Измеритель относительных значений разности скоростей

 

Союз Советски л

Социаиистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii> 934384 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву 667896 (22) ЗаЯвлено 1О. 08. 79 (21) 2809043/18-10 с присоединением заявк» М— (23) Прноритет—

Опубликовано 07.06. 82. Бюллетень М 21 (5! )М. Кл.

С 01 P 3/56

Веудлрствввлвй квмвтет

COOP ло делам лавбретеник и открытий

{ 3) УЛК 621. 317.

° 39:531.77 (088.8) Дата опубликования описания 07.06.82 (72) Автор изобретения

Б.А.фурман

Харьковский ордена Ленина политехническь и институт им.В.И.Ленина (7l ) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ

РАЗНОСТИ СКОРОСТЕЙ.

Изобретение относится к технике электрических измерений пара метров движения и может быть использовано дпя измерения относительных значений разности скоростей вращения или перемещения рабочих органов малин и механизмов-, в частности для измерения разности окружных скоростей секций агрегатов, выпускаю. щих полосовые материалы (бумагу, прокат, синтетику).

По основному авт.св. Р1 667896 известно устройство измерения относительных значений разности скоростей, содержащее два импульсных датчика импульсов, генератор эталонной частоты, блок измерения периода, в который входят триггерные формирователи периода частоты датчиков и связанные с ними по одному из входое двухвходовые схемы И, трехвходовую схему И, блок промежуто4ной памяти, преобразователь кодчастота со счетчиком памяти, вход которого связан с выходом блока измерения периода, а выход преобразователя — с входом блока промежуточной памяти, блок сравнения и управления переносом информации, выходное отсчетное устройство(11.

Однако при заполнении счетчиков блока промежуточной памяти на вто" ром этапе измерения импульсами ю выходной частоты преобразователя код - частота, обратно пропорциональной измеряемой скорости, время второго этапа, а значит и цикл измерения в целом, может резко возрастать

15 при малых значениях указанной частоты.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Указанная цель достигается за счет того, что между выходом преобразователя код-частота и входом трехвходовой схемы И включен блок выделения интервала переноса, содержащий первую и вторую двухвходоеые схе93"384 мы ИЛИ, инвертор, первую и вторую двухвходовые схемы И, причем входы первой схемы ИЛИ соединены с единичными выходами триггеров блока сравнения и управления переносом информации, а выходы подключены к входу сброса выходного отсчетного устройства, к первому входу второй схемы И и через инвертор - к первому входу первой схемы И, второй вход 10 которой соединен с генератором эталонной частоты, а выход - с первым входом второй схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу второй схемы И, при этом выход !5 преобразователя код-частота соединен с вторым входом второй схемы И, а выход второй схемы ИЛИ подключен к входу трехвходовой схемы И.

На чертеже приведена схема предлагаемого измерителя.

Измеритель содержит датчики 1 и 2 импульсов, блок 3 измерения периода, генератор 4 эталонной частоты, преобразователь 5 код-частота, трехвходовую схему И 6, блок 7 промежуточной памяти, блок 8 сравнения и управления переносом информации, блок

9 выделения интервала переноса, выходное отсчетное устройство (ВОУ) 10.

Блок 3 измерения периода состоит из ДТ-триггеров 11 и 12,RS-триггеров 13 и 14, образующих триггерные формирователи периода и связанных .с ним по одному из входов двухвходоИ вых схем И 15 и 16 Блок промежуточной памяти содержит два счетчика

17 и 18.. Блок сравнения и управления переносом информации включает RS-триг

40 геры 19 и 20, тревходовые схемы И 2123 и двухвходовую схему ИЛИ 24. Цепи сброса счетчиков триггеров блоков

3,7 и 8 и преобразователя 5 подключены к шине сброса 25, связанной с выходом схемы Lf 23. Блок выделения ин45 тервала переноса 9 состоит из двухвходовых схем ИЛИ 26 и 27, двух двухвходовых схем И 28 и 29 и инвертора

30.

Принцип действия схемы основан на сравнении чисел импульсов эталонной частоты, проходящих за временные интервалы, равные периодам следования импульсов датчиков 1 и 2.

Цикл измерения состоит из двух этапов. Первого-этапа измерения числа импульсов эталонной частоты, вырабатываемых генератором 4, за период частоты каждого из датчиков, и второго - этапа сравнения указанных чисел и перевода результата измерения в относительные единицы в ходе переноса информации в

ВОУ 10 . Перед началом первого этапа цикла измерения все элементы блоков измерения, кроме ВОУ 10, устанав. ливаются в исходное состояние импульсом сброса на шине 25. При этом на управляющих Д-входах триггеров 11 и 12 присутствуют единичные сигналы, схемы И 15, 16, 21, 22 и 28 заперты, схема И 6 открыта.

Очередные импульсы датчиков 1 и 2 устанавливают триггеры 11 и 12 в состояние единицы. Это приводит к запиранию схемы И 6, отпиранию

Схем И 15 и 16 и поступлению импульсов эталонной частоты на входы счетчиков 17 и 18. Первыми we импульсами с выходов схем И 15 и 16 триггеры 13 и 14 устанавливаются в состояние единицы и снимают управляющие сигна" лы с Д-входов триггеров 11 и 12. Вторые импульсы датчиков 1 и 2 устанавливают указанные триггеры в состояние нуля, схемы И 15 и 16 блокируются. Повторное срабатывание триггеров 11 и 12 по мере поступления импульсов тахометров исключено благодаря блокировке по Д-входам вплоть до повторного импульса сброса на шине 25. Конец первого этапа измерения характеризуется моментом возврата в состояние нуля обоих триггеров 11 и 12 и открыванием схемы И 6. К этому моменту в счетчиках 17 и 18 оказываются записанными числа импульсов

N< и N, пропорциональные значениям периодов Т и Т частоты следования импульсов датчиков 1 и 2. Одновременно число N< оказывается записанным в преобразователь 5, на вход которого йодана частота Хс, генератора 4, а выходная частота определяется как

f<< = Kf>N, где К вЂ” коэффициент пропорциональйости.

На втором этапе измерения импульсы с выхода схемы ИЛИ 27 блока 9 через схему И 6 поступают на входы счетчиков 17 и 18, дополняя числа

N< и N, записанные на первом этапе.

Импульсы переполнения счетчиков 17 и 18 поочередно устанавливают в состояние единицы триггеры 19 и 20.

На время между импульсами переполнения счетчиков 17 и 18 открывается одна из схем И 21 или 22 в зависимос934384

M<-Na. йВьи 4 о

45

Формула изобретения ти от очередности переполнения счетчиков. При этом схема блока 9 выделения интервала переноса работает таким образом, что до появления первого импульса переполнения одного из счетчиков 17 и 19 (оба триггера 19 и 20 находятся в состоянии нуля) открыта схема И 28, схема И 29 заперта и в качестве частоты заполнения указанных счетчиков используется частота генератора 4.

После переполнения одного из счетчиков 17 и 18 сигнал единицы с выхода схемы ИЛИ 26 переключает схемы И

28 и 29 и на выход блока через схе- t5 му ИЛИ 27 начинает поступать частота fÄ< (Е

Импульсы частоты Кя заполняют счетчики 17 и 18 только в течение интервала между импульсами перепол- 20 нения обоих счетчиков, т.е, только в течение интервала собственно переноса информации в ВОУ, в течение которого импульсы эталонной частоты генератора 4 поступают в ВОУ через открытую схему и 21 или 22.

Длительность открытого состояния схемы И определяется интервалом времеI

Мл-Ма ни, равным . " . Так как на пР 30 информационные входы схем И 21 и 22 поступает частота Е, то количество о импульсов, которое поступит на ВОУ 10 через схему ИЛИ 24, на втором этапе выражается как

Знак полученного выражения зависит от значений N4 и N и определяется схемой устройства 10 в зависимости от того, по какому из двух его входов, связанных с выходами схем

И 21 и 22, поступает информация. факт прохождения импульсов переполнения обоих счетчиков 17 и 18 фиксируется открыванием схемы И 23 и поступлением на шину 25 одиночного импульса сброса.

Число импульсов переноса, поступивших в ВОУ 10, определяется как

При применении преобразователя 5, работающего в двоичнодесятичном коде, К выражается круглым десятичным числом и полученное значение N>>> оказывается численно равным искомо" му относительному значению разности скоростей, выраженному в относитель-; ных единицах или процентах.

И<-И„ «yl1 -rig

"1Üb,л бо 1 р„= лОО%, Ил И, Выход схемы ИЛИ 26 используется для сброса ВОУ. Последнее позволяет сократить время смены информации на табло внешнего отсчетного устройства.

Включение в устройство блока выделения интервала переноса приводит к сокращению длительности счетчиков второго этапа измерения, так как частота генератора 4 выше, а для верхней границы диапазона измерения скоростей - существенно выше (при диапазоне изчерения — -" -10 в< ; на верхней границе диапазона f <=

= О,1 f ). Доля же интервала, свя",занного с заполнением счетчиков 17 и 18 до первого переполнения одного из них, в общей длительности второго этапа на верхней границе диапазона измерения особенно велика, так как значения чисел N„ и N обратно пропорциональны зйачениям контролируемых скоростей и рказь1ваются при этом малыми по сравнению с емкостью No счетчиков 17 и 18.

Использование частоты fo f п для записи в указанные счетчики чисел дополнений N — N или N — N в пассивный период времени, когда преобразование и перенос информации в отсчетное устройство не производятся, позволяет во всем диапазоне сохранить малую длительность второго этапа, имеющую место на нижней.границе диапазона измерения, и тем самым повысить быстродействие измерителя в целом.

1о Ь

1л % — — ь,- „ вы" ки к к о к1

55 где F .à — частоты следования к импульсов датчиков 1 и 2.

Измеритель относительных значений разности скоростей по авт.св.

У 667896, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, между выходом преобразователя код-частота и входом трехвходо934384 вой схемы И включен блок выделения интервала переноса, содержащий первую и вторую двухвходовые схемы

ИЛИ, инвертор, первую и вторую двухвходовые схемы И, причем входы первой схемы ИЛИ соединены с единичными выходами триггеров блока сравнения и управления переносом информации, а выходы подключены к входу сброса выходного отсчетного устройства, к первому входу второй схемы

И и через инвертор - к первому входу первой схемы И, второй вход которой соединен с генератором эталонной частоты, а выход - с первым входом второй схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу второй схемы

И, при этом выход преобразователя код - частота соединен с вторым входом второй схемы И, а выход второй схемы ИЛИ подключен к входу трехвходовой схемы И.

16 Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 667896, кл. G 01 P 3/56, 1976 (прототип) .