RU1774265C - Цифровой измеритель угловой скорости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано в микропроцессорных системах управлени  бумагоделательными машинами. Сущность- изобретени : устройство содержит генератор 1 эталонной частоты, инверторы 2, 7, импульсный датчик 3, счетчики 4, 5, 6, микропроцессор 8, блок 9 пам ти. 3-5-7-8-5; 3-6-9; 1-4; 3-4; 6-8; 6-5; 6-4; 4-9; 4-5; 8-4; 8-9. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к области автоматики и может быть использовано в микропроцессорных системах бумагоделательными машинами.

Известен цифровой измеритель скорости дл  микропроцессорных систем, содержащий генератор импульсов, подключенный к первому входу счетчика (а.с. СССР № 1269028, кл. G 01 Р 3/489, 1986).

Недостатком этого технического решени   вл етс  большое врем  измерени  скорости дл  получени  достаточной точности .

Наиболее близким техническим решением  вл етс  цифровой измеритель скорости дл  микропроцессорных систем, содержащий генератор, импульсный датчик , выходами соединенные со счетчиками и микропроцессор (а. с СССР № 1307339, кл. G01 РЗ/48, 1985),

Недостатком  вл етс  большое врем  измерени  скорости дл  получени  достаточной точности.

Цель изобретени  - повышение точности .

Одной из важнейших задач построени  цифровых систем регулировани  скорости в соотношени  скоростей многодвигательного электропривода бумагоделательных машин  вл етс  остаточно быстрое (с точки зрени  обеспечени  динамических процессор регулировани ) преобразование скорости вращени  электродвигател  в цифровую форму (как правило в двоичный код) с необходимой точностью (не хуже 0,01 %).

В цифровых системах регулировани  в качестве датчиков скорости, как правило, используютс  импульсные датчики, имеющие высокую разрешающую способность, помехоустойчивость, линейность зависимости частоты выходных импульсов от угловой скорости вращени , удобство преобразовани  импульсного сигнала в цифровую форму .

Из всех методов преобразовани  сигнала импульсного датчика в цифровую форму приоритет принадлежит методу обратных временных ворот.

Основными погрешност ми переключател  ПДФ-5, используемого в качестве импульсного датчика, и которые вли ют на измерение скорости методом обратных временных ворот  вл ютс :

1)неопределенность фронтов выходных сигналов, вызванных внутренней схемотехникой переключател ,2 )систематическа  погрешность (погрешность повтор юща с  при повторных измерени х в интервале 360° угла поворота вала выключател ), обусловленна  погрешност ми технологии изготовлени  растрового и индикаторного дисков, конструктивными особенност ми переключател , а также погрешностью считывающего узла,

завис щей от скорости вращени  вала переключател .

Изобретение позвол ет (без учета погрешности , вызванной неопределенностью фронтов выходных сигналов переключате0 л ) при однобайтном поправочном коэффициенте , учитывающем систематическую погрешность переключател , формировать цифровой сигнал скорости вращени  электродвигател  при использовании переклю5 чател  типа ПДФ-5 с точностью 0,01% за врем , достаточное дл  обеспечени  динамических параметров электропривода бумагоделательных машин,

Поставленна  задача достигаетс  тем,

0 что в цифровой измеритель угловой скорости , содержащий импульсный датчик, генератор эталонной частоты, микропроцессор, шины адреса, управлени  и данных которого св заны с соответствующими входами

5 первого и второго счетчиков, при этом выход генератора эталонной частоты соединен со счетным входом первого счетчика, а счетный вь ход импульсного датчика соединен со счетным входом второго счетчика,

0 отличающийс  тем, что в него введены третий счетчик, блок пам ти, первый и второй инверторы, при этом выход второго счетчика соединен через первый инвертор с входом разрешени  первого счетчика и входом

5 второго инвертора, выход которого соединен с входом прерывани  микропроцессора , выход записи которого соединен с входом разрешени  второго счетчика, счетный вход третьего счетчика соединен со

0 счетным выходом импульсного датчика, выход начала цикла измерени  которого соединен со входом разрешени  третьего счетчика, причем к входам адреса, управлени  и данных третьего счетчика и блока ла5 м ти подключены соответствующие шины микропроцессора.

На чертеже представлена структурна  схема цифрового измерител  угловой скорости

0Цифровой измеритель угловой скорости

содержит генератор эталонной частоты 1, инвертор 2, импульсный датчик 3, при этом выход генератора эталонной частоты 1 соединен со счетным входом счетчика 4, выход

5 счетчика 5 соединен через инвертор 2 с входом разрешени  счетчика 4, счетный вход счетчика 6 соединен со счетным выходом импульсного датчика 3, вход инвертора 7 подключен к выходу счетчика 5 а выход - соединен с входом прерывани  микропроцессора 8, шины адреса, управлени  и данных которого св заны с соответствующими входами счетчиков 4, 5, выход записи - с входом разрешени  счетчика 5, счетный вход счетчика 6 соединен со счетным выходом импульсного датчика 3, выход начала цикла измерени  которого соединен со входом разрешени  счетчика б, причем к входам адреса, управлени  и данных счетчика 6 и блока пам ти 9 подключены соответствующие шины микропроцессора.

В исходном состо нии в начале очередного интервала измерени  счетчик 5 обнулен и на его выходе сигнал высокого уровн  через инвертор 2 поступит на сход разрешени  счета счетчика 4 и запрещает его счет, а через инвертор 7 этот сигнал поступает на вход прерывани  микропроцессора 8 и запускает программу обработки прерывани . С датчика 3 заводитс  нулевой импульс foo, который обнул ет счетчик 6 при каждом обороте датчика 3, на счетный вход которого завод тс  счетные импульсы foi датчика, тем самым содержимое счетчика 6 соответствует номеру импульса foi, синхронизированному с оборотами датчика 3. Дл  каждого счетного импульса foi в блоке пам ти 9 содержитс  поправочный коэффициент Ks. который учитывает систематическую погрешность датчика 3. Микропроцессор 8 рассчитывает значение скорости с учетом этого коэффициента по соотношению

60 -fo Гк. ..AS „ , , , nD 1 Кз об/мин

где NI - содержимое счетчика 5;

N2 - содержимое счетчика 4;

МГц - частота генератора 1 ;

ND число импульсов на оборот датчика 3;

60/No- цена инкремента датчика 3;

AS - изменение скважности импульсов датчика 3;

5

0

S - скважность импульсов датчика 3: Ks - поправочный коэффициент. Содержимое счетчика 4 соответствует числу, обратно пропорциональному скоро- сти электропривода, т.к. на его счетный вход поступает сигнал fo от генератора эталонной частоты, а врем  счета г обратно пропорционально скорости электропривода определ етс  количеством импульсов foi, 0 поступившим на счетчик 5. В конце выполнени  программы прерывани  микропроцессора 8 выдачей сигнала Z г запускает счетчик 5 и следующий цикл измерени  скорости электропривода.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Цифровой измеритель угловой скорости , содержащий импульсный датчик, генератор эталонной частоты, микропроцессор, шины адреса, управлени  и данных которого св заны с соответствующими входами первого и второго счетчиков, при этом выход генератора эталонной частоты соединен со счетным входом первого счетчика,

   5 а счетный выход импульсного датчика соединен со счетным входом второго счетчика, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены третий счетчик, блок пам ти, первый и второй ин0 верторы, при этом выход второго счетчика соединен через первый инвертор с входом разрешени  первого счетчика и входом второго инвертора, выход которого соединен с входом прерывани  микропроцессо5 ра. выход записи которого соединен с входом разрешени  второго счетчика, счетный вход третьего счетчика соединен со счетным выходом импульсного датчика, выход начала цикла измерени  которого сое0 динен с входом разрешени  третьего счетчика, причем к входам адреса, управлени  и данных третьего счетчика и блока пам ти подключены соответствующие шины микропроцессора.