Преобразователь скорости вращения вала в код

Авторы патента:

G08C9 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнд

Соцналнстнческнх

Республик

<11949673 (61) Дополнительное к авт. сеид-вувЂ” (22) Заявлено 0601.81 (21) 3229692/18 24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано0708Я2. Бюллетень М 29

Дата опубликования описания 070882 (51)М.Кл з

G 08 С 9/00

Государственный комитет

СССР

Ilo девам иэобретеннй и открытий

$3) УДК 681. 325 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

И.В. Кедровский и Е.Н. Фучила

3 ;, ;

Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола -, (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА

В КОД

Изобретение относится к автоматике и измерительной цифровой технике, в частности к. устройствам, преобразующим скорость вращения в цифровой код.

Известен преобразователь углового положения и скорости вала в числовой код, содержащий датчик импульсов, выход которого соединен с одним входом измерителя скорости, к другому входу которого подключен генератор импульсов, сумматор, блок управления, управляемый делитель частоты, причем выход измерителя скорости через блок управления соединен с входом управляемого делителя частоты, к другому входу которого подключен выход генератора импульсов, а выход управляемого делителя частоты соединен с одним входом сумматора, к другому входу которого подключен выход датчика импульсов (1).

Недостатком укаэанного преобразователя являются ограниченные функциональные воэможности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь скорости вращения вала в цифровой код, содержащий датчики, соединенные через, формирователк импульсов с кою утатором, который соединен с одним из входов первого элемента И, другой вход которого соединен с триггером управления, генератор импульсов, подключенный к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с программным блоком, выход прогрева@ного блока подключен к входу триггера управления, элемент НЕ и счетчик (23. недостатком известного преобразователя являются ограниченные функциональные возможности.

Цель изобретения вЂ” расширение функциональных возможностей преобразователя скорости вращения вала в код.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь скорости

20 вращения вала в код, содержащий датчик скорости, соединенный с входом первого формирователя импульсов, элементы И, первый вход первого из которых соединен с,пряваам выходом триг25 гера управления, генератор импульсов и регистр кода скорости вращения, введены регистр кода изменения скорости вращения, элемент ИЛИ-hE реверсивный счетчик, три элемента НЕ, 30 второй, третий и четвертый формиро949673

65 ватели импульсов и два делителя частоты, вход первого из которых соединен с выходом первого формировате-, ля импульсов, который соединен с вторым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, вто рой вход которого соединен с третьим входом первого элемента И и выходом генератора импульсов, третий вход второго элемента И соединен с инверсным выходом триггера управления, выход первого элемента И соединен с входом сложения, а выход второго элемента И вЂ” с входом вычитания реверсивного счетчика, установочный вход которого через второй формирователь импульсов подключен к выходу . первого делителя частоты, выходы реверсивного счетчика соединены с разрядными входами регистра кода скорости вращения, регистра кода изменения скорости вращения и с входами

20 элемента ИЛИ- НЕ, выход которого соединен со счетным входом триггера управления, прямой выход которого соединен со знаковыми входами Регистра кода изменения скорости вращения, выход второго формирователя импульсов соединен через первый элемент НЕ с 5-входом триггера управления, выход первого формирователя им- пульсов соединен с входом второго элемента НЕ, вйход которого соединен- с входом второго делителя частоты, выход которого соединен с входом третьего элемента НЕ и через третий формирователь импульсов вЂ” с входом синхронизации регистра кода скорости вращения и R-входом триггера управления, выход третьего элемента НЕ через четвертый формирователь импульсов соединен с входом синхрониза 40 ии регистра кода изменения скорости вращения.

На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя скорости вращения вала в.код; на фиг. 2 вЂ” 45

Ц временные диаграммы работы преобразователя.

Преобразователь содержит (фиг. 1) датчик 1 скорости, формирователь 2 импульсов, генератор.3 импульсов, триггер 4 управления, элементы И

5 и 6, реверсивный счетчик 7, злемент ИЛИ-НЕ 8, регистр 9 кода скорос» ти вращения, регистр 10 кода изменения скорости вращения, первые делители 11 и 12 частоты на два, формирователи 13-15 импульсов, формирующие импульсы по переднему фронту входных сигналов, элементы HE 16-18.

Преобразователь работает следующим образом.

С датчика 1 через формирователь

2 на первый вход первого трехвходово- го элемента И 5 и на первый вход второго трехвходового элемента И 6 поступает последовательность импульсов (фиг. 2a), длительность которых пропорциональна скорости вращения вала датчика 1. Первый иг4йульс разрешает прохождение импульсов от генератора

3, поступающих на третий вход элемента И 5 и второй вход элемента И 6, через элемент И 5 на вход сложения реверсивного счетчика 7 при наличии на первом входе элемента И 5 потенциала единицы с прямого выхода триггера 4 управления, переведенного в единичное состояние коротким импульсом (фиг. 2 в и д), осуществляющим также сброс реверсивного счетчика 7 в нуль перед началом цикла измерения, сформированным по переднему фронту первого импульса в момент поступления его с выхода формирователя 2. Импульсы с выхода генератора 3 поступают на вход сложения реверсивного счетчика 7 до момента окончания первого импульса с формирователя 2, т.е. до момента исчезновения разрешающего потенциала логической единицы на втором входе первого и первом входе второго элементов

И5и6.

Код скорости вращения с разрядных выходов реверсивного счетчика 7 поступает на разрядные входы регистра 9 кода скорости вращения и переносится в него коротким импульсом (фиг.

2б,г, е), сформированным в момент окончания первого импульса с формиронателя 2, Тот же короткий импульс, поступая на R-вход триггера 4 .управления, переводит его в нулевое состояние, следовательно, исчезновение потенциала единицы на прямом выходе триггера 4 управления приводит к запрещению прохождения импульсов от генератора 3 на вход сложения реверсивного счетчика 7, а появление потенциала единицы на инверсном выходе триггера 4 управления и соответственно на третьем входе элемента И 6 приводит к разрешению прохождения импульсов с выхода генератора 3 на вход вычитания реверсивного счетчика 7.

С момента прихода второго импульса с формирователя 2, т.е. появления потенциала единицы на первом входе элемента И 6 до момента его окончания, т.е. исчезновения потенциала единицы на нервом входе элемента

И 6, импульсы с выхода генератора 3 поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 7, на разрядных выходах которого формируется код изменения скорости вращения. Коротким импульсом (фиг. 2ж и 3), сформированным в момент окончания второго импульса, код изменения скорости вращения переносится в регистр

10 кода изменения скорости вращения одновременно с кодом изменения скорости вращения, который формируется в зависимости от состояния триггера

949673

4 управления на протяжении процесса измерения изменения скорости вращения.

Если скорость вращения уменьша4ы ется; т.е. вЂ” <О, то в момент вреос мени, когда код на разрядных выходах реверсивного счетчика 7 станет равным нулю, на выходе многовходового элемента ИЛИ-НЕ появится потенциал единицы (фиг. 2к), который, посту- 10 пая на счетный вход триггера 4 управления, переводит его в единичное состояние и изменяет тем самым режим вычитания на режим суммирования, который будет продолжаться 15 до момента окончания второго импульса с выхода формирователя 2, причем в регистр 10 изменения скорости вращения в момент переноса в него кода изменения скорости вращения поступает также код знака изменения скорости вращения "11", соответствующий

sHaky "-" -, сформированный потенциал едиййцы на выходе .триггера

4 управления.

Если скорость вращения увеличивается, т.е. - О, то режим вычита4мз

Чt 30 ния сохраняется до момента окончания второго импульса с выхода формирователя 2, триггер 4 управления не выходит из нулевого состояния, и в регистр 10 кода изменения скорости вращения в момент переноса в него кода изменения скорости вращения поступает также код знака изменения скорости вращения "00", соответствующий знаку "+ -, сформированный 4О потенциал нуля на прямом выходе триггера 4 управления.

На этом цикл измерения заканчивается и возобновляется с приходом следующего импульса с выхода форми- 45 роватепя 2.

Такое выполнение позволяет использовать предлагаемый преобразователь для осуществления таких опера- ур ций, как снятие характеристик измене- ния скорости вращения неравномерно вращающихся валов (например, в карданной передаче), контроль углового ускорения вращающихся объектов в динамических режимах, а также использовать устройство в механических системах автоматического регулирования (центробежные регуляторы), в системах регулирования подачи топлива в двигателях внутреннего сгорания, в системах с нежесткими передачами (ременными, цепными), чем и определяется экономический эффект от использования изобретения.

Формула изобретения

Преобразователь скорости вращения вала в код, содержащий датчик скорости, соединенный с входом первого формирователя импульсов, элементы И, первый вход первого из которых соединен с прямым выходом триггера управления, генератор им-. пульсов и регистр кода скорости вращения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей преобразователя, в него введены регистр кода изменения скорости вращений, элемент

ИЛИ-НЕ, реверсивный счетчик, три элемента НЕ, второй, третий и чет вертый формирователи импульсов и . два делителя частоты, вход первого из которых соединен с выходом первого формирователя импульсов, который соединен с вторым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, второй вход кото" рого соединен с третьим входом первого элемента И и выходом генератора импульсов, третий вход второго элемента И соединен с инверсным выходом триггера управления, выход первого элемента И соединен с входом сложения, а выход второго элемента ИвЂ” с входом вычитания реверсивного счетчика, установочный вход которого через второй формирователь импульсов подключен к выходу первого делителя частоты, выходы реверсивного счетчика соединены с разрядными входами регистра кода скорости вращения, регистра кода изменения скорости вращения и с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со счетным входом триггера управления, прямой выход которого соединен со знаковыми входами регистра кода изменения скорости вращения, выход второго формирователя импульсов соединен через первый элемент НЕ с S-входом триггера управления, выход первого формирователя импульсов соединен с входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с входом второго делителя частоты, выход которого соединен с входом третьего элемента НЕ и через третий формирователь импульсов - с входом синхронизации регистра кода скорости вращения и R-входом триггера управления, выход третьего элемента НЕ через четвертый формирователь импульсов соединен с входом синхронизации регистра кода изменения скорости вращения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 451113, кл. G 08 С 9/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 543969, кл. G:08 С 9/00, 1975 (прототип).

949673

Составитель Е. Бударина

Редактор С. Крупенина Техред С. Мигунова Корректор H. Муска

Подписное

Закаэ 5758/40 Тираж 642

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5