Цифровой измеритель соотношения скоростей вращающихся валов

 

О П И С А Н И Е ((!) 495608

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCKOAAV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Свкиалистических

Раслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.03.72 (21) 1758918t26-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.75. Бюллетень М 46

Дата опубликования описания 25.05.76 (51) М. Кл. G Olp 3, 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.317:531.77 (088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Авторы

Il3o0pетс!пlя

В. О, Курт-Умеров, А. M. Иващенко и С. В. Сутырин

Украинский заочный политехнический институт (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЪ СООТНОШЕНИЯ СКОРОСТЕЙ

В РА1ЩАЮЩИ ХСЯ ВАЛОВ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известны цифровые измерители соотношения скоростей вращающихся валов, содержащие высокочастотный и низкочастотньш датчики оборотов валов, счетчики грубого и точного отсчетов, вспомогательный р евер сивный счетик, генератор импульсов, стабилизированный кварцем, индикатор нулевого кода числа, вентили и триггеры.

Для сокращения времени измерения в предлагаемом измерителе сум)о(ирующий вход вспомогательного реверсивного счетчика соединен через вентиль, управляемый триггером фиксации длительности дробной части временного интервала, с генератором импульсов, вычитающий вход вспомогательного реверсивного счетчика соединен через вентиль, управляемый триггером фиксации дополнения, вентиль, управляемый триггером фиксации длительности заполнения счетчика точного отсчета, и делитель частоты с генератором импульсов, выход индикатора нулевого кода числа, содержащегося во вспомогательном реверсивном счетчике, соединен с триггером фиксации длительности заполнения счетчика точного отсчета.

Единичный вход триггера фиксации дополнения соединен с выходом триггера разрешения грубого отсчета, счетный вход которого соединен с низкочастотным датчиком, а высокочастотный датчпк оборотов вала соединен с нулевым входом триггера фиксации дополнения и через вентили со счетчиками грубого и точного отсчетов, что обеспечивает возможность работы измерителя в несинхронном режиме следования импульсов от датчиков.

На чертеже дана блок-схема описываемого устройства.

10 Устройство содержит высокочастотный 1 и

;шзкочастотный 2 датчики оборотов вала, триггер 3 разрешения грубого отсчета, вентиль

4. счетчики 5 н 6 грубого и точного отсчетов, соответственно, вентиль 7, триггер 8 в режиме

15 делителя, триггер 9 фиксации длительности дробной части временного интервала, триггер !

О фпксацпи дополнения, вентили 11 — 13, делитель 14 частоты, генератор 15 импульсов, стабилизированный кварцем, вспомогательный

20 реверсивный счетчик 16, индикатор 17 нулевого кода числа, триггер 18 фиксации длительности заполнения счетчика точного отсчета и вентиль 19, Высокочастотный датчик 1 оборотов вала соединен с вентилями 4, 7 и

25 19 и нулевым входом триггера 10 фиксации дополнения. Единичный выход триггера 10 соединен с вентилем 12 и единичным входом триггера 18 фиксации длительности заполнения счетчика точного отсчета. Единичный вы30 ход триггера 18 фиксации длительности запол50

05 пения счетчика точного отсчета соединен со входом счетчика б точного отсчета. Счегный вход триггера 3 разрешения грубого отсчета соединен с выходом низкочасто" íîãî датчик;I

2 оборотов вала. Едицичны11 выход триггера 3 разрешения грубого отсчета соединен с вентилями 4 и 7 и единичным входом триггера 10 фиксации дополнения, а нулевой выход — с единичным входом триггера 9 фиксации длительности дробной части временного интервала. Нулевой вход триггера 9 подключен к выходу триггера 8, счетный вход которого сосдинеп с выходом вентиля 7. Выход вентиля

4 подключен к счетчику 5 грубого отсчета.

Единичный выход триггера 9 фиксации длительности дробной части временного интервала подключен к вентилю 11, выход которого соединен с суммирующим входом вспомогательного реверсивного счетчика 16. Вычитающий вход счетчика 16 подключен ко входам вентилей 12 и 13. Выход генератора 15 импульсов, стабилизированных кварцем, соединен с делителем 14 частоты и вентилями 11 и

12, а выход делителя 14 частоты — со входом вентиля 3. К вспомогательному реверсивному счетчику 16 подключен индикатор 17 нулевого кода числа, выход которого соединен с нулевым входом триггеда 18 фиксации длительности заполнения счетчика точного отсчета.

В начальный момент времени все элементы схемы находятся в нулевом состоянии, что соответствует закрытому положению вентилей.

Импульс с датчика 2 перебрасывает триггер

3, открывая тем самым вентили 4 и 7. Через открытый вентиль 4 импульсы с датчика 1 заполняют счетчик 5 грубого отсчета, фиксирующий количество импульсов, поступающих с датчика 1. Одновременно триггер 9 открывает вентиль 11, через который счетчик 16 заполняется импульсами генератора 15.

Импульс с датчика 1 через открытый вентиль 7 поступает на триггер 8, работающий в режиме делителя. Выходной импульс триггера 8 появляется после прихода второго импульса с датчика 1 и перебрасывает исходное состояние триггера 9, вентиль 11 закрывается и заполнение счетчика 16 прекращается.

Количество импульсов, зафиксированное в счетчике 16, пропорционально сумме периода

TI между импульсами высокочастотного датчика и оставшейся при измерении начальной дробной части периода -.„, т. е. -.„= Т, +-.„,.

В момент прихода второго импульса с датчика 2 триггер 3 разрешения грубого отсчета перебрасывается в исходное состояние, вентили 7 и 4 закрываются, заполнение счетчика

5 грубого отсчета прекращается. Одновременно импульс с триггера 3 перебрасывает триггер 10 фиксации дополнения в положение «1», в результате чего открываетсч вентиль 1?, через который импульсы с генератора 15. стабилизированного кварцем, поступа1О1 на вычитающий вход вспомогательного счетчика 16. Вы5

<пг1 ">Iп:;е в с<1Г1чикс 11ро11сходит до тех пор, пок I е дят гнкя пе придет импульс, перебрасыВяЮщнй трн1гпср 1О В ИСХОДНОЕ СОСтОяНИЕ. ТОГдя вент11л1, 12 закрывается. Уменьшение содержимого счетчика 16 прекрашае.-ся и в нем фиксируется величина, пропорциональная сумме начальной и конечной дробных частей временного интервала т„1+т„ . При перебрасывании триггера 10 в исходное состояние открываются вептил11 19 и 13, управляе лые триггером 18 фиксации длительности заполнения сче1"1ика точного отсчета. Через открытый вентиль 19 счетчик 6 точного отсчета заполняется импульсами с датчика 1. Через открь1тый вентиль 13 в рсверсивпый вспомогательный счетчик 16 пос1упают импульсы с делителя 14 частоты, который дели"частоту импул,ьсов,,поступающих с генератора 15, 11а двя в степени т, где m — число разрядов счетчика б точного отсчета. Эти импульсы поступают в счетчик 16 до те.; пор, пока содержимое его не будет равно нулю. Тогда срабатывает индикатор 17 нулевого кода числа, и импульс от него перебрасывает триггер 18 в исходное состояние. Вентиль 19 закрывается, и заполнение счетчика 6 точного отсчета, которое происходило в течение времени (т 1+т„.):2, прекращается. Показание счетчика 6 соответствует сумме начальной и конечной дробных частей временного интервала.

Число, зафиксированное счетчик" ìè 5 и 6. соответствует вели ип1е соотношения скоростей вращающихся валов, На этом цикл счета заканчивается.

Таким образом. предлагаемый измеритель соотношения скоростей позволяет повысить его быстродейс-вие более, чем на порядок, и точность >1змеренпй, а также обеспечивает возможность применения измерителя в режиме несинхронного следования импульсов от датчиков. 1(роме того, значительно упрощается схема измерителя, так как отпадает необхо1имость использования «функционального Олока» временной интервал — напряжение, и, следовательно, значнтел:,по снижается его стоимость. ср о р м у л а изобретен 1 я

1. Цифровой 1 змеритель соотношения скоростей вращающихся валов, содержан1ий высокочастотный и низкочастотный датчики осоротов валов, счетчики грубого и точного отсчетов, вспомогательный реверсивный счетчик. генератор импульсов, стабилизированный кварцем, индикатор нулевого ко Iя числя. вентили и триггеры, о тл и ч а ю щ II и с я тем, что, с целью сокращения 13ремепи измерения, суммиру1ощий вход вспомогательного реверсивного счетчика соединен через вентиль, управляемый триггером фиксации длительности дробной части временного интервала, с генер;1тором импульсов, вычита1ощпй в од гс1ю 10гят-.:;,ного реверсивно:o счетчика соединен чер;. ; вентиль, управляемый трпггеро;I финcH«IIII

;;О1п1лпенпя> вентиль, управляемый триггером

4е0560Ь

Сл i гавнтел, Т. Богдалова

Реда,тор Л. Пейеоченко Те.;рсд Е. Митрофанова 1уолректор F. Рожкова

Закан 1044,11! Ивд. ¹ "073 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4!5

Гнногр;.фня. вр. Сапунова. 2 фиксации длительности заголнен :1я счетчика точного отсчета, и дели i ел! частол ы с Гене рJTîðoì импульсов, выход индикатора нулевого кода числа, содержащегося во вспомогательном реверсивном счетчике, соединен с триггером фиксации длительности заполнения счетчика точного отсчета.

2, Измеритель по п. 1, отлича ющий с я тем. что, с целью обеспечения возможности е о работ!! . ссинхроцном рс киме с,-.словацмиулье,и: от датч11ков, еди|шчный вход триггера фиксац ш дополнения соединен с выходом триггера разрешения грубого отсчета, счетньш вход которого соединен с низкочастотпь;:м датчиком, а высокочастотлпяй датчик оборви:ов вала соединен с нулевым входом триггера фиксации дополнения и через вентили со сн. вциками грубого и точного отсчетов.