Устройство для измерения углового положения вала

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использована для измерений угла поворота вращающегося объекта, например вала двигатели внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение точности измерений. При пово-^рота сектора 2 с зубцами 3, насаженного на контролируемый вращающийся вал 4. импульсный датчик 1 выдает сигналы, поступающие на синхронизирующий вход регистра 7 и вход сброса счетчика 6. При зтом на выходе счетчика 6 имеет место код, пропорциональный периоду следования счетных импульсов. Код образуется в результате подсчета импульсов с генератора 5 таю-овой частоты. При превышении периода следования счетных импульсов заданного порога на выходе компаратора 8 появляется сигнал, переводящий триггер 9 в нулевое положение, формируя передний фронт опорного импульса на его выходе. Задний фронт опорного импульса формируется при поступлении очередного счетного импульса. Тем самым с помощью одного датчика осуществляется точная привязка опорного импульса к началу отсчета. 2 з.п. ф., 2 ил.%1ЯвЛ^I>&Jфа&^

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОцИАлистических

РЕСПУБЛИК (!9) (ll) (ss)s 6 01 В 7/30

4ев

Фию гОсудАРстВенный кОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4635950/28 (22) 12.01.89 (46) 23,02.92, Бюл. М 7 (71) Волжское объединение по производству легковых автомобилей (72) Ю.М.Федоренко и А.Ф. Бендерский (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

I+ 848995, кл. 6 01 В 7/80, 1970.

Авторское свидетельство СССР

t4 1078115, кл. F 02 В 53/12; 1981. (54) VCTPOACTBG ДЛЯ. ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ ВАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольэованодля измерения угла поворота вращающегося объекта, например вала двигателя внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение точности измерений. При повороте сектора 2 с зубцами 3, насаженного на контролируемый вращающийся ваи 4, импульсный датчик 1 выдает сигналы, поступающие нэ синхронизирующий вход регистра

7 и вход сброса счетчика 6. При этом нэ выходе счетчика 6 имеет место код, пропорциональный периоду следования счетных импульсов. Код образуется в результате подсчета импульсов с генератора 5 тактовой частоты. При превышении периода следования счетных импульсов заданного порога на выходе компаратора 8 появляется сигнал, переводящий триггер 9 в нулевое положеwe, формируя передний фронт опорного импульса на его выходе. Задний фронт опорного импульса формируется при поступлении очередного счетного импульса, Б

Тем самым с помощью одно о датчика осуще ствляется точная привязка опорного импульса к началу отсчета. 2 з.п. ф., 2 ил.

1714340

Изобретение относится к измеритель- гера 9, первый вход которого подключен к ной технике и может быть использовано для выходу компаратора 8. Выход триггера 9, измерения угла поворота вращающегося являющийся вйходом опорных импульсов объекта, например вала двигателя внутрен- устройства, подключен к входу разрешения него сгорания. 5 счета счетчика 6. В другом варианте (не по

Известно устройство для измерения yr- казана) выход триггера 9 может быть соедиловых перемещений. содержащее поворо - нен с входом разрешения работы генераную платформу, автоколлиматор, маг- тора,5. Устройство работает и без этих свянитные головки, блок опорных частот, уси- зей, однако на отдельных режимах возможлители-формирователи, счетчики, 10 ны сбои, так как счетчик 6 в начале цикла

Наиболее близким по техническому ре- работы может оказаться в неопределенном шению к изобретению является устройство, состоянии. Для повышения надежности уссодержащее задатчик импульсов в виде сек- тройства целесообразно остановить счет тора с нанесенными по его периметру угло- тактовых импульсов после формирования выми метками, предназначенный для 15 первого фронта опорного импульса. жесткой установки на контролируемом ва- Устройство работает следующим обралу, установленный относительно задатчика зом. импульсный датчик. Недостатком устройст- Пусть сектор 2 обращен к датчику 1 ва является задержка опорного импульса своей серединой. Очередной угловой имотносительно угловых импульсов при боль- 20 пульс (фиг.2а) с выхода датчика 1 импульсов ших скоростях вращения вала. производит перепись состояния счетчика 6

Целью изобретения является повыше- в регистр 7, Состояние счетчика б в этот ние точности измерений за счет стабилиза- момент времени определяется только что ции положения заднего фронта опорного окончившимся периодом следования угпоимпульса относительно счетных импульсов. 25 вых импульсов. Перепись осуществляется с

На фиг.1 представлено устройство, умножением нз двз блзгодзря соединению блок-схема; на фиг.2 — временная диаграм- выходов счетчика 6 с входами регистра 7 со ма, поясняющая работу устройства. сдвигом на разряд влево, как описано выше.

Устройство содержит импульсный дзт- Таким образом, в регистр 7 записываетчик 1(например магнитоэлектрический), ус- 30 ся удвоенное значение предшествующего тзновленный относительно задатчика периода угловых импульсов. Счетчик б при импульсов, выполненного в виде сектора 2 этом обнуляется, Единичное состояние с угловыми метками в виде зубцов 3, Сектор триггера 9 (фиг.2г) подтверждается, так кзк

2 жестко крепится на валу 4, положение на его второй вход поступает импульс с даткоторого контролируется, Устройство со- 35 чика 1 импульсов. Единичный сигнал с выходержит также генератор 5 тактовойчастоты, да триггера 9, поступая на вход разрешения счетчик 6 импульсов, регистр 7, компаратор 8 счета счетчика 6. рззрешает последнему счиитриггер9. Генератор5соединенсосчетным тать тактовые импульсы (фиг.2б), поступаю-. входом счетчика 6, выходы счетчика 6 соеди- щие на его счетный вход с выхода генератора иены с группой входов компаратора 8 и с 40 5. В течение текущего периода угловых имгруппой входов регистра 7. Вторая группа пульсов счетчик 6 суммирует тактовые имвходов компаратора 8 связана с выходами пульсы, Так как угловая скорость вала 4 с регистра 7. Связь выходов счетчика 6 с входа- сектором 2 не может мгновенно измениться ми второй группы компараторз 8 через ре- в два раза. на выходе компаратора 8 сигнал гистр 7 выполнена со сдвигом влево, по 45 сравнения не будет сформирован в течение меньшей мере, на один разряд, что эквива- текущего периода УИ. Последующий угловой лентно умножению кода периода угловых им- импульс в этом случае повторит все описанпульсов, формируемому нз выходах счетчика ные в данном абзаце действия, т.е. перепи6, вдвое, вчетверо, и т,д. Сдвиг может быть шет в регистр 7 с умножением на два новое осуществлен как в связи выходов счетчика 6 50. состояние счетчика 6, сбросив счетчик 6 в с входами регистра 7, так и в связи выходов ноль, и подтвердит единичное состояние регистра 7 с входами компаратора 8. В дан- триггера 9. И так будет продолжаться, пока ном случае сдвиг осуществлен подключением сектор 4 не повернется относительно датчика первого разряда группы выходов счетчика 6 к 1 своей последней угловой меткой. второму разряду входов регистра 7, второй 55 Угловой импульс, сформированный от разряд выходов ч т одов счетчика 6 соединен с треть- последней в секторе угловой метки, произим разрядом входов р я ом входов регистра 7 и т.д. ведет все описанные выше стандартные

Выход датчика 1 импульсов соединен с действия. Счетчик 6 начнет считать тактовходом синхронизации регистра 7, входом выеимйульсы генератора 5. До тех пор, пока сброса счетчика б и с вторым входом триг- сектор 2 повернется к датчику 1 импульсов

1 714340 своим началом (первой угловой меткой), счетчик В успеет достичь состояния регистра 7. Компаратор 8, сравнивающий состояния счетчика 6 и регистра 7, сформирует на своем выходе сигнал сравнения (фиг.2в), который, поступая на первый вход триггера 9, сбросит его в ноль. При этом формируетсв передний фронт (спад) опорного импульса (фиг.2г), а счетчик 6 остается в достигнутом состоянии. так кэк дальнейшее суммирование тактовых импульсов запрещено по его, разрешающему входу.

Дальнейшая прокрутка вала 4 приведет к перемещению относительно датчика импульсов 1 первой угловой метки сектора 2, Угловой импульс, сформированный датчиком 1 по первой в секторе угловой метке, осуществит перепись из счетчика 6 в ре; гистр 7 и сбросит счетчик 6. Кроме этого произойдет переустановка триггера 9 из нуля в единицу (фиг.2г), т.е. будет сформирован второй фронт опорного импульса, жестко синхронизированный с первым угловым импульсом в секторе. Счетчику 6 разрешается счет тактовых импульсов, и весь цикл повторяется.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения углового положения вала, содержащее задатчик импульсов в виде сектора с нанесенными по его периметру угловыми метками, предназначенный для жесткой установки на контролируемом валу, установленный относительно задатчика импульсный датчик, о т5 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено генератором тактовой частоты, подключенным к нему счетным входом счетчиком, регистром, подключенным синхронизирую10 щим входом к импульсному датчику, компаратором, соединенным первой группой входов с выходами регистра, триггером. подключенным первым входом к выходу компаратора, выходы счетчика соединены с

15 установочными входами регистра и второй группой входов компаратора, выход импульсного датчика подключен к входу сбро са счетчика и второму входу триггера, а соединение выходов счетчика с установоч20 ными входами регистра выполнено со смещением, по меньшей мере. на один разряд влево, 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежно25 сти работы, выход триггера соединен с sxoдом разрешения счета счетчика.

3. Устройство по п.1. от л ич а ю ще ес я тем, что выход триггера соединен с входом разрешения работы тактового генера30 тора.