Устройство для измерения разности скоростей двух вращающихся тел

 

Союз Советских

С (ii! 609093 оциапнстических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.09.76 (21) 2401986/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.78. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 12.05.78 (51) М. Кл з G ОIР 3/40

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 531.77(088.8) ло делам изобретений и открытии (72) Авторы изобретения

Н. П. Терешин, H. А. Новиков и Э. В. Тимошенко

Институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ СКОРОСТЕЙ

ДВУХ ВРАЩА1ОЩИХСЯ ТЕЛ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения разности скоростей двух вращающихся тел.

Известно устройство для определения разности угловых скоростей двух вращающихся тел, принцип действия которого основан на преобразовании скорости в аналоговый электрический сигнал с последующим обратным преобразованием его в механическое движение, передаваемое блоку индикации (1).

Недостатками такого устройства являются погрешности измерений, связаные с аналоговым преобразованием сигнала и их узкая область применения.

Известно также более точное устройство аналогичного назначения, снабженное импульсными датчиками скорости, связанными со схемой цифровой обработки сигналов (2).

Недостаточные быстродействие и точность этого устройства связаны с наличием двух самостоятельных каналов измерения.

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено подключенным к генератору импульсов измерителем скорости одного из вращающихся тел и логическим элементом, включенным между связанпым с выходом генсратора вентильным устройством и измерителем числа импульсов, счетчики которого выполнены реверсивными, причем вентильное устройство представляет

5 собой фотодиод, а импульсные датчики скорости — два одинаковых последовательно оптически связанных с фотодиодом растровых элементов с осветителем, ширина прорезей на которых равна ширине промежутков между прорезями.

На чертеже показана комбинированная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит закрепленные на связанных с телами вращения (на чертеже не

15 показаны) валах 1 и 2, растровые элементы

3 и 4 датчиков скорости, выполненные в виде одинаковых дисков с прорезями, ширина которых равна ширине промежутков между ними. Световоды 5, 6, 7 последовательно оптически связывают осветитель 8, растровые элементы 3 и 4 и выполняющий функцию вентильного устройства фотодиод 9. Вход фотодиода 9 подключен к выходу генератора 10 импульсов, который связан с измерителем 11 скорости вращения вала 1. Выход фотодиода

9 связан с входом логического элемента 12, выходы которого подключены к двум реверсивным счетчикам 13 и 14, связанным с блоком 15 индикации.

609093

Изд. М 446 Тираж 1122

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 812/14

Подписное

Устройство работает следующим образом.

При вращении валов 1 и 2 с различной скоростью один из растровых элементов датчиков, например элемент 4, постепенно обгоняет элемент 3. По мере обгона прорези одного элемента постепенно перекрываются промежутками между прорезями другого элемента.

Таким образом, свет от осветителя 8, проходящий через прорези обоих растровых элементов, проходит по существу через щель постоянно изменяющейся ширины, причем скорость изменения ширины пропорциональна разности скоростей вращающихся тел.

При попадании света на фотодиод 9 он открывается на время, пропорциональное ширине щели. Импульсы, вырабатываемые генератором 10 с частотой, зависящей от скорости вращения вала 1, определяемой измерителем

11, поступают через фотодиод 9 и логическое устройство 12 на счетчики 13 и 14. Логическое устройство 12, управляемое первым и последним импульсами каждой серии, поочередно переключает счетчики 13 и 14 в режим

«Запись» или «Вычитание».

Таким образом, после каждой серии импульсов на одном из счетчиков поочередно остается записанным число импульсов, пропорциональное разности скоростей двух вращающихся тел, которое и подается на блок 15 индикации.

Формула изобретения

Устройство для измерения разности скоростей двух вращающихся тел, содержащее два импульсных датчика скорости, связанные через вентильное устройство с измерителем числа импульсов в виде двух счетчиков с блоком индикации, и генератор импульсов, связанный с указанным измерителем числа. импульсов, 1О отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерений, оно снабжено подключенным к генератору импульсов измерителем скорости одного из вращающихся тел и логическим элементом, 15 включенным между связанным с выходом генератора вентильным устройством и измерителем числа импульсов, счетчики которого выполнены р евер сивными, причем вентильное устройство выполнено в виде фотодиода, а импульсные датчики скоростей — в виде двух одинаковых оптически последовательно связанных с фотодиодом растровых элементов с осветителем, ширина прорезей на которых равна ширине промежутков между прорезями.

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидстельство СССР№ 121972, кл. G Olp 3/56, 1952, 2. Авторское свидетельство СССР № 281920, ЗО кл. G Olp 3/04, 1969.