Способ измерения скорости движения проводника с током
Изобретение относится к измерению параметров движения и касается преимущественно измерения скорости линейного перемещения объекта по заданной траектории. Целью изобретения является повышение достоверности путем увеличения помехозащищенности. Это достигается тем, что кроме регистрации момента прохождения объектом каждого датчика по разностному сигналу с двух датчиков, регистрируется также момент равенства сигналов от двух соседних датчиков, что соответствует вполне определенной координате на траектории: расположению объекта в середине расстояния между соседними датчиками. Измеряя время прохождения объектом первой и второй половины этого расстояния, получают дополнительную информацию о величине скорости на каждой из половин расстояния между датчиками. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)5 С О1 P 3/64
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
4
ЬЗ
Од 1 4 (21) 4395026/10 (22) 22.03.88 (46) 23,08.91. Бюл. N. 31 (72) Е.В.Кириевский, А,А.Михайлов и
А.И,Седых (53) 631.767 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1068818, кл. G 01 P 3/64, 1982, (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ
ДВИЖЕНИЯ ПРОВОДНИКА С ТОКОМ (57) Изобретение относится к измерению параметров движения и касается преимущественно измерения скорости линейного перемещения объекта по заданной траектории. Целью изобретения является повышеИзобретение относится к измерению параметров движения и касается преимущественно измерения скорости линейного перемещения проводника с током по заданной траектории, в частности, определения закона изменения скорости, Целью изобретения является повышение достоверности измерения скорости за счет улучшения помехозащищенности, беэ увеличения количества датчиков, На фиг, 1 приведена структурная схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ; на фиг. 2 — диаграмма, поясняющая суть способа.
Для измерения скорости проводника с током 1 устройство содержит датчики 2 с колоколообразным выходным сигналом, первый мультиплексор З,первый счетчик 4, второй мультиплексор 5, второй счетчик 6, первый анализатор 7 сигналов датчиков, „„5LJ Ä Ä 1672377 А1 ние достоверности путем увеличения помехоэащищенности. Это достигается тем, что кроме регистрации момента прохождения объектом каждого датчика по разностному сигналу с двух датчиков, регистрируется также момент равенства сигналов от двух соседних датчиков, что соответствует епопне определенной координате на траектории: расположению объекта в середине расстояния между соседними датчиками.
Измеряя время прохождения объектом первой и второй половины этого расстояния, получают дополнительную информацию о величине скорости на каждой из половин расстояния между датчиками. 2 ил. второй анаЛизатор 8 сигналов датчиков. элемент И/1И 9, первый элемент задержки 10, второй элемент задержки 11, одновибратор
12, генератор импульсов 13, третий счетчик !
4 и вычислитель 15.
Способ измерения скорости движения проводника с током осуществляется следующим образом.
Вдоль пути движения проводника с током на одинаковом фиксированном расстоянии Л S друг от друга располагаются датчики 2 для измерения интенсивности поля движущегося проводника с током 1. При движении проводника с током вдоль датчиков 2 последние регистрируют изменения интенсивности поля движущегося проводника с током. В начальный момент измерения первый и второй датчики 2 при помощи первого мультиплексора 3 подключаются по дифференциальной схеме к входу анализа1672377 тора /. При проходе проводника с током перед первым датчиком 2 анализатор 7, реГистрирующии максимум разнос Гного сигнала, формирует в этот момент калиброванный по длительности импульс, который через элемент ИЛИ 9 своим ээдним фронтом запускает генератор импульсов 13 (счетчик 14 начинает отсчет времени), а передним фронтом переводит второй счетчик 6, следовательно, и второй мультиплексор 5 в такое положение, при котором первый и второй датчики 2 включаются дифференциально и подключаются к входу анализатора 8, где происходит анализ этого сигнала, и при равенстве его нулю формируется импульс калиброванной длительности, который через элемент ИЛИ 9 своим передним фронтом останавливает генератор импульсов 13 и через одновибратор 12 и первый элемент задержки сигнала
10, стробирует входной порт вычислителя
15 для перезаписи информации из счетчика
14 в вычислитель 15, затем через второй элемент задержки сигнала 11 сбрасывается информация счетчика 14.
Импульс с выхода второго анализатора
8 переводит счетчик 4 и, следовательно, первый мультиплексор 3 в следующее положение, при ко ором второй датчик и третий датчик включаются по дифференциальной схеме и подключаются к входу первого анализатора 7, задний фронт этого импульса вновь запускает генератор импульсов 13, и счетчик 14 начинает отсчет но о о интервала времени. При проходе проводника с током перед вторым датчиком 3i .àëèçàòîð 7 формируег калиброванный по длительности импульс, который своим передним фронтом переводит второй счетчик 6, и, следовательно, второй мультиплексор 5 в следующее положение, при котором второй и третий датчики включаются дифференциально и подключаю-ся к входу анализатора 8, а также останавливается генератор импульсов
13 и через одновибратор 12 и элемент задержки сигнала 10 стробирус; входной порт вычислителя 15 для перезаписи информации из счетчика 14 в вычисл ель 15, затем через второй элемент задержки сигнала 11 сбрасывается информация счетчика 14. Задний фронт импульса с выхода псpBAI о анализатора 7 через элемент ИЛИ 9 вновь запускает генератор импульсов 13 для отсчета нового интервала времени, Дальнейшая работа устройства происходит аналогично описанному выше алгоритму.
Причем tio +т11 =т; г < гк . где т о — время задержки импульса первым элементом задержки сигнала 10, необходимое для уста,овления переходных процессов после остановки генератора импульсов
13; т11 — время задержки импульса вторым
5 элементом задержки сигнала 11, необходимое для надежной перезаписи информации из счетчика 14 в вычислитель 15; т — длительность калиброванных импульсов выходов первого 7 и второго 8 ана10 лиэаторов.
Значение т „ вводится в вычислитель для компенсации инструментальной погрешности канала измерения. В вычислитель 15 вводятся также расстояния AS между датчиками, необходимые для вычисления скорости движения проводника с током.
В общем случае при необходимости учитывают, что расстояния между соседними датчиками не равны друг другу. В вычислителе 15, выполняющем функции деления двух чисел и запоминания массива данных, производится вычисление средней скорости на первой (1ср j>) и второй (Чгр р) половинах расстояния между соседними датчиками по формулам
AS.
Ч -Р j1 2 .Лс ср.)2 = 2Ж где Л Sj — базовое расстояние между двумя соседними датчиками;
Л т, Лт — интервалы времени между моментами фиксации проводника с током на участке ASj траектории движения, 35
j — номер интервала между двумя соседними датчиками N = M-1;
M — количество датчиков.
Формула изобретения
Способ измерения скорости движения проводника с током путем установки вдоль траектории его движения датчиков с колоколообразным выходным сигналом, включающий измерение интенсивности возмущения каждого датчика, сравнение сигналов датчиков, фиксацию моментов равенства сигналов двух смежных датчиков, формирование команд на подключение датчиков к измерительной схеме, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности за счет увели ения помехозащищенности без увеличения количества датчиков, сравнивают сигналы i=ro и (I+1}-го датчиков, определяют по их разности моменты наступления максимального значения сигнала и моменты наступления нулевого значения сигнала, после фиксации момента появления l-ro максимума разностного сигнала, соответст1672377
Фиг.1
Датчик М l
Дагпчик иl2
Х х2 (Ось координап
mpa екп ор ии) 4 Ху
Ч
I
4 Х2 (Ось времени) 0 dt2 2
417 вующего прохождению проводником с током i-го датчика, измеряют первый интервал времени до момента фиксации нулевой разности сигналов i-ro и (!+1)-го датчиков. что сооветствует нахождению проводника с 5 током посередине между !-м и (i -1)-м датчиками, после чего измеряют второй интервал времени между упомянутым моментом достижения разностным сигналом нулевого значения и моментом появления (!+1)-го 10 максимума разностного сигнала, соответствующим прохождению проводником с тоЬ <
Ъ ь I с I
Ъ
I
9 ф ком (i 1)-го датчика, отключают от измсри. тельной схемы I-é датчик и одновременно подключают к ней (!1-2)-й датчик, после и го выполняют аналогичные операции с (! > 1)-м и (i+2)-м,,!+2)-м и (!+3)-м датчиками и т.д., причем на каждом интервале пути между соседними датчиками определяют значения средней скорости на первой и второй его половинах как отношение половины расстояния между соответствующими соседними датчиками к первому и второму измеренным интервалам времени.
