Устройство для моделирования фотоимпульсного датчика частоты вращения
Изобретение относится к области автоматики и предназначено для формирования двух импульсных последовательностей с частотой, пропорциональной входному напряжению, сдвинутых по фазе на угол, знак которого определяется полярностью входного напряжения. Оно может быть использовано при настройке систем автоматического регулирования частоты вращения объектов. Целью изобретения является повышение точности моделирования. Устройство содержит два преобразователя напряжение - частота, два элемента НЕ, реверсивный счетчик и два мультиплексора. Устройство позволяет полностью исключить погрешность формирования двух импульсных последовательностей, связанную с нарушением скважности и фазового угла между ними. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (g1)g G 06 F 15/20
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4480361/24-24 (22) 12.07.88 (46) 07.11.90. Бюл. Ю 41 (71) Смоленское производственное объединение "Искра" (72) Б.И.Болотников и В.Г.Старченков (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 1251118, кл. G 06 G 7/48, 1985.
Гитис Э.И. Пискунов Е.А. Аналогоцифровые преобразователи. - М.: Энергоиздат, 1981, с.231, рис.6-6. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ фОТОИМПУЛЬСНОГО ДАТЧИКА ЧАСТОТЫ
ВРАЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к области автоматики и предназначено для формиИзобретение относится к автоматике, предназначено для формирования двух импульсных последовательностей с частотой следования импульсов, пропорциональной входному напряжению, и сдвинутых по фазе на угол, знак которого определяется полярностью входного напряжения, и может быть использовано при настройке систем автоматического регулирования частоты вращения объектов, в которых в качестве датчиков регулируемой угловой скорости используются фотоимпульсные датчики.
Цель изобретения - повышение точности моделирования.
На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства.
„„SU„, 1605248 А1 рования двух импульсных последовательностей с частотой, пропорциональной входному напряжению, сдвинутых по фазе на угол, знак которого определяется полярностью входного напряжения. Оно может быть использовано при настройке систем автоматического регулирования. частоты вращения объектов ° Целью изобретения является повышение точности моделирования. Устройство содержит два преобразователя напряжение — частота, два элемента НЕ, реверсивный счетчик и два мультиплексора. Устройство позволяет полностью исключить погрешность формирования двух импульсных последовательностей, е связанную с нарушением скважности и фазового угла между ними. 2 ил.
Устройство содержит первый 1 и второй 2 входы, первый 3 и второй 4 переменные ограничительные резисторы, первый 5 и второй 6 преобразователи напряжение - частота, выходы 7 и 8, первый 9 и второй 10 элементы НЕ, реверсивный счетчик 11, первый 12 и второй 13 мультиплексоры.
В качестве преобразователей напряжение - частота используется микросхема KP 1108ПП1, а мультиплексоры выполнены на базе микросхемы K155Kll2.
На входы I и 2 устройства подается несимметричный сигнал, причем для правильности диаграмм на фиг. 2 вход
2 подключается к шине нулевого потенциала.
1605248
25
35 40
Устройство работает следующим образом.
При отсутствии входного сигнала на входах 1 и 2 преобразователи 5 и 6 напряжение — частота на выходах импульсов не вырабатывают, потенциал выхода равен "0", на входах реверсивного счетчика 11 логические "1", счет чик находится в любом из состояний и на выходах 7 и 8 присутствуют потенциалы в зависимости от состояния остановленного реверсивного счетчика 11 °
При появлении входного сигнала
U „ > 0 преобразователь 5 напряжениечастота начинает формировать импульсы положительной полярности, частота которых пропорциональна входному напряжению (на выходе преобразователя
6 логический "0").
Импульсы .с выхода преобразователя
5 напряжение - частота, пройдя элемен
НЕ 9, поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 11 (на вычитающем входе логическая "1"), переводя его в новые состояния. Каждое состояние счетчика 11 в соответствии с состоянием.младших информационных разрядов формирует на выходе мультиплексоров 12 и 13 две импульсные последовательности, частота которых пропорциональна входному напряжению, скважность которых равна двум, фазовый сдвиг равен 90О.
При смене полярности входного сигнала, когда U.» (0, преобразователь 5 напряжение - частота импульсы не вырабатывает (на выходе логический "0") зато начинает вырабатывать импульсы преобразователь 6 напряжение - частота. Импульсы с преобразователя 6 через элемент НЕ 10 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 11.
Последний начинает работать на вычитание и в соответствии с состоянием младших информационных разрядов, поступающих на адресные входы мультиплексоров 12 и 13, формирует на их выходах две импульсные последовательности, фазовый сдвиг между к оторыми о равен минус 90
Расчет крутизны преобразователей
5 и 6 напряжение - частота можно провести следующим образом. Пуст ь при входном напряжении U q — — +10 В .двигатель должен иметь п = 4500 об/мин и имеет на своем валу фотоимпульсный датчик с числом делений на один оборот г = 1000.
Тогда частота импульсных последовательностей при 0в„ = 10 В должна быть п об/мин
f = -------- г = 75 кГц
Ц °
Так как период импульсных последовательностей формируется четырьмя состояниями счетчика 11,то входная частота счетчика 11 (выходная частота преобразователей 6 и 5) должна быть
Е = 4 и = 300 кГц.
Таким образом, настройка крутизны может быть произведена подачей на входы I и 2 входного напряжения +10 В и выставлением на выходах преобразователей 5 и 6 частоты 30 кГц с помощью резисторов 3 и 4.
Линейность частоты импульсных последовательностей от входного напряжения обеспечивается линейной характеристикой преобразователей 5 и 6.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет практически исключить погрешности скважности и сдвига фаз формируемых импульсных последовательностей, т.е. повысить точность.
Формула и зобретения
Устройство для моделирования фотоимпульсного датчика частоты вращения, содержащее первый преобразователь напряжение - частота и реверсивный счетчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, оно дополнительно содержит второй преобразователь напряжениечастота, два элемента НЕ, два мультиплексора и два переменных ограничительных резистора, причем неинвертирующий вход первого преобразователя напряжение - частота является первым информационным входом устройства и через первый переменный ограничительный резистор соединен с инвертирующим входом второго преобразователя напряжение - частота, неинвертирующий вход которого является вторым информационным входом устройства и через второй переменный ограничитель1 ный резистор соединен с инвертирующим входом первого преобразователя напряжение - частота, выход которого через
Составитель В.фукалов
Редактор Н.Тупица Техред Л.Сердюкова КорректоР С.Черни
Заказ 3454 Тираж 5б7 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
1роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101
5 160 первый элемент НЕ подключен к суммирующему динамическому входу реверсивного счетчика, вычитающий динамический вход которого через второй элемент НЕ подключен к выходу второго преобразователя напряжение — частота, выходы первого и второго младших разрядов реверсивного счетчика соединены с адресными входами соответственно первого и второго мультиплексоров, стробирующие входы которых подключены к шине нулевого потенциала, а выходы являются выходами устройства, первый и второй
5248
6 информационные входы первого мультиплексора соединены с шиной единичного потенциала устройства, а третий и четвертый информационные входы - с шиной нулевого потенциала устройства, первый информационный вход второго мультиплексора подключен к шине нулевого потенциала, второй и третий информа1О ционные входы - к шине единичного потенциала устройства, а четвертый информационный вход второго мультиплексора соединен с шиной нулевого потенциала устройства.
