вход эле-. мента И-НЕ 36 соединен с другим входом элемента И 37.

При измерении относительной разности линейных скоростей по отношению к меньшей скорости У, вход блока

28 формирователя импульсов управляемой длительности соединяется с выходом блока 5 формирования импульсов входных частот, соответствующим большей скорости (фиг.1).

При измерении относительной разности линейных .скоростей по отношению к большей V скорости вход блока

28 соединен с выходом блока 5 формирования импульсов входных частот, соответствующим меньшей скорости.

Задатчик 30 относительной разности диаметров измерительных роликов можно выполнить из источника постоянного напряжения и переменного резистора, один вывод которого подключается к источнику напряжения, а второй является выходом задатчика.

Величина сопротивления переменного резистора устанавливается исходя из того, что ток, протекающий через резистор, пропорционален относительной разности диаметров измерительных

1 роликов 1 и 2 (D — 0< ) /D при измерении относительной разности скоростей по отношению к меньшей скорости и (Π— В,) /Э при измерении относительной разности скоростей по отношению к большей скорости. Знак абсолютной разности диаметров (D —

- D,) задается полярностью источника напряжения задатчика.

Устройство измерения малой относительной разности линейных скоростей (по.отношению к меньшей скорости V, в соответствии с фиг. I) работает следующим образом.

При наличии разности скоростей на S-вход триггера 8 с выхода блока

6 вычитания поступают импульсы "

"Лог.О", благодаря которым на выходе триггера 8, соединенном с входом элемента И-НЕ 9, устанавливается состояние "Лог.О". При этом на вход запуска блока 7 с выхода элемента

И-НЕ 10 поступают импульсы меньшей частоты 1, При появлении каждого импульса разностной частоты (fz — f ) в блоке 1,1 триггер 21 переключается по входу в состояние "Лог.1", а триггер

20 по входу постоянно находится в состоянии "Лог,0". Поскольку импуль1456905 сы разностной частоты являются пов- торными импульсами большей частоты в периоде меньшей частоты, то в момент переключения триггера 21 выходной сигнал блока 7 формирования временных интервалов соответствует сигналу "Лог.О". При последующем запуске блока 7 импульсом меньшей частоты на выходе на время формируется сигнал "Лог. 1", который через элемент И 23 замыкает аналоговый ключ 27.

Задний фронт выходного импульса блока 7 через дифференцирующую цепочку 19 переключает триггер 21 в исходное состояние, при котором на его выходе устанавливается сигнал

"Лог.О".

3а время t, при раэностной частоте (f2 — f() от источника 25 тока на вход RC-фильтра 12 и далее на вход операционного усилителя 15 поступает ток

1, = 1С(К, - Е), (1) где 1 — амплитуда импульсов тока выходного сигнала блока 11.

Одновременно с поступлением вход- ных частот f, и f2 (с блока 5) на входы блока 6 вычитания импульсы частоты f поступают и на синхрониэирующий вход блока 28 формирования импульсов управляемой длительностивход его делителя 31, который выполняет деление на четыре. По каждому четвертому импульсу, поступившему на синхронизирунхций вход блока 28, одновибратор 33 переключает RS-триггер 35 в состояние логической едини, цы по его выходу, разрешая прохождение управляющих импульсов с блока

7 измерителя через элемент И-НЕ 36 на вход делителя 32 частоты, и переключает этот делитель первым из прошедших управляющих импульсов (по заднему фронту) в состояние логической единицы по его выходу. При этом прохождение управляющих импульсов через элемент И 37 на выход блока

28 разрешается однако поскольку делитель 32 переключается задним фронтом первого управляющего импульса, состояние элемента И 37 не меняется и на его выходе сохраняется исходное состояние логического нуля — выходной сигнал не формируется. На выход блока 28 проходит только второй из управляющих импульсов, причем после

=i,t,(1 -f,)+ (3)

П о ° (1 — 1вм +

2 2

Выходное напряжение измерителя равно

R<6 вьи

R 6 (6

+ в (6 (1>2 1 ( в( (4) 55

При выборе К = i выражение (4) принимает вид

I его окончании (по заднему фронту) запускается одновибратор 34, который своим вьмодным сигналом устанавлива5 ет RS-триггер 35 в состояние логического нуля по его выходу, запрещая прохождение последующих управляющих импульсов на вход делителя 32.

Делитель 32 сохраняет это состояние до прихода очерецньм синхрониэирующих импульсов на вход RS-триггера 35 и следующ(г6 sa ними управляющих импульсов на вход элемента

И-НЕ 36.

Таким образом, на вьмоде блока 28 формируется последовательность импульсов, длительность которых равна длительности управляющих импульсов (с выхода блока 7), а их частота (среднее значение) пропорциональна частоте синхронизирующих импульсов (с выхода блока 5).

Выходной сигнал блока 28 поступает на управляющий вход ключа 29, раэ25 решая прохождение корректирующего тока i с задатчика 30. С выхода ключа 29 на вход усилителя 15 поступают импульсы тока, частота которых пропорциональна большей частоте (Е ), амплитуда пропорциональна относительной разности диаметров (D2 — D,)/D, измерительных роликов

2 и 1, а длительность импульсов равна длительности t импульсов блока 7.

Среднее значение тока, поступающего дополнительно на вход усилителя

15, при этом составляет (40 где К вЂ” коэффициент пропорциональности, Таким образом, на вход усилителя

15 поступает (с выхода блока 11 и ключа 29) суммарный ток

1456905

fz- й1 +

ВЫХ о 46 (5) . fg Dg — D ) Ч вЂ” Ч

Е, Р„Ч блока формирования импульсов управляемой длительности, синхронизирующий вход которого соединен с одним из выходов блока формирования входных частот, а управляющий вход соединен с выходом блока формирования временных интервалов, выход дополнительного ключа соединен с входом операционного усилителя.

Формула изобретения

Составитель P.Ìàòèååâà

Техред М Д, Корректор А.Обручар

Редактор В.Данко

Заказ 7549/45 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Таким образом, и при неодинаковых

4 диаметрах измерительных роликов напряжение выходного сигнала предлагаемого устройства пропорционально относительной разности линейных скоростей V и Ч

При измерении относительной разности линейных скоростей по отношению к большей скорости работа устройства происходит аналогично.

1. Аналоговый измеритель малой

20 относительной разности скоростей по авт.св. 8- 1046700, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены блок формирования импульсов управляемой длительности, ключ и задатчик опорного сигнала, выход которого соединен с первым входом дополнительного ключа, вгорой вход которого подключен к выходу

2. Измеритель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что блок формирования импульсов управляемой длительности содержит последовательно

Ф соециненные первый делитель частоты, первый одновибратор, триггер, элемент И-НЕ, второй делитель частоты, элемент И и второй одновибратор, выход которого соединен с вторым входом триггера, второй вход элемента И соединен с вторым входом . элемента И-НЕ и является управляющим входом блока формирования импульсов управляемой длительности, вход первого делителя частоты .является синхронизирующим входом блока, а выход элемента И является выходом блока формирования импульсов управляемой длительности.