PL112094B1 - Rpm measuring device - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do pomiaru predkosci obrotowej przez pomiar okresów dodatnich i ujemnych polówek przebiegu napiecia w nadajniku impulsów reprezentujacych szybkosc, zwlaszcza urza¬ dzenie do pomiaru i wyznaczania cyfrowych wartosci mierzonych, szczególnie okresów napiecia przemiennego sterowanego dla ukladów hamulcowych.

Znane sa urzadzenia pomiarowe, stosowane w cisnie¬ niowych ukladach hamulcowych pojazdów z regulacyj¬ nym ukladem przeciwblokujacym, w których dokonuje sie pomiarów okresów napiecia przemiennego, wytwa¬ rzanego za pomoca wirnika dostarczajacego impulsy, wspólpracujacego z nadajnikiem impulsów dla wyzna¬ czania predkosci obrotu kól. Tego rodzaju urzadzenia zapobiegaja niedopuszczalnemu poslizgowi przy obro¬ tach kól, to znaczy zablokowaniu kól pojazdu.

Znane sa urzadzenia pomiarowe elektroniczne, w któ¬ rych do pomiaru sa wykorzystywane albo cale okresy albo tylko dodatnie lub ujemne polówki przebiegu napie¬ cia przemiennego nadajnika impulsów. Ze wzgledu na to wirnik dostarczajacy impulsy w praktyce nie moze byc tak wykonany, zeby zeby i zlobki mialy jednakowa szerokosc.

W znanych urzadzeniach pomiarowych dla dokonania pomiaru w kazdym przypadku musi minac jeden okres, a wiec maja miejsce, szczególnie przy malych predkos¬ ciach, znaczne nieciaglosci informacji, które sa tak duze, ze regulacja znacznie pogarsza sie i dlatego elektroniczny uklad regulacji, zabezpieczajacy przed poslizgiem, musi byc odlaczany chwilowo lub przedwczesnie przed zatrzymaniem.

Przy uzyciu znanych urzadzen pomiarowych nie mozna dokonywac bezposrednio nastepujacych po sobie pomiarów dodatnich i ujemnych polówek przebiegów, wywolanych przez wzbudzenie nadajnika impulsów przez zeby i zlobki, poniewaz czasy przerw nie sa jedna¬ kowe ze wzgledu na warunki wykonania zebatego zespolu nadajnika impulsów, jak równiez histereze prze¬ laczania przetwornika impulsów prostokatnych na sinusoidalne.

Urzadzenie wedlug wynalazku zawiera komparator, którego wejscia polaczone sa z pamieciami danych, pamiec napiecia, której wejscie jest dolaczone do wyjscia komparatora, jak równiez sterowany napieciowo genera¬ tor, którego wejscie jest dolaczone do wyjscia pamieci napiecia, a wyjscie jest dolaczone do drugiego wejscia elementu logicznego.

Zaleta wynalazku jest umozliwienie dokonywania bez¬ posrednio nastepujacych po sobie pomiarów.

Dzieki uzyskanemu na drodze elektronicznej stosun¬ kowi impulsów 1:1, polówki przebiegów sa osobno wykorzystywane do okreslenia predkosci i tym samym zostaje zmniejszona istniejaca przerwa w informacji o 50% w porównaniu ze znanymi rozwiazaniami, tzn. dolna granica odlaczenia ukladu przy malych predkos¬ ciach moze tym samym byc przesunieta o 50% do dolu.

Stosunek impulsów pozostaje staly na obwodzie zeba¬ tego zespolu dostarczajacego impulsy.112 094 3- ., • +^ Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania i\a rysunku, na którym jest przedstawione urzadzenie do"pomiaru predkosci obrotowej prze/ pomiar okresów dodatnich i ujemnych polówek prze¬ biegu napiecia. . \ , Na obwodzie wirnika 29 dostarczajacego) impulsy umieszczony jest bezposrednio nadajnik impulsów 21.

Wirnik 26dostarczajacy impulsy posiada zeby 22, któ¬ rych szerokosc rózni sie od szerokosci odpowiednich zlobków 23. Pomiedzy nadajnikiem impulsów 21 a korektorem 1 jest wlaczony przetwornik 2 impulsów pro¬ stokatnych na sinusoidalne. Przed licznikiem okresów 3a, który sluzy do pomiaru czasu trwania dodatniej polówki napiecia przemiennego, znajduje sie element logiczny 5, prze/który przechodzi do licznika okresów 3a sygnal o czestotliwosci próbkujacej o stalej wartosci z generatora 7 podczas czasu trwania dodatniej polówki napiecia.

W celu odwrócenia ujemnej polówki napiecia prze¬ miennego od strony przetwornika impulsów prostokat¬ nych na sinusoidalne i sterowania elementem logicznym (dolaczonym przed licznikiem okresów3b, zastosowany jest inwerter 4 wlaczony pomiedzy przetwornikiem 2 impulsów a elementem logicznym 4. Tak wiec podczas trwania ujemnej polówki napiecia przemiennego poda¬ wany jest do licznika okresów 3k sygnal o zmiennej cze¬ stotliwosci próbkujacej ze sterowanego napiecia genera¬ tora f.

Licznik okresów 3a dla dodatniej polówki napiecia nik okresów 3k dla ujemnej polówki napiecia przemien- nefo pofreaony jest z pamiecia danych ffc. Pa«ifri da- nychJa i*sapodlaczonedokomparatoralt,który po¬ równuje zapamieUne wartosci zmierzone. Komparator l#posmdadwa wejscia f§ai Mfc^ któreneruja pamiecia napiecia 11 po ustaleniu róznic wartosci zmierzonych precz komparator li.

Pamiec napiecia 11 polaczona jest ze sterowanym napieciowo-generatorem tw celu korekcji czestotliwosci próbkujacej. Poza tym w celu przerwania korekcji pod¬ czas hamowania zastosowany jestw pamieci napiecia 11 wylacznik swiatla hamowania 12 polaczony z cisnienio¬ wym ukladem hamulcowym. Od liczników okresów Ja i 3b odchodza przewody 13 i 14, które prowadza do nie pokazanego na rysunku elektronicznego ukladu regula¬ cji, zabezpieczajacego przed poslizgiem.

Jezeli wirnik 20 dostarczajacy impulsy, sztywno pola¬ czony z kolem pojazdu, zacznie sie obracac, to zeby 22 i zlobki 23 na zmiane przechodza przed nadajnikiem 21.

Zeby 22 ze wzgledów techniczno-wykonawczych nie posiadaja takiej samej szerokosci jak zlobki 23, wiec wytwarza sie w nadajniku impulsów 21 napiecie prze¬ mienne, które równiez ma rózne czasy trwania ujemnych i dodatnich polówek napiecia.

W przedstawionym przykladzie wykonania, w nastep¬ stwie tego, równiez czasy otwarciaelementów logicznych 5 i 4, podczas których odpowiednio przepuszczane sa sygnaly o czestotliwosciach próbkujacych z generatora 7 wzglednie z generatora t, sa w takim samym stosunku wzajemnym jak przedstawiona szerokosc zeba 22 do odpowiedniej szerokosci zlobka 23. Przede wszystkim jest zliczana dlugosc dodatniej polówki napiecia prze¬ miennego, toznaczy c/as trwania otwarcia elementu logi¬ cznego 5 przez licznik okresów 3a zliczajacy stala czestotliwosc-generatora 7. Wielkoscia zostaje przeka¬ zana w koncu dodatniej polówki napiecia do pamieci danych 9a. Dlugosc nastepnej ujemnej polówki napiecia jest zliczana analogicznie do tego, jednakze przez licznik okresów 3fc zliczajacy czestotliwosc sterowanego napie¬ ciowo generatora 8. Wielkosc ta zostaje przekazana w koncu ujemnej polówki napiecia do pamieci danych 9b.

Wartosci obu pamieci danych 9a i 9b sa doprowadzane do komparatora 10. Wyjscie lOa komparatora steruje pamiecia 11, jezeli zmierzona wartosc polówki napiecia z • pamieci danych tajest wieksza ododpowiedniej wartosci z pamieci danych 9fc, podczas gdy wyjscie lik kompara¬ tora steruje pamiecia napiecia 11. jezeli obie zmierzone wartosci polówek napiecia pozostaja wzgledem siebie w okreslonym stosunku.

W ten sposób jest zmienione kazdorazowe napiecie \\>jsciowe pamieci napiecia 11 i tymsamym czestotliwosc próbkujaca sterowanego napieciowo generatora Sjest tak korygowana, ze^róznica obu mierzonych wartosci polówek napiecia stale-jest zmniejszana.

Pamiec napiecia 11 powoduje zwiekszenie lubzmniej¬ szenie, zaleznie od potrzeb, czestotliwosci próbkujacej sygnalów sterowanego napieciowo generatora 8, az zani¬ knie róznica miedzy mierzonymi wartosciami polówek napiecia i przy jednostajnym ruchu kól licznik okresów 3a dla dodatnich polówek napiecia zliczajednakowa mie¬ rzona wartoscjak licznik okresów Jbdla ujemnych poló¬ wek napiecia.

Proces korekcji zazwyczaj zostaje zakonczony w krót¬ kim czasie, jednakze bezwzglednie jest przerywany pod¬ czas hamowania pojazdu, gdyz w tym przypadku na skutek wystepujacych przyspieszen lub opóznien obro¬ tów kól pojawiaja sie zwiekszone róznice mierzonych wartosci polówek napiecia. Wartosci korekcyjne pamieci napiecia 11 sa blokowane za pomoca wylacznika swiatel hamowania 12 przy wystepujacym cisnieniu w obwodzie cisnieniowym ukladu hamowania.

Zapobiega to temu, ze przy odpowiednio duzych war¬ tosciach hamowania lub opózniania, wystepujace duze róznice czasowe miedzy przesunieciem zebów i zlobków na wirniku 29 dostarczajacym impulsy i nadajniku impulsów 21 nie oddzialywuja poprzez sterowany napie¬ ciowo generator 8 na licznik okresów 3b. Korygowana czestotliwosc próbkujaca sterowanego napieciowo gene¬ ratora $ pozostaje tym samym nie zmieniona w czasie procesu hamowania.

Wedlug wynalazku dalsza korekcja i mozliwosc wyrównania wartosci mierzonej dodatniej i ujemnej polówki przebiegu napiecia polega na tym, ze zamiast zmiany czestotliwosci pomocniczej sterowanego napie¬ ciowo generatora 8, bedzie wywierany wplyw na zada¬ wane przez nadajnik impulsów 21 czasy otwarcia elementów sterujacych 5 i s, W ten sposób, ze zostaje wydluzony mniejszy, zalezny od polówek przebiegu napiecia czas otwarcia elementu logicznego o czas zale¬ zny od mierzonej czestotliwosci lub przez oddzialywanie112 094 iici histereze przelaczania przetwornika impulsów prosto¬ katnych na sinusoidalne.

Te sposoby prowadza rówiez do poprawy dzialania lego rodzaju urzadzenia pomiarowego do wyznaczania cyfrowych wartosci mierzonych okresów napiecia prze¬ miennego o 509C. a wiec tak samo jak przy opisanej wczesniej automatycznej korekcji stosunku impulsów miedzy zebami 22 a zlobkami 23 przez zmiane czestotli¬ wosci pomocniczej.

Poza tym istnieje mozliwosc, ze przy okresleniu róz¬ nicy wartosci mierzonych, wystepujaca w postaci cyfro¬ wej wartosc mierzona kazdorazowej polówki przebiegu napiecia jest korygowana za pomoca cyfrowyeh operacji matematycznych.

Takie same dzialanie jest osiagalne przy róznicach wartosci mierzonych okreslanych szybkosci w nie przed¬ stawionym tu elektronicznym ukladzie regulacji, zabez¬ pieczajacym przed poslizgiem, które otrzymywane sa •równiez w postaci cyfrowej i korygowane sa za pomoca cyfrowych operacji matematycznych.

Zastrzezen e patentu w e Urzadzenie du pumiaru predkosci obrotowej przez pomiar okresów dodatnich i ujemnych polówek prze¬ biegu napiecia w nadajniku impulsów reprezentujacych predkosc*, zawierajace nadajnik impulsów dolaczony do przetwornika impulsów wspólpracujacego z inwerterem. elementy logiczne dolaczone do generatora wzorcowego oraz do liczników wspólpracujacych z pamieciami danych, znamienne tym, ze zawiera komparator (10). któ¬ rego wejscia sa polaczone z pamieciami danych (ta.9b), pamiec napiecia (11), której wejscie jest dolaczone do wyjscia komparatora(10) jak równiez sterowany napie¬ ciowo generator (S), którego wejscie jest dolaczone do wyjscia pamieci napiecia (11)a wyjsciejest dolaczone do drugiego wejscia elementu logicznego (6). 3b