Устройство для измерения скорости перемещения

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейной скорости перемещения движущихся по заданной траектории объектов. Целью изобретения является повышение достоверности результатов измерения. Устройство содержит датчик 1, компаратор 2, элементы задержки 3-7, управляемый источник опорного напряжения 8, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, элементы И 10,11, триггер 12, элементы выдержки времени 13,14, одновибратор 15, счетчик 15, вычислитель 17. За счет соединения компаратора и управляемого источника опорного напряжения в кольцо на выходе компаратора возникают релаксационные колебания, которые одновременно сигнализируют о работоспособности линии датчик-компаратор и являются тактовыми импульсами для всей схемы. Эти импульсы подсчитываются в течение времени взаимодействия объекта с датчиком 1 в счетчике 16, а затем число импульсов переписывается в вычислитель 17, который определяет скорость движения объекта известной длины за известный интервал времени. В случае отказа на участке датчик-компаратор на выходе "Отказ" устройства появляется сигнал. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ц 1

/ . (.Ь

Сл

f (21) 4350044/24-10 (22) 17,11 ° 87 (46) 23.12.90. Бюл. и 47 (72) Е.В.Кириевский и А.А,Михайлов (53) 631, 7. 621. 317. 39 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1418690, кл. С 01 Р 3/489, 1987.

Авторское свидетельство СССР . В 624166, кл. G 01 Р 3/54, 1977.

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СК0Р0СТИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейной скорости перемещения движущихся по заданной траектории объектов. Целью изобретения является повышение достоверности результатов измерения. Устройство содержит датчик 1, компаратор 2, элементы 3-7 задержки, управляемый источник 8 опорного напряжения

„„80„„1615618 А 1 (51)5 G 01 P 3/489

2 элемент ИСКЛ10ЧАНМЦЕЕ ИЛИ 9, элементы

И 10, 11, триггер 12, элементы 13 и 14 выдержки времени, одновибратор 15, счетчик 16, вычислитель 17.

3а счет соединения компаратора и управляемого источника опорного напряжения в кольцо на выходе компаратора возникают релаксационные колебания, которые одновременно сигнализируют о работоспособности линии датчик — компаратор и являются тактовыми импульсами для всей схемы. Эти импульсы подсчитываются в течение времени взаимодействия объекта с датчиком 1 в счетчике 16, а затем число импульсов переписывается в. вычислитель 17, который определяет скорость движения объекта известной длины за известный интервал времени, В случае отказа на участке датчик — компаратор на выходе "Отказ" устройства появляется сигнал. 3 ил.

16156!Я

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейной скорости пере— вмещения движущихся по заданной траектории объектов.

Целью изобретения является повышенйе достоверности результатов изме— рения.

На фиг. 1 показана структурная 10 с ема устройства; на фиг. 2 — управл емый источник опорного напряжения, н фиг. 3 — временные диаграммы работ(1 устройства. !. Устроиство для измерения скорости 15 перемещения (фиг. 1) содержит датчик

1 компаратор 2, пять элементов 3-7 з держки, управляемый источник 8 о орного напряжения, элемент ИСКЛЮЧ ЮШЕЕ ИЛИ 9, два элемента И 10 и

1, триггер 12, два элемента 13 и 14 выдержки времени, одновибратор 15, етчик 16 и вычислитель 17.

Управляемый источник 8 опорного н пряжения (фиг. 2) содержит, наприм р, коммутатор 18, три источника

1)-21 опорного напряжения, элемент

2) задержки и элемент И 23.

Устройство для измерения скорости перемещения работает следующим образфм.

В исходном состоянии счетчик 16 о(нулен, а в память вычислителя 17. занесен код, соответствующий длине движущегося объекта. Триггер 12 установлен в исходное состояние, обеспечивающее блокировку выхода элемента

И 11, При отсутствии объекта в зоне чувствительности датчика 1 линии датч к — компаратор существуют шумы, выз анные производственными помехами

HJtH внутриэлектронными шумами схемы.

Уставки компаратора 2 с помощью источников 19-21 опорного напряжения (ИОН) выбираются таким образом что45 бы первая U и вторая U уставки

02 соответствовали минимальному и максимальному уровням шума, а третья устав-. ка Up превосходила величину информаци онного сигнала от объекта.

При отсутствии объекта перед датчиком 1 компаратор 2 переключается с вЫсокого на низкий уровень выходного напряжения и наоборот следующим образом. Если на выходе компаратора 2 появился высокий уровень (фиг. 3 точ- 5 ка Х1), что соответствует низкому уровню уставки (до этого низкий уровеНь выходного напряжения), то через время с,, задаваемое первым элемен-том 3 задержки, этот уровень появится на выходе управляемого ИОН (УИОН) 8 (фиг. 3, Х2) и он переключится с низ— кого уровня уставки U на уровень а

U „, при этом компаратор вернется в исходное состояние (фиг. 3, Х2), на его выходе появится снова низкий уровень напряжения, который, пройдя первый элемент 3 задержки через время, определяемое этим элементом, появится на входе УИРН 8 (фиг. 3, ХЗ). После переключения УИОН с Г íà U через

О(О2 время, задаваемое элементом 22 задержки, переключается коммутатор 18 на следующий ИОН 21, которому соответствует опорное напряжение U . Время о задержки элемента 22 выбирается равным полонине времени задержки элемента 3, т.е. g,/2. Время переключения входов коммутатора с ИОН -20 на

ИОН 21 равно (.1/2. Выбор ИОН 19 осуи ществляется кодом 00; ИОН 20 — кодом

10, ИОН 21 — кодом 11.

Таким образом, в устройстве постоянно существуют релаксационные колебания на выходе компаратора 2. Системы сигналов на входе и выходе элементов И 10 и ИСКЛ!ОЧА(ОЩЕЕ ИЛИ 9 находятся в противофазе друг к другу, в исходном состоянии, следовательно, на (выход элемента И 11 импульсы не проходят, поскольку элемент И 10 не срабатывает и не устанавливает триггер 12.

При появлении сигнала на выходе датчика 1 компаратор 2 не переходит в исходное состояние после установки уровня Б на выходе УИОН 8 (фиг. 3, Х7) и на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 9 формируется логический нуль, а на выходе элемента И 10 — логическая единица (фиг. 3, Х6), которая взводит триггер 12, и последующие импульсы с выхода элемента 9 поступают через элемент 11 на вход счетчика 16, накапливаясь в нем как импульсы эталонной частоты, для измерения интервала времени. Одновременно после каждого импульса счета счетчика 16 триггер 12 сбрасывается через третий элемент 5 задержки. Счет продолжается все время, пока сигнал от датчика 1 превышает уровень уставки

Б„ компаратора 2. При этом в счетчике 16 измеряется время взаимодействия объекта с датчиком 1. Сигналы сброса триггера 12 постоянно сбрасы16156 вают второй элемент 14 выдержки, время выдержки которого несколько больше времени задержки элемента 3.

По окончанию импульса с датчика 1 (фиг. 3, Х13) прекращается формирова5 ние импульсов счета в счетчике 16, и после срабатывания второго элемента 14 выдержки времени, передний фронт этого сигнала, выделенный

10 одновибратором 15 и задержанный четвертым элементом 6 задержки, стробирует запись состояния счетчика 16 в вычислитель 17, где скорость дви- жения объекта определяется по фоРмуле а

V=--) где а — размер (,;:тина) объекта; — время взаимодействия датчика 1 и объекта.

Через промежуток времени, задаваемый элементом 7, счетчик 16 сбрасывается в исходное состояние, и устройство готово к следующему циклу измерения.

Если при работе устройства на выходе элемента ИСКЛ10ЧА10111ЕЕ ИЛИ 9 появился сигнал низкого уровня (фиг. 3, Х16) в течение времени большего, чем

2 ь„то срабатывает первый элемент 13

Л выдержки времени, а.на выходе "Отказ устройства появляется сигнал потери работоспособности устройства.

Формула изобретения 35

Устройство для измерения скорости перемещения, содержащее датчик, счетчик, два элемента И и вычислитель, вход которого соединен с выходом счет.чика, а выход является информационным 40 выходом устройства, при этом .вход счетчика соединен с выходом первого элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я !

18 6 тем, что, с целью повышения ддстоверности результатов измерения, содержит компаратор, управляемый источник опорного напряжения, пять элементов задержки, два элемента выдержки времени, одновибратор, элемент ИСКЛОЧА!ОЩЕЕ ИЛИ и триггер, при этом выход датчика соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом управляемого источника опорного напряжения, вход которого соединен с выходом первого элемента задержки и с входом второго элемента задержки, при этом выход компаратора соединен с входом первого элемента задержки и с первыми входами элемента ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ и второго элемента И, вторые входы которых соединены с выходом второго элемента задержки, причем выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И и с входом первого элемента выдержки времени, выход которого является информационным выходом отказа устройства, при этом второй вход первого элемента И соединен с выходом триггера, вход установки которого соединен с выходом, второго элемента И, первый вход сброса соединен с выходом третьего элемента задержки, вход которого соединен с выходом первого элемента И и с входом второго элемента выдержки времени, выход которого соединен с входом одновибратора, выход которого соединен с входом четвертого элемента задержки, выход которого соединен с входом записи вычислителя и через пятый элемент задержки — с первым входом сброса счетчика, при этом вторые входы сброса триггера и счетчика соединены с входом установки устройства в исходное состояние.

1615б18

s ял мдфлбн/

Составитель А. Кирилюк

Техред Л. Олийнык Корректор T ° халед

Редактор И.Ц1улла, Заказ 3983 . Тираж 459 Подписное

ВЦИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101