Устройство для измерения скорости вращения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»)555342 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.07.75 (21) 21537 63/10 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

Ñ 01 P 3/42

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам нзооретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано25.04,77 Бюллетень № 15 (5З) а ДК 621.317.39 (088,8) (45) Дата опубликования описания 28.05,77 (72) Авторы изобретения

Jj, В. Лебедев, A. Н, Тычков„Е. В, Кураева и T. А. Мокроусова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕН!1Я СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ

20

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения скорости вращения на летательных аппаратах.

Для измерения скорости вращения широко применяются частотные датчики индукционного типа.

Известны измерительные устройства, преобразующие период следования импульсов датчика в код или напряжение (Ц.

Недостатком этого устройства является отсутствие калибровки, что снижает точность и достоверность измерения, Известно также устройство, содержащее датчик, усилитель и формирователь импульсов входного сигнала, схему управления, формирующую измерительный интервал, клапан, один вход которого подключен к генератору эталонной частоты, второй — к выходу схемы управления, а выход — к входу счетчика (23 .

Недостаток этого устройства заключается в отсутствии средств для проверки работоспособности перед началом измерения, ч то приво ди т к снижению дос товернос ти результатов измерения.

Цепь изобретения — осуществление автоматической калибровки, позволяющей определить работоспособность устройства перед началом измерения.

Достигается это введением в устройство гв;окопебатепьного мупьгивибратора, синхронизпрующий вход которого подключен к выходу формирователя, а выходы соединены с входом усилителя импульсов измеряемой частоты и с входом схемы управления.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства, .на фиг. 2 — временная диаграмма, поясняющая работу устройства в режиме измерения, На фиг. 3 — временная диаграмма, поясняющая работу устройства в режиме калибровки.

Устроиство содержит датчик 1, усилитель

2, триггер Шмидта 3, схему управления 4, состоящую из триггеров 5 и 6, логической схемы ИЛИ 7, одновибраторов 8 и 9, мульгивибргтор 10, клапан 11, счетчик 12, регистр памяти 13, цифро-аналоговый пре555342

3 образователь 14, логическую схему И 15, генератор эталонной частоты 16.

Устройство имеет два режима работы:

"измерение и калибровка .

Импульсы датчика 1, амплитуда которых превышает порог срабатывания устройства, определяемый коэффициентом усиления усилителя 2 и уровнем срабатывания триггера

Шмидта 3, поступают на синхровход мультивибратора 10 и на счетный вход триггера 5.

Под воздействием этих импульсов происходит срыв автоколебаний мультивибратора и установка его в устойчивое состояние.

Триггеры 5 и 6 формируют измерительный интервал, равный двум периодам импу,.i"".ов датчика (cM. фиг. 2а, б, в,). Триггер 6 управля",-.т работой клапана 11. При .наличии положительного потенциала на выходе триггера 6 клапан 11 открыт и импульсы эталонной частоты с выхода ге.нератора 16 поступают на вход счетчика

12 (см. фнг. 2в, и, к).

Количество импульсов, прошедших на с четчик, пря мо пропорционально длительности измеряемого интервала. При смене выходного потенциала триггера 6 на отрицательный, клапан 11 закрывается и доступ импульсов эталонной частоты на счетчик прекращается.

Клапан 11 остается в закрытом состоянии в течение следующих двух периодов входного сигнала. Это время используется для осуществления операций переноса информации из счетчика 12 в регистр памяти 13 и последующего сброса счетчика в

"О».

Формирование импульсов переноса и сброса осуществляется с помощью логической схемы ИЛИ 7 и одновибраторов 8 и 9.

На один из входов схемы ИЛИ поступает сигнал с выхода мультивибратора 10, на второй — с выхода триггера 6.

При наличии на обоих входах схемы 7 высокого потенциала на ее выходе появляется низкий потенциал, при наличии на любом из входов низкого потенциала на ее выходе появляется высокий потенциал.

Поскольку мультивибратор 10 находится в устойчивом состоянии, которому соответствует наличие высокого потенциала на коллекторе транзистора T (cM. фиг. 2д), то выходной сигнал логической схемы 7 определяется изменением только выходного сигналя тригге -я 6, При нерек,но ечии триггера 6 из состояния 1» в сск.тоянне "О", на выходе логической схом1,. 7 появляется отрицательный перепад -aтря <ения (см. фиг, 2a), ко5

50 торым запускается одновибратор 8, формирующий импульс переписи информации из счетчика 12 в регистр памяти 13 (см. фиг. 2ж), задним фронтом импульса переписи запускается одновибратор 9, формирующий импульс сброса (см. фиг. 2а), который устанавливает все разряды счетчика в "О».

При отсутствии импульсов с датчика, а также при амплитуде импульсов меньше порога срабатывания устройства, мультивибратор 10 работает в режиме автоколебаний и с его выхода на вход усилителя 2 через дифференциальную цепочку С2, P, Q u C1 поступают импульсы, имитирующие сигнал датчика.

Частота импульсов мультивибратора в

4-5 раз меньше минимальной частоты датчика, амплитуда импульсов достаточна для срабатывания устройства.

За время измерительного интервала, равного двум периодам колебаний мультивибратора, происходит подсчет импульсов эталонной частоты.

При наличии "1» во всех разрядах счетчика на выходе логической схемы И" 15 появляется отрицательный потенциал, запрещающий дальнейшее прохождение импульсов эталонной частоты через клапан 11.

Единичное состояние разрядов счетчика сохраняется до конца измерительного материала, пока одновибратор 8 (см. рис.

Зж) не произведет переписи информации из счетчика 1 2 в регистр памяти 1 3, а одновибратор 9 не сбросит счетчик в "О» (см. фиг. Зз).

Импульсы переписи и сброса в процессе калибровки формуются дважды за период между двумя соседними измерительными циклами (см. фиг. Зж,з). Это обусловлено тем, что на один из входов логической схемы ИЛИ 7 поступают импульсы с выхода мультивибратора 10, частота которых в 4 раза больше частоты импульсов на другом ее входе (см. фиг. Зж,з).

При этом на выходе схемы ИЛИ (см. фиг. Be) между двумя измерительными циклами дважды возникает отрицательный перепад напряжения, которым запускается одновибратор 9.

Из-за наличия двух импульсов йереписи между двумя соседними циклами в регистр памяти записывается "единичное состояние счетчика (первым импульсом) и

»нулевое» состояние счетчика (вторым импульс о м.) .

Таким образом, в процессе калибровки на выходе устройства чередуются максимально. и минимальное значения кода или макси,.;;..",.; .;й и минимальный уровни напряжения.

555342

Наличие любых других значений кодов или напряжений свидетельствует о неисправности измерительного устройства и необходимости его ремонта или замены.

Значения минимального и максимального уровней выходного напряжения используются затем при расшифровке для уточнения результатов измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости врашения, содержашее последовательно соединенные датчик, усилитель и формирователь импульсов измеряемой частоты, схему управления, формируюшую измерительный интервал, генератор эталонной частоты, подключенный через клапан к входу счетчика, регистр памяти, цифроаналоговый преобразователь, о т л и ч а ю ш е— е с я тем, что, с целыс автоматической калибровки устройства, в его введен мультивибратор, сннхронизирующий вход которого подключен к выходу формирователя, а выходы соединены с входом усилителя импульсов измеряемой частоты и с входом схемы управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 296138, М, Кл. С» 08 С 9/04, 1969.

15 2. Туричин А, М. Электрические измерения неэлектрических величин, Л., Энергия",1966, с. 441 (прототип).

555342

1—

Составитель М, Хаустов

Редактор Е, Полеонова Техред A. Демьянова Корректор В. Куприянов

Заказ 453/21 Тираж 1 052 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раулская иаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,