Устройство для измерения неравномерности скорости вращения объекта

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (!792146 (6! ) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 04.01.79 (21) 2706714/l8-10 (5! )М. Кл.

Q 0l Р 15/00 с присоединением заявки,%

Государственный комнтет (23) Приоритет

CCCP

II0 делам нзооретеннй н отхрытнй

Опубликовано 30. 12.80 Бюллетень .% 48 (53 ) УДК 53 . .768(088.8) Дата опубликования описания 03.01.81

О

В. П. Ольховик, А. М. Иващенко, Л. Г. Ткачев, и Е. Д. Ткаченко (72) Авторы изобретения

Специальное конструкторско-технологическое бюро химикофотографической промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ

СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ОБЪЕКТА

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано в частности в системах многодвигательных приводов поливных и отливочных машин при производстве кинофотоматериалов и магнитных лент, а также в других областях народного хозяйства, где необходима оценка качества движения.

Известно устройство, основанное на методе анализа определенного интервала

I0 движения объекта $l).

Известно устройство для исследования динамических процессов в механизмах с вращающимися деталями, в частности для

I5 измерения и записи неравномерности вращения в совокупности с тахометрическимИ датчиками 21.

Это устройство имеет недостаток в том, что оно сложно и имеет невысокую точность измерения.

Известно устройство для измерений неравномерности скорости вращения объекта, содержащее электрически соединенные частотный датчик, формирователь импульсов, ждущий мультивибратор, фильтр нижних частот, измерительный усилитель, регистратор и снабженное последовательно соединеными датчиком скважности, блоками сравнения и подстройки скважности, при этом вход блока сравнения скважности подключен к выходу фильтра нижних частот, а выход блока подстройки ко входу времязадаюшей цепи ждущего мультивибратора, что обеспечивает автоматическое измерение при различных г средних скоростях вращения объекта p3).

Недостатками известного устройства являются недостаточная точность измерения неравномерности скорости из-аа нестабильности параметров фильтра низких частот и времязадающих элементов ждущего мультивибратора, а также недостаточная точность автоматической настройки на исследуемую скорость из-за погрешности соединения импульсов ждущего мультивибратора и большой постоянной времени блока подстройки скважцости.

792146

Иелью изобретения является повын<ение точности измерения иеравномерн<эсти скорости объекта при сохранении постоянIIo1 Q мас1цтяба Относительне1! неравном епнос ти CKQpQCTH Oá bc i< Ei QB - iie < IIч ccKo II HGc тро Йки устройств а на Bccледуе

МУЮ CKOPO ТЬ.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее частотный датчик, формирователь импульсов, ждуший мультивибратор и измерительный усилитель введены генератор пре бра1 зователь кода, источник опорного напряжения, двухполярный преобразователь и интегратор, причем выход формирова» еля и11пульсов соединен с первыми входами ждущего мультивибратора! N преобразователя кода, при этом выход кода преобразователя соединен со входом кода ждущего мультивибратора, а вторые 20 входы ждущего мультивибратора ч преобразователя кода соединены с выходом генератора, выход ждущего мультивибратора соединен с первым входом двухполярного преобразователя, второй вход которого соединен с выходом исто--1— ника опорного напряжения, при этом выход двухполчрного преобразователя соедине1 со входом интегратора, выход которого

СОЕДИНЕН СО ВХОДОМ НОРМИРУЮЩЕГО;<=.-=.— 50 ли геля.

Кроме того, преобразователь кода содержит триггер, первый и второй делители, счетчик и схему совпадения, при

В этом первый вход триггера соединен со 55 входом первого делителя и является первым входом преобразователя кода, вторым входом которого является вход второго делителя, своим выходом соединенного с первым входом схемы совпадения, 40 второй вход которой соединен с первым выходом триггера, а его инверсный выход соединен со сбросовым входом счетчика, выходы которого являются выходами кода преобразователя, выход первого 45 делителя соединен со вторым входом триггера и входом переписи счетчика, причем выход схемы совпадения соединен со счетным входом счетчика.

25

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы предлагаемого устройства..

Устройство содержит частотный дат55 чик l, формирователь 2 импульсов, гене ратор 3, ждуший мультивибратор 4, преобразователь 5 кода, источник 6 опорного напря жения, двухполярный преобразователь

7, интегратср 8 и иормируюший усилитель 9.

)1(душий мультивибратор 4 содержит

-:.риггер 10,; —;,.ему 1 1 совнадения и счет.-ь1к 1 с пре варительцой =-аписью числа.

Прейоразователь 5 кОда содержит второй делитель 13„14 совпадения, счетчик 15 с памятью, триггер 16 и первый делитель 17.

Частотный датчик 1 соединен с формирователем 2 с помощью линии связи, формирователь 2 соединен со ждущим мультивибратором 4 и преобразователем о кода. Выход генератора 3 соединен со входами к<пущего мультивибратора 4 и преобразователя кода. Кодовый выход преобразователя 5 соединен с кодовым входом жду1пего мультивибратора

Управляош<ий вход двухполярного преобразователя 7 соединен с выходом ждущего мультивибратора 4-, а потенциальный вход связан с выходом источника 6 опорного напряжения, выход двухполярного преобразователя 7 соединен со входом интегратора 8„а выход. последнего — со входом нормирующего усилителя 9.

Устройство работает следующим обраЗЛ 1

Часто-..ный датчик вырабатывает импульсы, частота которых пропорциональна скорости объекта (фиг.2а), с помощью формирователя 2 они преобразуются в импульсы с малой длительностью (фиг.2б).

Эти импульсы запускают ждущий мультивибратор 4, который формирует импульсы (фиг. 2в), длительность которых равна

= 1 - и

1л 2 1 где T> — длительность периода генератора 3;

1< — десятичное значение входного хода ждущего мультивибратора.

Для обеспечения требуемых характеристих устройства необходимо выполнить следующее . условие О I 2 где To — среднее значение периода сигнала частотного датчика 1.

Это достигается следующим образом.

Выходные и 1пульсы формирователя 2 одновременно подаются на входы триггера 16 и делителя 17. Первый входной импульс опрокидывает триггер 16, который своим (прямым) сигналом открывает схему 14 совпадения, и сигнал генератора 3 поступает чер<.:1 лслитель 13 и схему 14 совпал< ния л«вход сч.тчика 15 до тех пОР, пока 11а II I 1 кол < " < 01<т< ;IЯ 1 <

7(>2146 входного с((",(а(.. :. тт>

=,—. (1 где го D

I3g— 1" >2

3аменив в надежность

A b P >:> - -:;; (т с. получим

Ь =Т

ЗО и о D не 1(Оявится ВыхОД?(ой сиг?(ал> (>97opbf?- переписывает результат счетчика в память, переводит тр(ц гер .?6 в исходное состоя-НИЕ, тЕМ СаМЫМПрЕКВащаЕт ЗаПОт-11= -(?1счетчика j 5> закрыв слему .>- (совпаде-. ния, и производит сброс в нулевое состоя-. ние счетчика l5. В намять счетчика 3.5 запишется число, равное период входного сигнале; емкость делителя 13; емкос ть д ели т еля 1 7; период сигнала генератора 3. выражении (() значение ((2Р

Следовательно, выбирая емкость делителей З, и Qg, можно получить гребу-емую длительность импульса.

Выходные импульсы ждущего муль (- 25 вибратора 4 поступают на один вход (управляющий) двухполярного преобразователя, а на другой его вход подается эталонное постоянное напряжение (фиг.2 г) источника 6 опорного напряжения. 30

На выходе двухполярного преобразователя 7 появляется напряжение (ф?п .2д, ) с амплитудой 0 и длительностью импульсов положительной полярности -Ь(=1 /2. и отрицательной полярности Ъ = Т - (Т /2), где à — мгновенное значение периода сигнала честотного датчика.

Это напряжение подается на вход интегратора 8, напряжение на выходе которого определяется выражением: 4(;(U U .Ь„- ИУ.

ЬЬ(((О 1 или подставив значения 1„((t< и преобразив его, получим:

Напряжение выхода интегратора 8 подается на вход нормирующего усилителя 9 и преобразуется в унифицированный сигнал.

При постоянном периоде напряжение на выходе устройства равно нулю. При изменяющемся по величине периоде Р+ АТ по какому-либо закону непряжение на выходе устройства пропорционально этому изменению (фиг. 2е).

При переходе на другую исследуемую скорость в преобразователе 5 коде формируется другое значение числа М которое обратно пропорционально периоду

О т,ЛИЧ а ЕТСЯ g T >" i>i i:! . 11 > П>> >! .Д т"тi (. Го, >; i 1 нпя, П(редлагасл(ое . Iойс-в0 позволит

ПОВ?>(СИТЬ ГОЧНОстb ((ЭЛ(Е,О(((11 ?(С ц>т(т?>(( нерав(",, . >åp,f çc>.(скоро" тц и ?(ас?ройки

ЕГО На П.-ОСЛЕ -1 Е .-..О СКОРОСГт=, РаСЦД;Рпт(, ЧаСГОГНЫй Д(ГЭПаэот !((.=>.",ЕЗЕ?ц(Я, а таКжЕ

1. Устройство для измерения неоа(1. номерности скорости врещенпя об-..-.=- .та., содержащее электрически соединенные частотныи датчик, формирователь импульсов, ждущий мультивибратор, измеригельный усилитель, О т л и ч а ю щ е е с я тЕМ, =(-Го, С ЦЕЛ((а ПОВЫПЕПИЯ Готц(Остт измерения неравномерности скорости объекта при сохранении постоянного масштаба относительной неравномерности скоросг:. О((О с - .==бженс генератором, пре/ образователем кода, источником опорного напряжения> двухполярным преобразоВатЕЛЕМ Ц ((НтЕГРатОРО (. Пвпт-:Е, В;-тке т фов;,>п(рователя ((л(пут(ьсов соеди((е .; первыл(ц входами ждущего мультпв((бр,— тора и преобразователя кода, прц этом выход кода преобразователя соеди?-.å(( со входом кода ждуцсга ",óf(üтивибратора, а вторые входы кдущего к.ульт."вибраго(аа и преобразователя код"=. сое,—.((НОНЫ С ВЫХОДОМ ГЕПЕратора.:-..-(кттд;;(1 t:((Ð-го мультпвибратора соединен с (-.Орв.-p,( входом двухполярного преобразователя, BTopoé вход которого соед(п(ен со входом интегратора, выход которого соед(гнен со входом нормирующего усилителя.

2. Устройство по и. 1> о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности автоматическо настройки ца исследуемую скорос ь объекта, прсобразователь кода содержит триггер, первой и второй делители, счет и(к и слому совпадения, при этом первь(й xofr триггера соединен со входом первого

p,Олителя и является первь(м входом преобразователя кода, вторым входом кото-.

РОГО ЯВЛЯЕТСЯ ВХОД ВТОРОГО ДОЛ.,:->ЕДЯ, СиОИЛ(ВЫХОДа, СОЕД (НЕННОГО С ПЕР ты-..(ВХОДОЛ(СХОМЫ СОВПалe (I(ß, ВТОРОЙ ..X >;1

КОтОРОй СОЕДИНЕП С (CPBI (М ВИХО>:О.! Г(т((Г792146

1=.хоп-л.. счетчика.

Фиг,1! !

1Ц

I !

Фий, ВНИИПИ Заказ 10143/43 Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 гер-i, а его инверсный вход соединен со сбрасовым входом счетчика выходы

"- ".и "o являются выходами кода пре-:.:: .з..::- ателя, выход первого делителя саедiia.=..н со вторым входом триггера и

i: .à:jà;-; переписи счетчика, причем выход .-.:-..смы совпадения соединен со счетным

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

N. 494697, кл. Cj Ol р 15/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

М. 366416, кл. 4 Ol P 15/00, l972.

3. Авторское свидетельство СССР

No. 4639lO, кл. Gt 01 P l5/00, l975.