CS230689B1 - Zařízení pro digitální měření a vyhodnocení souvislé posloupnosti na sebe bezprostředně navazujících . časových intervalů - Google Patents

Abstract

Vynález řeší problematiku zařízení pro digitální měřeni a vyhodnocení souvislé posloupnosti na sebe bezprostředně navazujících intervalů. Zařízení sestává z čidla (11) které je přes kodér (2) připojeno na vstup měřicího magnetofonu (5), přičemž výstup tohoto magnetofonu (5) je přes dekodér (4) a interface (5) připojen na počítač (6). Vynález je především určen k číslovanému měřeni okamžité úhlové rychlosti hřídelů, např. u tkacich strojů.

Description

Vynález se týká zapojení pro digitální měření a vyhodnocení nepřetržitá posloupnosti na sebe bezprostředně navazujících časových intervalů. Jedná se např. o měření časové vzdálenosti impulsů snímaných inkrementálním čidlem v závislosti na úhlu pootočení rotujícího hřídele, kdy reciproká hodnota této časové vzdálenosti je úměrná úhlové rychlosti.

Posud známé přístroje měří délku časových intervalů tak, že mezi ukončením jednoho měření a začátkem dalšího, musí uplynout určitý mrtvý čas, během něhož se naměřený údaje zpracovávají a ukládají do paměti. Orientace v zaznamenaných datech je bu3 jednorázová, nebo ee musí provádět pomocí zvláštních synchronizačnich zařízení. Odstranění mrtvého času lze dosáhnout pouze použitím dvou podobných systémů, jejichž Činnost je řízena dalším synchronizačním systémem, což způsobuje komplikace v záznamu a orientaci dat.

Zařízení podle vynálezu odstraňuje uvedené nedostatky tak, že přenos neměřeného údaje a vynulování před začátkem následujícího měření se provádí během jediného hodinového pulsu, tj. nejkratším přístrojem použitelné jednotky pro měření času, čímž se nesnižuje přesnost digitálního měření. Orientace v zaznamenaných datech se odvozuje od zvláštního nulového impulsu čidle, nulového znaku, vyskytujícího se nepř. jednou za otáčku, který způsobí, že příslušný měřený údaj je nahrazen číslem cyklu.

Fodstata zařízení podle vynálezu spočívá v tem, že sestává z čidla, které je přes kodér připojeno na vstup měřícího magnetofonu, přičemž výstup tohoto magnetofonu je přes dekodér β interface připojen na počítač.

230 699

Z hlediska konstrukčního provedení se jeví výhodné, když k**dér obsahuje tvarovací chvod, jehož vstup je napojen na čidlo a výstup nulového znaku je připojen jednak na vstup čítání čítače cyklů, jednak na vstup nastavení předvolby čítače pulsů, e výstup soustavy pulsů z tvarovacího obvodu je propojen na vstup synchronního sekvenčního obvodu, jehož výstup je spojen a nulovací svorkou čítače pulsů a vstupem uvolnění nastavení posuvného registru kodéru, přičemž nastavovací vstupy registru jsou propojeny s výstupy čítače pulsů, výstupem nulového znaku tvarovacího obvodu a výstupem znaménkového bitu synchronního sekvenčního obvodu, a sériový výstup registru je přes modulátor připojen na vstup měřícího magnetofonu.

hlediska funkce je výhodné, když výstupní svorky čítače cyklů jsou propojeny se vstupy předvolby čítače pulsů, vstup čítání tohoto čítače je přes dělič kmitočtu spojen a výstupem generátoru hodinové frekvence, přičemž výstup tohoto generátoru je propojen jednak s hodinovým vstupem synchronního sekvenčního obvodu, jednak přes pomocný dělič kmitočtu je zapojen na hodinový vstup posuvného registru kodéru a modulátoru.

Z hlediska provedeňí zařízení je výhodné, když dekodér je tvořen obvodem zesilovače, připojeného k demodulétoru a posuvnému registru dekodéru, zapojených za sebou, přičemž výstup registru je propojen se vstupem identifikátoru kódu skupinového rozlišení a s datavstupy vyrovnávací paměti, která je připojena na výstup. identifikátoru a výstup této paměti je spojen jednak přes interface se vstupem počítače, jednak se vstupem komparátoru, přičemž porovnávací vstup komparátoru je zapojen na přepínač předvolby a výstup komparátoru je přes řídící obvod spojen a řídícím vstupem interface»,

Výhody zapojení spočívají v konstrukční jednoduchosti a možnosti zjišťovat veličiny, které jsou funkcí délky bezprostředně následujících časových intervalů·

Další výhody a znaky předloženého vynálezu jsou patrry z popisu blokového schématu zapojení pro digitální měření a vyhodnocení posloupnosti časových intervalů podle vynálezu znázorněného ne přiloženém výkrese.

Zařízení pro digitální měření a vyhodnocení souvislé posloupnosti na sebe bezprostředně navazujících časových intervalů sestá- 3 230 689 vá z čidla 1. Toto čidlo 1 je přes kodér 2 připojeno no vstup měv řícího magnetofonu Výstup magnetofonu 2 je připojen přes dekodér £ a interface £ na vstup počítače 6. Kodér 2 obsahuje tvarovací obvod 2, jehož vstup je napojen na čidlo 1 a výstup nulového znaku je připojen jednak na vstup čítání čítače 9 cyklů, jednak na vstup nastavení předvolby Čítače 10 pulsů. Výstup soustavy pulsů z tvarovacího obvodu 2 je propojen na vstup synchronního sekvenčního obvodu 8. Výstup tohoto synchronního sekvenčního obvodu • 8 j® spojen β nulovací svorkou čítače 10 pulsů a vstupem uvolnění nastavení posuvného registru 11 kodéru. Nastavovací vstupy tohoto registru 11 jsou propojeny s výstupy čítače 10 pulsů, výstupem nulového znaku tvarovacího obvodu 2 ^a výstupem znaménka synchronního sekvenčního obvodu £. Sériový výstup registru 11 je připojen přes modulátor 12 na vstup měřícího magnetofonu 2« Výstupní svorky' čítače 2 cyklů jsou propojeny se vstupy předvolby čítače 10 pulsů.. Vstup čítání tohoto čítače 10 pulsů je spojen přes dělič 15 kmitočtů s výstupem generátoru 15 hodinové frekvence. Výstup generátoru 15 je propojen s hodinovým vstupem synchronního sekvenčního obvodu 8 a přes pomocný dělič 14 kmitočtů je zapojen na hodinový vstup posuvného registru 11 kodéru a modulátoru 12.Jpekoďér 4 je sestaven z obvodů zesilovače 16, demodulátoru 17 a posuvného registru 18 dekodéru, zapojených za sebou. Výstup registru 18 je propojen se vstupem identifikátoru 19 kódu skupinového rozlišení a s datavstupy vyrovnávací paměti 20» Hodinový vstup paměti 20 je připojen na výstup identifikátoru 19. Výstup paměti 20 je spojen jednak přes interface 2 ^se vstupem počítače .6, jednak se vstupem komparátoru .22. Porovnávací vstup komparátoru 22 je zapojen na přepínač 21 předvolby a výstup komparátoru 22 je spojen přes řídící obvod 25 s řídícím vstupem interface 2· činnost zapojení pro digitální měření Časových intervalů je založen na zpracování posloupnosti těchto intervalů kodérem 2, záznamu dat na jedinou stopu magnetofonu 2 ^a jeho přehrání přes dekodér £ a interface 2 počítače kde jsou data vyhodnocena, časové intervaly jsou vytvořeny elektrickým signálem čidla 1 mechanického pohybu nebo zdroje pulsů. Pro měření posloupnosti časových intervalů u reverzního nebo rotačního pohybu je účelné užití nejméně dvoufázové soustavy pulsů pro rozlišení směru pohybu. Kromě signálů časového intervalu generuje čidlo 1 nebo zdroj pulsů puls nulového znaku, který zaznamenává zvoleny' okam- 4 ·

230 689 žik opakujícího se děje. Signály soustavy pulsů, včetně pulsu nulového znaku, jsou přivedeny z čidla 1, do tvarovacího obvodu 2» kde jsou .řtv ;deny na obdélníkové impulsy. Soustava takto tvarovaných impulsů, tvořící posloupnost časových intervalů, řídí činnost synchronního sekvenčního obvodu 8. Výstupními signály tohoto obvodu 8, jehož hodinový vstup je napájen kmitočtem z generátoru 13 hodinové frekvence, je jednak znaménkový bit, rozlišující smysl pohybu, jednak jednofázoTé impulsy šířky ’ utíinového pulsu, generované v závislosti na aekvenci impulsů čidla 1 tak, že vždy odpovídají zvoleným polohám čidla 1«, Takto generované pulsy uvolňují asynchronní nastavení klopných obvodů posuvného registru 11 kodéru a současně nulují Čítač 10 pulsů. Vstup čítání tohoto čítače 10 je přes dělič 15 kmitočtů připojen na generátor 15 hodinové frekvence. Šířka měřeného časového intervalu je určena počtem načítaných impulsů, které zaznamenal čítač 10 pulsů mezi dvěma nulováními, dělícím poměrem děliče 15 kmitočtu a frekvencí generátoru 15. Paralelní výstup čítače 10 pulsů je spolu se znaménkovým bitem ze synchronního sekvenčního obvodu 8, bitem nulového znala z tvarovacího obvodu 2. ^a hity pevné kódové kombinace skupinového rozlišení přiveden na vstupy paralelního nastavení posuvného registru 11 kodéru, odkud jsou přeneseny r.a výstupy jednotlivých klopných obvodů registru 11 v okamžiku čelní hrany uvolňovacího vstupu. Takto vytvořená kódová skupina je v rytmu frekvence z pomocného děliče 14 kmitočtu přesouvána do modulátoru 12, kde moduluje nosný signál, který je zaznamenáván na záznamovou stopu magnetofonu 2· Aby byla zajištěna orientace v záznamu dat, je při každém výskytu nulového znaku přenesen do čítače 10 pulsů údaj čísla cyklu místo změřené šířky časového intervalu. Počítání cyklů se děje v čítači 2 cyklů čelní hranou nulového znaku z tvarovacího obvodu 2« Modulovaný signál je z magnetofonu 2 přehráván přes zesilovač 16 do demodulátoru 17. kde je demodulován a ve formě sériového kódu přenášen do posuvného registru 18 dekodéru. Hodinové pulsy pro posuv dat v registru 18 jsou vytvořeny při demodulaci v demodulátoru 12® Paralelní kódová skupina je přiváděna jednak na vstup vyrovnávací paměti 20, jednak do identifikátoru 19 kódu skupinového rozlišení. V identifikátoru 19 jsou sledovány výstupy klopných obvodů posuvného registru iS dekodéru, určené pro kódovou kombinaci skupinového rozlišení. V okamžiku výskytu této kombinace

- 5 230 689 ňa vstupu identifikátoru 19. vyšle identifikátor 19 impuls do hodinového vstupu vyrovnávací paměti 20 a dojde k přenosu dat ze vstupu na výstup této paměti 20. Z výstupu vyrovnávací pamětí 20 jsou data ve formě kódu převedena na datavstupý interface % a též do komparátoru 22. V komparátoru 22 je při výskytu bitu nulového znaku porovnána kódová skupina β kódem předvoleným přepínačem 21 . předvolby a odpovídajícím zvolenému číslu cyklu, od něhož má začít pracovat počítač 6* Při shodnosti kódů vyšle komparétor 22 » přes řídící obvod 23 signál do řídícího vstupu interface Jí, který spustí činnost počítače Tento signál může být přiveden do dalších přístrojů, např. do digitálních voltmetrů, Čímž se dosáhne synchronně zpracovaných signálů z ostatních stop magnetofonu 2·

Zařízení podle vynálezu lze využít všude tam, kde je třeba zjištovat veličiny, které jsou funkcí délky bezprostředně následujících časových intervalů. Jedná sc např. o digitální měření průběhu úhlové rychlosti hřídelů, průběhu posuvné rychlosti těles nebo průběhu rychlých změn frekvence signálů apod₀

Claims (4)

1. lo Zařízení pro digitální měření a vyhodnocení souvislé posloupnosti na sebe bezprostředně navazujících časových intervalů, vyznačující se tím, že sestává z čidla (1), které je propojeno přes kodér (2) na vstup měřícího magnetofonu (3), přičemž výstup tohoto magnetofonu (3) je přes dekodér (4) a interface (5) připojen na počítač (6),
2. 2₀ Zařízení pro měřeni časových intervalů podle bodu 1, vyznačující se tím, že kodér (2) obsahuje tvarovací obvod (7), jehož vstup je napojen na čidlo (1) a výstup nulového znaku je připojen jednak na vstup čítání čítače (9) cyklů, jednak na vstup nastavení předvolby čítače (10) pulsů, a výstup soustavy pulsů z tvarovacího obvodu (7) je propojen na vstup synchronního sekvenčního obvodu (8), jehož výstup je spojen s nule vací svorkou čítače (10) pulsů a vstupem uvolnění nastavení posuvného registru (11) kodéru (2), přičemž nastavovací vstupy registru (11) jsou propojeny s výstupy čítače (10) pulsů, výstupem nulového znaku tvarovacího obvodu (7) a výstupem znaménkového bitu synchronního sekvenčního obvodu (8), a sériový výstup registiu (11) je přes modulátor (12) připojen na vstup měřícího magnetofonu (3).
3. 3o Zařízení pro měření časových intervalů podle bodu 2, vyznačující ee tím, že výstupní svorky čítače (9) cyklů jsou propojeny ee vstupy předvolby čítače (10). pulsů, vstup čítání tohoto čítače (10) je přes dělič (15) kmitočtu spojen 3 výstupem generátoru (12) hodinové frekvence, přičemž výstup tohoto generátoru (12) je propojen jednak s hodinovým vstupem synchron ního sekvenčního obvodu (i), jednak přes pomocný· dělič (14) kmi toč tu je zapojen na hodinový vstup posuvného registru (11) kodé· ru (2) a modulátoru (12)₀

   230 689
4. 4o Zařízení pro mčřer.í časových inrervalů podle bodu 1, vyznačující ee tím, že dekodér (4) je tvořen obvodem zesilovače (16), připojeného k demodulátoru (17) a posuvnému registru (15) dekodéru, zapojených sa sebou, přičemž výstup registru (18) je propojen se vstupem identifikátoru (15) kódu skupinověji ho rozlišení a s datavstupy vyrovnávací paměti (20), která je připojena na výstup identifikátoru (19) a výstup této paměti ’ (20) je spojen jednak přes interface (5) se vstupem počítače (6)j jednak ce vstupem komparátoru (22), přičemž porovnávací vstup komparátoru (22) je zapojen na přepínač (21) předvolby a výstup komparátoru (22) je přes řídící obvod (22) spojen s řídí cím vstupem interface (5)o