Устройство для измерения относительных значений разности скоростей

 

ОП ИСА.Все

f К НФ НЧЕС тйтиарй

Союз Соеетсеа

С©циалмстицвсва

Рвслублии

7894 (щ дОноллиительное к авт. свид-ву(22) заявлено 03. 12. 76 p() 2425993/18 — 1О

Х (51) М, Кл.

G 01 P 3/56 с присоединением заявки №вЂ” (23) ГевударстееянФ ивютвт

СССР в доаи аааброеай м атхрытай

Приоритет—

Опубликовано 15. 06. 79. Бюллетень

Дата опубликования описания 15. 06 (72} Автор изобретения

Б. А. Фурмзн.

Харьковский ордена Ленина лолитехннческий ийстнтут им. В. И. Левина (73) Заявитель! (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ

ЗНАЧЕНИЙ РАЗНОСТИ СКОРОСТЕЙ

2 двух счетчиков, блок сравнения и управления переносом информаций, выходное устройство, причем управляющий вход управления синтезатором частоты связан с вйходом блока временных интервалов, соответствуяяцим каналу первого импульсного тахометра (2}.

Быстродействие этого устройства практически не зависит от уровня сравниваемых скоростей, но оно требует наличия импульсных тахометров с большим числом импульсов на оборот.

Ппя увеличения разрешающей способности импульсных тахометров в предлагаемом устройстве.

2 а1 ,измеряющем разность скоростеи как и, v-ч дило. -а:а вход уирааиения еиитеааитра еаотот / связывается с выходом блока временных интервалов, соответствующим каналу второго импульсного тахометра, а блок временных интерв апов состоит из двух каналов, каждьй из которых содержит

О-Т вЂ” триггер, тактирующий вход которого связан q выходом соответствующего импульсного т хометра, двухвходовьй элемент И и R-S — триггер, соединенные так, что единнчньй выход 0-Т-

Устройство относится к технике электрических измерений параметров движения и может быть использовано для измерения относительных значений разности скоростей вращения нлн перемещения рабочих органов машин н механизмов.

Известны устройства измерения относительных значений разности скоростей, содержащие импульсные тахометры, счетчики, схемы И и ИЛИ, схемы управления, выходные отсчетные устройства 111.

Общим недостатком этих устройств является:: во — первых, то, что их быстродействие зависит отуровня скорости так, что при малых значениях указанной скорости время измерения резко возрастает, и, so — вторых, то, что применение подобных устройств предполагает использование импульсных тахометров с большим числом имйульсов на оборот, определяющим, в свою очередь, их точ* ность и быстродействие.

Также известен измеритель относительных зна чений разности скоростей, содержащий два импульсных тахометра, блок временных интервалов, гене ® ратор эталонной частоты, управляемьй синтезатор частот, блок для стробирования тактовых импульсов, блок промежуточной памяти, состоящий из

41( {Я) УДК 531. 7:621 (088.8) 667896

3 триггера включен на первый вход элемента И, второй вход которого связан с генератором колебаний эталонной частоты, а выход — с входом соответ- . ствующего счетчика блока промежуточной памяти и с входом установки единицы упомянутого R — Sтриггера, нулевой выход которого связан с управляющим 0 — входом 0-Т вЂ” триггера, входы установ. ки нуля всех триттеров подключены к шине сбро. са, а нулевые выходы 0-T-триггеров обоих каналов связаны с первым и вторым входами трехвхо- 1О дового элемента И стробировання тактовых ймпуль сов, третий вход которого подключен к"выходу управляемого синтезатора частот, а выход — к входам обоих счетчиков блока промежуточной памяти.

Схема описываемого устройства представлена на чертеже.

Устройство измерения содержит импульсные тахометры 1 и 2, блок 3 временных интервалов, генератор колебаний 4 эталонной частоты, управляемый синтезатор 5 частот, блок 6 для стробиро- N вания тактовых импульсов, блок 7 промежуточной памяти, блок 8 сравнения и управления переносом информации и выходное отсчетное устройство 9.

Блок временных интервалов состоит из двух каналов, каждый из которых содержит D-Т-триггер 10(11), тактирующий вход которого связан с выходом импульсного тахометра 1 (2) двухвходовый.элемент И 12(13) и R-S-триггер 14(15), со-. единенные так, что единичный выход триггера 10 (11) вкл ючен на вход элемента И 12 (13), второй Зо вход которого связан с генератором 4, а выход —. с входом блока 7 и входом установки единицы триггера 14(15), нулевой выход которого связан с 0-входом триггера 10(11), а нулевые выходы триггеров 10 и 11 связаны с первым и вторым входами трехвходового элемента И 6, третин вход которого связан с выходом управляемого синтезатора 5 чаСтот.

Блок 7 промежуточной памяти состоит из двух одинаков ых счетчиков 16 и 17, каждый иэ кото- 40 рых имеет по два входа, первые из которых связаны с выходами элементов И 12 и 13 соответственно, а оба вторых входа связаны с выходами блока 6.

Блок 8 сравнения н управления перейосом информации состоит из R-S — триггеров 18, 19, трех- 45 входовых элементов И 20, 21, 22 и двухвходового элемента ИЛИ 23, причем входы установки единицы триггеров 18 и 19 связаны с выходами . счетчиков 16 и 17, единичный выход триггера 18 связан: с первыми входами элементов И 20 и 22; $0 нулевой епб выход — с первь1м входом элемента

И 21, единичный выход триггера 19 — со вторыми входами элементов И 21 н 22, нулевой его выход— со вторым. входом ; элемента И 20. Третьи входы г. элементов И 20, 21 и 22 подключены к выходу 55 генератора 4, выходы элементов И 20 н 21 прямо и через элемент ИЛИ 23 связаны с выходным" отсчетным устройством 9, а выход элемента И 22 включен на шину сброса 24, 4

Принцип действия схемы измерения основан на сравнении чисел импульсов генератора 4 эталонной частоты, проходящих за интервалы, равные периодам следовании импульсов тахометров 1 и 2..

Цикл измерения состоит из двух этапов: первого — этапа измерения чисел импульсов эталонной частоты за период частоты каждого из тахометров, и второго — этапа сравнения указанных чисел и переЬодй результата сравнения в относительные единицы в ходе переноса информации

1 . i выходное отсчетное устройство 9. На первом этапе цикла измерения все элементы блоков устройства, кроме устройства 9, перед началом первого этапа устанавливаются в исходное состояние импульсом сброса иа шине 24. При этом на управляющих 0-входах триггеров 10 и 11 присутствуют единичные сигналы; элементы И 12, 13, 20, 21 и 22 заперты, блок 6 открыт; частота на выходе синтезатора. 5 отсутствует, так как на его управляющий вход еще не поступил на один импульс. . Очередные импульсы тахометров 1 и 2 производят установку триггеров 10 и 11 в состояние единицы, что приводит к запиранию блока 6; отпиранию:элементов И 12 и 13 и поступлению импульсов генератора 4 на входы счетчиков 16 и 17.

Первыми же импульсами с выходов элементов

И 12 и 13 триггеры 14 и 15 устанавливаются в состояние единицы и снимают управляющие сигналы с 0 — входов триггеров 10 и 11. Вторые импульсы тахометров 1 и 2 устанавливают указанные триггеры в состояние нуля, элементы И 12 и 13 блокируются.Повторное срабатывание триггеров

10 и 11 по мере поступления импульсов тахомет ров (например, при большой разности скоростей) исключено благодаря блокировке по 0 — входам вплоть до повторного импульса сброса на шине 24, Конец первого этапа измерения характеризуется моментом возврата в состояние нуля обоих триггеров 10 и 11 и открьванием блока 6. К этому моменту в счетчиках 16 и 17 оказываются записанными чйсла импульсов й, и й, генератора 4, пропорциональные значениям периодов Т, и Т частоты следования ймпульсов тахометров 1 и 2.

Одновременно число и оказалось записанным и в управляющий счетчик синтезатора 5, так что его выходйая чаетота на втором этапе измерения определяется так f = кй,1О, где f — частота генератора 4, . а К вЂ” коэффициент пропорциональности.

На втором этапе измерения импульсы частоты, 1 через блок 6 поступают на входы счетчиков 16 и 17, дополняя числа й1 и и, записанные на первом этапе. Импульсы переполнения счетчиков 16 и 17 поочередйо устанавливают в состояние единицы триггеры 18 и 19. При этом; как видно из схемы, на время между импульсами переполнения счетчиков 16 и 17 открывается один из элементов И 20 илн И 21 в зависимости от очередности переполнения счетчиков. Открытое состояние укаЖ:.1 л"

667896

5 занного элемента И определяется интервалом вре. й-К мейн, равным . Так как на информа с ционные входы элементов И 20 и 21 поступает частота fp то количество импульсов переноса, которое поступит на выходное отсчетное устройство

9 через элемент ИЛИ 23 на втором этапе выражается как

1О

К4 N2, N„= с

Знак полученного выражения зависит от значений N> и N> и определяется схемой устройства 9 в зависимости от того, по какому из двух его входов,>s связанных с выходами элементов И 20 и 21, посту. пает информация.

Факт переполнения обоих счетчиков блока про-:. межуточной памяти фиксируется открыванием эло мента И 22 и поступлением на шину 24 одиночно- ро го импульса сброса.

Число импульсов переноса, поступивших в выходное отсчетное устройство 9, может быть представлено как к,-ж, т,-т а кТ к, где fz u f < — частоты следования импульсов тахометров 1 и 2, При иснользованни тахометров с одинаковым Зо коэффициентом преобразования гт -и, R

HA= кп„Для десятичных управляемых синтезаторов. частот

К= 10, так что при выборе соответствующей pa+ 5 рядности на выходе отсчетного устройства 9 полу- . чаем результат, равный относительному значению разности скоростей.

Формула изобретения устройство для измерения относительных зна- 4о чений разности скоростей, содержащее два импуль. б сных тахометра, соединенных с блоком временных интервалов, который связан с управляемым синтезатором частоты, соединенным с генератором колебаний эталонной частоты, а через блок для стробировання тактовой частоты с блоком промежуточной памяти, состоящим из двух счетчиков, который через блок сравнения и управления переносом информации соединен с выходным устройством, отличающееся тем; что, с целью увеличения разрешающей способности импульсных тахометров, управляющий вход синтезатора частот связан с выходом блока временных интервалов, соответствующим каналу второго импульсного тахометра, а блок временных интервалов состоит из двух каналов, каждый из которых содержит

0-Т вЂ” триггер, тактирующий вход которого соединен с выходом соответствующего импульсного тахометра, двухвходовой элемент И и R-S — триггер, причем единичный выход Π— Т вЂ” триггера вклю. чен на первый вход элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора колебаний эталонной частоты, а выход — с входом соответствующего счетчика блока промежуточной памяти и с входом установки единицы R — S — триггера, нулевой выход которого связан с управляющим

О-входом 0 — Т вЂ” триггера, входы установки нуля всех триггеров подключены к шине сброса, а нулевые выходы 0 — Т вЂ” триггеров первого и второго каналов соединены с первым и вторым входами трехвходового злемейта И стробирования тактовой частоты, третий вход которого подключен к выходу управляемого синтезатора частот, а выходы — к входам обоих счетчиков блока промеж7ТОчнОЙ памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 386339, кл. 6 01 P 3/54, 1971.

2. Заявка Р 2142617/10, кл. 6 01 P 3/56, 1975; по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства. ф» .. «

4,+., . 667896 фэ,.

К х, ъ

Составитель М; Хаустов

Редактор С. Хейфиц Техред М. Петко Корректор А. 1 риценко

I (Заказ 3458/40 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретенйй и открьпий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

". :ЫФ Ф!

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4