Быстродействующее цифровое устройство для измерения разности скоростей секций агрегатов

 

О П И С А Н И Е 370529

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.!!!.1971 (№ 1636861/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.!!.1973. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 16Л .1973

М, Кл. G 01р 3/56 йомитет an делам еааОретеиий и открытий ори Совете Миииотраэ

СССР

УДК 53il 767:621.3.083.72 (088.8) Авторы изобретения

Б. А. Фурман, А. Г. Личман и М. Г, Рохман

Харьковский политехнический институт им. В. И. Ленина

Заявитель

БЪ|СТРОДЕЙСТВУЮЩЕЕ ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ СКОРОСТЕЙ СЕКЦИЙ АГРЕГАТОВ

Изобретение касается цифровых измерительных систем высокой точности и может быть использова но для измерения разности скоростей секций агрегатов,,выпускающих полосовые материалы.

Из|вестные быстродействующие цифровые устройства для измерения равности скоростей секций агрегатов, выпускающих полосовые материалы, содержащие блок тактовых импульсов, блок задания калиброванных интервалов времени, блок измерения, включающий в себя схему сравнения остатков, схему сравнения чисел переполнений, схему управления переносом информации и схему распознавания знака, а также выходной счетчик, имеют сложные схемы сравнения чисел переполнений, управления переносом информации и распознавания знаков.

Для,повышения надежности предлагаемого устрой сава схема с равнения числа переполнений выполнена в виде двух триггеров, входы которых связаны соответственно с выходами двух двоичных счетчиков, а потенциальные входы через четыре диода попарно под ключены к двум входам схемы запрета на двух диодах и чвух резисторах, а схема управления переносом информации состоят из трех схем совпадений, потенциальный вход одной из которых подключен к выходу схемы запрета, импулысный вход подключен к блоку тактовых импульсов, а выход — и выходу выходного счетчика; потенциальный вход второй схемы также подключен к Выходу схемы запрета, выход ее связан со входом т1риггера знака, а импульсный вход соединен с выходом третьей схемь1 совпадения, .импульсный вход которой соединен с Выхо. Ом из дВОичных счетчикоВ, а потенциальный вход — с потенциальным выходом триггера блока тактовых импульсов.

На чертеже пред тавлена блок-схема предлагаемого устройства для измерения разности скоростей секц::1й агрегатов, выпускающих полосовой матерпал.

Блок 1 тактовых импульсов состоит из генератора 2 эталонной частоты, стабилизированного кварцем и подключенного через переключатель 8 и кип1п-реле 4. Выход последнего связан с импульсным входом схемы 5 совпадения, управляемого по потенциальному

20 входу с выхода триггера б. Блок тааттовых импульсов содержит также формирователи 7 и

8 импульсов сброса, связанные с разделительными входами триггера б и управляющие сбросом по шинам 9 и 10. Выход схемы 5 соедине н также со входом кипп-реле 11.

Блок 12 задания калиброван.1ых интервалов времени, состоящий из двоичного делителя 18 частоты, вход которого связан с выходом генератора 2 через переключатель 8, а выход — со

30 входом формирователя 7, и диодного дешиф370529

3 ратора 14, поразрядно связанного с делителем

18. Выход одной из шин дешифратора 14 связан с формирователем 8, а два других — с блоком 15 измерения, Последний непосредственно связан с дискретными датчиками 16 и 17 скорости, установленными на приводных валах секций агрегата, скорости, которых сравни ваются (на чертеже не показаны). Выход одного из датчиков (16) связан с переключателем 8 блока 1 тактовых частот и используется в режиме измерения относительных значений разности, подключаясь при этом через переключатель 3 к входу двоичного делителя 13 частоты.

Блок измерения 15 состоит из схемы 18 сравнения остатков чисел импульсов, поступающих от датчи ко в 16 и 17 скорости за калиброванный интервал времени, схемы 19 сравнения числа переполнений, схемы 20 упра вления переносом информации.

Схема 18 сравнения остат ков состоит из вентилей 21 и 22 со впадения, импульсные входы которых связаны с выходами датчиков 16 и 17, а потенциальные входы управляются с шин дешифратора 11 схем 28 и 24 «ИЛИ», входы которых соединены с выходами вентилей 21 и 22 и двоичных счетчико в 25 и 26, входы кс торых подключены к выходам схем

28 и 24. Вторые входы схем 25 и 26 связаны с выходами вентиля 5 и кипп-,реле 11 блока 1.

Схема 19 состоит из двух триггеров 27 и 28, входы которых соединены с выходами счетчиков 25 и 26.

Выходы триггеров 27 и 28 через диоды 29—

82 подключены к двум входам схемы запрета на диодах 88 и 84 и резисторах 35 и 86, подключенных. к источнику отрицательного напряжения — Е.

Схема 20 состоит из трех схем сов падения

87, 88 и 89 Выход схемы 39 соединен с входом декадного счетчика 40, а выход схемы 88— с входо м триггера 41 знака, связанных с индикаторны м устройспвом 42.

Цепи сброса счетчиков 25 и 26, триггеров 27, 28 и 41 подключены к шине 9 сброса блока 1.

Принцип действия предлагаемого устройства основан на методе сравнения не абсолютных ветичин, составляющих раз ности скорости, а лишь некоторых остаточных значений, не превышающих ма ксимально возможной разности.

Полный цикл измерения состоит из двух этапов. На перво м эта пе числа импульсов измеряемых частот, получаемые за фиксированный интервал времени и пропорциональные абсолютным значениям скоростей секций, з начительно уменьшаются на некоторую, определенную для каждой из секций,,величину до уровня указанных остат ков. У меньшение производится путем многократного вычитания из обеих составляющих некоторого, .заранее заданного числа, превышающего максимально воз можную разновть. На второ м этапе измерения сравниваются полученные остатки и значения их разности им пульсами та ктовой час15

4 тоты переносятся в декадный счетчик, управляющий цифровым и индикаторами. Одновремен но определяется знак разности.

Возможны два пути использования описанного процесса: измерение абсолютных и относительных значений разности .скоростей, т. е. собственно разности и соотношения.

Принцип измерения частоты как числа импульсо в за определенный интервал времени, определяемый числом им пульсов другой частоты, основан на следующих соотношениях:

fi

n,f,=n,f,=Т и п,=u,—, f2 где n> — число импульсов частоты fi, и, — число импульсов частоты f за период измерения Т.

Если частота f:, определяющая интервал измерения, фиксированная, то результат измерения представляет в некотором масштабе абсолютное значение измеряемой частоты . Если частота f> переменная, то результат измерения представляет при другом значении масштаба отношение двух измеряемых частот.

Работа схемы сравнения числа переполнений двоичных счетчиков блока измерения и схемы управления переносом информации в выходной декадный счетчик происходит следующим образом.

При равенстве чисел переполнений счетчиков 25 и 26 на перовом этапе работы к началу второго этапа триггеры 27 и 28 оказываются в одина ко вом состоянии. При этом запрещающий нулевой потенциал присутствует только на одном из входов схемы за прета на диодах

33, 84 и резисторах 85, 86, запрет не осуществляется, на выходе схемы запрета имеет место отрицательны и потенциал, открывающий схемы совпадения 88 и 89.

При неравенстве чисел переполнений (возможное различие:на единицу) со стояние триггеров 27, 28 к началу второго этапа оказывается разным, запрещающий потенциал поступает на оба входа схемы запрета, на ее выходе за прещающий нулевой потенциал запирает схемы 38 и 89.

В начале второго этапа от крывается по потенциальному входу схема совпадения 87.

На втором этапе измерения на вход импульсной схемы совпадения 89, а также на входы счетчи ков 25, 26 поступает пачка импульсов тактовой частоты, сф ормированная в блоке та ктовых импульсов 1. Количество импульсов в пачке определяетя дополнительным калиброванным интервалом времени,:в течение которого дважды опрокидывается триггер 6, выходное напряжение которого открывает на этот период схемы совпадения 5 и 87, и равно емкости каждого из счетчиков 25, 26.

При прохождении тактовой частоты на втором этапе каждый из счетчико в переполняется один раз п ри дополнении запи "анного в нем на первом этапе остатка до числа, соответствующего полной емко сти. Каждый из этих им пульса в пере полнения опрокидывает триг370529

Составитель H. Надеждина

Техред Г. Дворина

Редактор Т. Иванова

Корректор Е Сапунова

Заказ П29/J3 Игд. М 263 Тираж 755 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобре-,ений и открытий при Совете Л1инистров СССР

51оскв"., Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 гер 27 или 28. С момента каждого опрокттдьтвания схема запрета изменяет свое состояние на обратное и соответственно управляет прохождением импульсов через схемы совпадения

88 и 89. При этом число импульсов тактовой частоты, поступившее в декадный счетчик 40 оказывается равным разности сравниваемых окоростей в заданном масштабе, а состояние триггера зпака 41 соответствует знаку этой разности. Последние управляют световыми индикаторами для отсчета значений разности и ее знака.

Предмет изобретения

Быстр одей сто уютцее цифровое устр о и ств о для измерения разносттт скор осте11 ceåäIIÈ аг.регатов, вьтпускаютцих по.тосовые материалы, состоящее из блока тактовых пм. ульсов, 070ка задания калиброватнных интервалов времени, блока измерения, включающего.в себя схему сравнения остатков, схему сравнения ч сла nepeno7íåòII и схему управлеттття ттеретгосом информации, вьтходнс го счетчика, триггеРа Знатна И ИН7III àò0ÐÍ0I.0 УСтРоттСтпа, ОтгтиЧаютттевся тсм, NT0, с целью повышения надежности устройства, схема сравнения числа переполнений выполнена в виде двух триггеров, входы которых связаны соответст вент,о с вых07àìII дву Y двоичных счетчттт<ов, а потенциальные выходы через четыре диода попарно по ключены к,.в«м входам схемы запрета на двух -потах и двух peaIIcropax, а схема управления переносом IIIQорматции состоит из трех схемам совладений, потенциальный вход одной из которых подключен к выходу схемы запрета, импульсный вход подключен к блоку такToBIIx импульсов, а выход — к входу выходного счетчика; потенциальный вход второй схемы совпадений также подключен к выходу схемы запрета, выход ее связан со входом триггера знака, а импульсный вход соединен с выходом третьей схемы совпадения, импульсный вход которой соединен с выходом одного из двоичных счетчиков, а потенциальный B707 — с потенциальным выходом триггера блока тактовых импульсов.