Устройство для измерения мгновенной скорости вращения вала

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()662865 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.03.77 (21) 2469071/18-10 с присоединением заявки №вЂ”

{23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 01 P 3/44

Государстееннв и неинтет

СССР не делам нзверетеннй н юткритнй

Опубликовано 15.05.79. Бюллетень № 18 (53) УДК531.7:62L ,317.39 (088.8) Дата опубликования описания 25.05,79 (72) Автор., изобретения

1О. Н. Мастюкин

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННОЙ СКОРОСТИ

ВРАЩЕНИЯ ВАЛА

Устройство относится к области цифровой электроизмерительной техники и предназначено для измерения с высокой точностью мгновенной угловой скорости в системах с вращающимися валами, например в электропри воде.

Известно устройство, предназначенное для измерения скорости вращения вала 11j

Работа этого устройства основана на подсчете импульсов датчика скорости в заданном интервале времени.

Известно устройство для измерения мгновенной скорости вращения вала, которое содержит импульсный датчик скорости и генератор образцовой частоты, выходы которых соединены через схему унравления со входами двух регистрирующих счетчиков 121.

Однако это устройство имеет погрешность, которая особенно высока при больших угловых ускорениях и низких скоростях вращения.

Цель изобретения — повышение точности измерения мгновенной скорости вращения вала.

Это достигается тем, что устройство для измерения мгновенной скорости вращения вала снабжено третьим регис ерирующим счетчиком, а схема управления собрана на трех триггерах и трех схемах И, при этом счетные входы первого и третьего счетчиков соединены соответственно с выходами первой и третьей схем И, а вторые входы — с выходом второй схемы И, с единичным входом первого триггера и с входом второго счетчика, первый вход которого подключен к выхо ду первого счетчика. Первые входы трех схем И соединены с выходом генератора образцовой частоты, вторые входы этих схем соединены соответственно с единичным и инверсным выходами первого триггера и с единичным выходом второго триггера. Третий вход второй схемы И соединен с прямым выходом третьего триггера. Нулевые входы первого и второго триггеров подключены к выходу импульсного датчика скорости. Единичный вход второго и нулевой вход третьего триггеров подключены к клемме «запрос», единичный вход третьего триггера подключен к клемме «пуск».

На риг. 1 показана схема, поясняющай работу устройства; на фиг.. 2 — блок-схема

662865 устройства для измерения мгновенной скорости вращения вала.

Устройство для измерения мгновенной ско-.

" " ""Pîñòé" вращения"вала содержит генератор 1 образцовой частоты, импульсный датчик 2 скорости, первый, второй н третий регистрирующие счетчики 3 — 5, первую, вторую и третью схемы И 6 — 8 первый, второй и третий триггеры 9 — 11 и клеммы 12 «запрос» и 13 «пуск».

В исходном состоянии триггеры 9 — 11 измерителя скорости находятся в состоянии

«О» и импульсы с выхода генератора 1 образцовой частоты через схемы И 6 — 8 на входы регистрирующих счетчиков 3 — 5 не поступают. В момент прихода импульса пуска. на клемму 13 триггер 11 устанавливается в состояние «1» и ближайший импульс с выхода генератора l проходит на выход схемы

И 7, Своим передним фронтом он производит перепись числа, содержащегося в счетчике 3, в счетчик 4, а задним фронтом— установку счетчика 3 в состояние «О» с одновременной записью в него числа «один», счетчика 5 в нулевое состояние и триггера 9 в состояние «1». Последующие импульсы с выхода генератора 1 проходят через схему И 6 на вход счетчика 3 до момента.появления ближайшего импульса на выходе датчика 2 скорости, который устанавливает триггер 9 в состояние «О». Ближайший импульс с выхода генератора 1 проходит на выход схемы И 7 и производит описанные выше операции с6 счетчиками 3, 4, Ь и триггером 9, .В конце каждого периода Т следования импульсов иа выходе импульсного датчика 2 скорости в счетчике 3 записано число, про-- - порциональное этому периоду, а в счетчике 4 — число, йропорцйоиальное предыду- щему периоду. Следует обратить внимание на запись числа «один» в счетчик 3 при уста новке его в нулевое состояние, Это число компенсирует потерю as входе счетчика 3 одного импульса, которым производятся соответствующие операции со счетчиками 3, 4, 5 и триггером 9; Такой. прием исключает возможную потерю импульсов образцовой частоты в течение момента времени равного длитецвности импульса на выходе датчика 2 скорости. В момент прихода импульса запроса на,. клемму 12 триггер 10 устанавливается в состояние «I», а триггер 11 в состояние «О». С этого"момента импульсы с выхода генератора 1 поступают через схему

И 8 на вход счетчика 5 до момента появления ближайшего имйульса на выходе датчика 2 скорости, который устанавливает триггер 10 в состояние .«О». Этот импульс устанавливает также триггер 9 в состояние «О».

Таким образом, посЛе появления импульса запроса к концу периода Т в счетчиках 3, 4, 5 зафиксированы следующие числа: в счетчике 3 — число N, пройорцйойальное периоду Т, в течение которого пришел импульс запроса; в счетчике 4 — число N$, пропорциойальное предйдущему периоду; в счетчике 5 — число h, N, пропорциональное интервалу времени Ьг момента прихода импульса запроса до окончания периода Т. Эти $. числа в счетчиках сохраняются до появления очередного импульса пуска. По показаниям счетчиков 3 и 4 и по известным формулам определяют средние скорости за состветст.вующие периоды, и угловое ускорение дя dt.

По показанию счетчика 5 определяют интер 4 вал времени Ь t (фиг, 1) между точкой п, соответствующей средней угловой скорости а« за период Т, и моментом прихода нм пульСа запроса в точке m

A t = T (0,5 — Ь М/Ng ) .

Зная это время и угловое ускорение, можно определить мгновенную скорость вращения вала в точке m.

a) = о) «р +Ь t (4) /d t.

В определение скорости ао входят в основном погрешности дискретности трех компонентов N>, 1Ч» и ЫЧ, Это значительно уменьшает погрешность измерения скорости. формула изобретения

2$

Устройство "для измерения мгновенной скорости "вращения вала, содержащее импульсный датчик скорости н генератор об- разцовой частоты, выходы которых через схему управления соединены с входами двух регистрирующйХ счетчиков, отличающееся тем, что, с целью повышения точности из-. мерения, оно снабжено третьим регистрирую щим Счетчиком, а схема управления собрана на трех триггерах и трех схемах И„ счетные входы первого и третьего счетчиков соединены соответственно с выходами первой и третьей схем И, а. вторые входы — с выходом второй схемы И, с единичным входом

" "первбгО триггера и с входом второго счетчи- ка, другой axoii Êîòîðîão соединен с выходом первого Счетчика, первые входы трех схем

-И соедййены с выходом генератора образцовой частоты, вторые входы подключены соответственно к единичному и йнверсному выходам первого триггера л к единичному выитду второго триггера, а третий вход второй схемы И соединен с прямым выхбдом-третьего триггера, нулевые входы nepsoro и второго триггеров подключены к выход г импульсного датчика скорости, единичный вход второго и нулевой вход третье$4 го трйггеров подключены к клемме «запрос», а единичный вход третьего триггера подключен к клемме «пуск».

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 449302, кл. G 01 P 3/54, 1974.

Й. Авторское свидетельство № 145807, кл. G 01 P 3/44. 1962.

AIZ. 2

Составитель М. Хаустов

Редактор А. Шмелькин Техред О. Луговая Корректор Е. Лукач

Заказ 2690 46 Тнралс l 089 Подпечное

ЦВИИ ПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений н открмтнй

l l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Руушская наб., д. 4(5

Филиал ППП ейатентэ, г. Уигород, ул. Проектная, 4