RU1795312C - Устройство дл измерени угла закручивани вращающегос вала - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : устройство со- дер4ит 1 вал (1), 2 измерительных диска (2. 3), 2 датчика считывани  (4, 5), 2 усилител  - ограничител  (6, 7), 2 схемы совпадени  (8, 10), 1 суммирующий сердечник (9), 1 блок 2 . управлени  (11), 1 пересчетный блок (12). 1 счетчик результата (13), 1 цифровой отсчет- ный блок (14), 1 генератор (15), 1 блок выделени  опорного сигнала (16), 1 блок автоматического выбора диапазона измерений (17), 1 вычитающий счетчик (18), 1 циф- роаналоговый преобразователь (10), 1 временной селектор (20), 1 формирователь угловой метки (21), 1 формирователь амплитудной метки (22), 1 датчик верхней мертвой точки (23), 1 датчик нижней мертвой точки . (24), 1 делитель на два (25), 1 телевизионный индикатор (26)J регистратор (27). 2-4-6-16- 8-9-18-11-19-21-27, 3-5-7-16, 12-13-20- 26, 12-17-12, 15-17-10, 24-25-21, 2-1-3, 16-22-26; 10-12, 10-18, 11-10, 11-12, 11- 13,11-14, 13-14, 13-19, 16-9, 16-10, 16-12, 16-14, 16-17, 16-18, 16-19, 16-20, 16-21, 16-26, 17-8, 17-16,21-26,23-26,24-27,24- 26, 25-22, 25-26. 6 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл. ел

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  угла закручивани  вращающегос  вала, например, коленчатого вала двигател  внутреннего сгорани , а также дл  исследовани  крутильных колебаний валов.

Известно устройство дл  измерени  угла закручивани  вращающегос  вала, которое содержит две идентичные схемы включени  датчиков, узел управлени , сумматор .. Величина напр жени  на выходе сумматора пр мо пропорциональна углу закручивани .

Однако это устройство не обеспечивает достаточной точности измерений на переходных режимах работы вращающегос  вала за счет аналоговой обработки сигнала, кроме того, точность измерений существенно зависит от стабильности выходного напр жений источника опорного напр жени , который входит в сумматор, при действии на него дестабилизирующих факторов, например , при изменении температуры.;

Известен цифровой измеритель крут щего момента, сбдержащий упругий вал, два закрепл емых на его концах измерительных диска, два датчика считывани , два усилител -ограничител , первую и вторую схемы совпадений, генератор счетных импульсов , а также триггер, делитель частоты, формирующие временной интервал измерени . счетчик импульсов.

Это устройство имеет неодинаковую погрешность дискретности на различных скорост х вращени  вала. Коме того, устройство не позвол ет производить измерени  мгновенных значений угла закручивани  на переходных режимах работы вращающегос  вала за счет усреднени  результата измерени  за несколько периодов входной частоты измер емого сдвига фаз.

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому  вл етс  устройство дл  измерени  угла закручивани  вращающегос  вала.

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства; на фиг.2а,б - соответственно схемы пересчетного блока и блока управлени . -.. .. -

Устройство (фиг. 1) содержит закрепл емые на валу 1 два измерительных диска 2 и 3, взаимодействующих с датчиками 4 и 5 считывани , выходы которых соединены с соответствующими входами усилителей-ограничителей б и 7. Выход усилител -ограничител  6 соединен с первыми входами схемы 8 совпадени , пересчетного блока 9 и с инвертором 10. Генератор 11 подключен ко вторым входам схемы 12 совпадени , пересчетного блока 9 и схемы 8 совпадени .

Выход инвертора 10 подключен к первому входу схемы 12 совпадени . Выход усилител -ограничител  7 св зан через инвертор 13 с третьим входом схемы 8 совпадени . Тре . тий вход схемы 12 совпадени  св зан с первым выходом блока 14 управлени . Выход схемы 12 совпадени  св зан с входом обратного счета счетчика 15 и с третьим входом пересчетного блока 9. Выход

0 пересчетного блока 9 соединен с входом счетчика 16 результата. Вход пр мого счета счетчика 15 св зан с выходом схемы 8 совпадени , а его выход с первым входом блока 14 управлени . Четвертый вход пере5 счетного блока 9, входы сброса счетчика 15 и счетчика 16 результата соединены со вторым выходом блока 14 управлени . Выходы разр дов кода счетчика 16 св заны с информационными входами цифрового отсчетно0 го блока 17, вход записи кода - с третьим : выходом блока 14 управлени . Второй вход блока 14 управлени  служит дл  установки в случае необходимости исходного состо ни  устройства. Пересчетный блок (фиг,2а)

5 содержит первый элемент 18 И, делитель 19 частоты, счетчик 20, счетчик 21с начальной установкой, второй элемент 22 И, Первый и второй входы элемента 18 И  вл ютс  соответственно первым и вторым входами пере0 счетного блока 9, выход элемента 18 соединен со счетным входом делител  19 частоты, выход делител  19 частоты св зан со входом пр мого счета счетчика 20. Выходы кода разр дов счетчика 20 соединены

5 с информационными входами счетчика 21 с начальной установкой. Вход обратного счета счётчика 21 с начальной установкой  вл етс  третьим входом пересчетного блока 9, Выход второго элемента 22 И св зан с

0 входом записи кода счетчика 21 с начальной

установкой, выходы обратного переноса

/счетчика 21 и пр мого переноса делител 

19 частоты соединены соответственно с

первым и вторым входами второго элемента

5 22 И, выход обратного переноса счетчика

21  вл етс  выходом пересчетного блока 9.

Входы установки исходного состо ни 

делител  19 частоты счетчика 20, счетчика

21 с начальной установкой объединены и

0  вл ютс  третьим входом пересчетного блока .

Блок управлени  (фиг.2б) содержит триггер 23, линии задержки 24 и 25, элемент 26 ИЛИ.

5 Вход линии 24 задержки и вход установки нулевого состо ни  триггера 23 объединены и  вл ютс  первым входом блока 14 управлени . Выход триггера 23  вл етс  первым входом блока 14 управлени . Выход линии 24 задержки соединен со входом линии 25 задержки и  вл етс  третьим выходом |блока управлени . Выход линии 25 за- дерЖки св зан с первым входом элемента 26 И|ЛИ, второй вход которого  вл етс  вторым входом блока 14 управлени . Выход элемента 26 ИЛИ соединен со входом уста- нов|Ы единичного состо ни  триггера 23 и  вл етс  вторым выходом блока управлени  . ; . . . :. - ;- . ;.:Устройство дл  измерени  угла закручивани  вала работает следующим образом (фиг.1).

При вращении вала 1 измерительные диски 2 и 3 перемещаютс  относительно датчиков 4 и 5 и навод т гармоническую ЭДС в этих датчиках, котора  пребращаетс  в последовательность пр моугольных йм- усилител ми-ограничител ми б и 7. При этом сигнал с усилител -ограничител  7 отстает по фазе от сигнала усилител -ог- ран|йчител  6.

;В момент по влени  сигнала на выходе уси штел -ограничител  6 последовательность импульсов с генератора 11 поступает чер ;з элемент 18 И (фиг.2а) на делитель 19 , с выхода которого на счетчик 20. Код на выходе счетчика 20 записываетс  в счетчик с начальной установкой импульсом переноси с делител  19 частоты через элемент 22 И. Таким образом, в счетчике 21 с начальной установкой пересчетного блока 9 хранитс  информаци  в двоичном коде о чисЬё импульсов М в единице младшего разр да измер емой величины, т.е. о числе имАульсов М в 1°(или 0,01°). Одновременно игнал с генератора 11 (фиг.1) через схе- совпадени  поступает на. вход пр мого счета счетчика 15. Счетчик 15 прекращает счет в момент по влени  им- на выходе усилител -ограничител  7. Этс|т импульс через инвертор 13 запрещает прохождение сигнала с генератора 11 через схему 8 совпадени .

, После окончани  импульса на выходе усилител -ограничител  6 сигнал с генератора 11 через схему 12 совпадени  поступает ijia входы обратного счета счетчика 15 и счетчика 21 с начальной установкой (фиг.2а). Обратный счет в счетчике 21 будет происходить до тех пор, пока не по витс  сигнал на выводе обратного переноса счетчика 15. Сигнал с выхода обратного переноса счет- 15 установит RS-триггер (фиг.2б) в ну- состо ние, что запретит прохождение сигнала с генератора 11 через схему 12 совпадени  (фиг.1). Таким образом, на входы обратного счета счетчика 15 и счетчика 21 с начальной установкой в пересчетном блоке у (фиг.2а) поступит число импульсов, равной числу импульсов, прошедших через

схему 8 совпадени  и записанных в счетчик 15 за врем  фазового Сдвига сигналов с датчиков 4 и 5. Это число импульсов N делитс  на числом М счетчиком 21 с начальной уста- 5 новкой и в счетчик 16 результата поступает число импульсов К, равное фазовому сдвигу сигналов. При этом, если, например, число М соответствовало 0,1°, то число К будет показывать фазовый сдвиг сигналов в граду10 сах с точностью до 0,1°.

На выходе счетчика 16 результата число К будет представлено в двоичном (или двоично-дес тичном ) коде, который запишетс  в регистр пам ти цифрового отсчетного бло5 ка 17 по сигналу с третьего выхода блока 14 управлени . Сигнал в блоке 14 управлени  формируетс  следующим образом (фиг.2а,б). Сигнал с выхода обратного переноса счетчика .1.5 проходит через первую

0 линию 24 задержки и поступает на вход разрешени  записи цифрового отсчетного блока 17 (фиг.1) с третьего выхода блока 14 управлени . Затем этот сигнал проходит через вторую линию 25 задержки (фиг.2б) и

5 поступает на элемент 26 ИЛИ. Сигнал с выхода элемента 26 ИЛИ поступает на вход установки единичного состо ни  триггера 23 и устанавливает его в единичное состо ние . Так как выход элемента 26 ИЛИ  вл ет0 с  вторым выходом блока 1.4 управлени , то этот сигнал устанавливает счетчики 20, 15, делитель 19, счетчик 21 с начальной установкой , счетчик 16 результата (фиг.1, 2а) в нулевое состо ние. Таким образом, по окон5 чаний этого импульса, либо по импульсу внешней установки исходного состо ни , который поступает на второй вход блока 14 управлени , а следовательно, и на второй вход элемента 26 ИЛИ, устройство устанав0 ливаетс  в исходное состо ние и готово к новому измерению.

Недостатком устройства  вл етс  сложность измерени  знакопеременных значений утла закручивани  и расширени 

5 диапазона входных частот в низкочастотную область, при этом устройство обладает достаточно низкой надежностью измерени  вследствие несинхронности прихода входных импульсов и импульсов генератора на

0 схемы совпадений и пересчетный блок.

Цель изобретени  - увеличение эффективности за счет обеспечени  возможности получени  развертки угла закручивани  за период вращени  вала и повышени  надеж5 кости.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  угла закручивани  вращающегос  вала, содержащее две ветви, кажда  из которых образована за крепленным на валу измерительным диском , установленным с возможностью взаимодействи  с ним датчиком считывани  и подключенным к последнему усилителем- ограничителем, первую схему совпадени  с трем  входами и выходом, суммирующий счетчик со счетным входом, подключенным к выходу первой схемы совпадени , входом обнулени  и выходами разр дов кода, вторую схему совпадени  с трем  входами и выходом, блок управлени  с Двум  входами и трем  выходами; первым из которых соединенный с первым входом второй схемы совпадени , пересчетный блок с выходом и четырьм  входами, первым из которых соединенный с выходом второй схемы совпадени , а вторым - с вторым выходом блока управлени , счетчик результата со счетным входом, подключенным к выходу пересчетного блока, входом обнулени , св занным с вторым выходом блока управлени , и выходами разр дов кода, цифровой отсчетный блок с входами разр дов кода, св занными с выходами разр дов кода счетчика результата , и входом управлени , подключенным к третьему выходу блока управлени , и генератор с выходом введены блок выделени  опорного сигнала с трем  входами, первый и второй из которых подключен к соответствующему усилителю-ограничителю, и трем  выходами, первый из которых соединен со вторыми входами первой и второй схем совпадени  и входом обнулени  суммирующего счетчика, а второй - с первым входом первойсхемы совпадени , блокавтоматичё- ского выбора диапазона измерени  с входами разр дов кода, двум  входами управлени , первый из которых подключён к первому выходу блока выделени  опорного сигнала, а второй - к выходу генератора, и двум  выходами, первый из которых соединен с третьими входами блока выделени  опорного сигнала, первой схемы совпа- . дени  W пёресчетного блока, а второй - с третьим входом второй схемы совпадени , вычитающий счетчик импульсов с входами предварительной установки, подклгоченны- : . м.й к выходам разр дов кода суммирующего счетчика, входом записи кода, подключенным к первому, .выходу блока выделени  опорного сигнала, счетным входом, соединенным с выходом второй схемы совпадени , и выходом, к которому подключен первый вход блока управлени , цифро-аналоговый преобразователь с входами разр дов кода, подключенными к выходам разр дов кода счетчика результатов, двум  входами управлени , первый из которых соединен с третьим выходом блока выделени  опорного сигнала, а второй - с третьим выходом блока управлени , и выходом, временной селектор с трем  входами, первый из которых подключен к первому выходу блока выделени  опорного сигнала, а третий - к выходу цифро-аналогового преобразовател , и выходом, формирователь угловой метки с двум  входами, первый из которых соединен с первым выходом блока выделени  опорного сигнала, и выходом, формирователь амплитудной метки с входами разр дов кода, св занными с выходами разр дов кода счетчика результата, входом управлени , св занным с третьим выходом блока выделени  опорного сигнала, и выходом , датчики верхней и нижней мертвых трчек , .каждый из которых имеет выход,

двигатель на два с входом, подключенным к

. выходу датчика нижней мертвой точки, и

.выходом, подключенным ко вторым входам

временного селектора и формировател  угловой ,метки, телевизионный индикатор с семью входами, первый из которых соединен с первым выходом блока выделени  опорного сигнала, второй - с выходом датчика верхней мертвой точки, третий -с выходом датчика нижней мертвой точки, четвертый - с выходом формировател  амплитудной метки, п тый - с выходом делител  на два, шестой - с выходом временного селектора, седьмой - с выходом формировател  угловой метки, и регистратор с двум  входами, первый из которых подключен к выходу датчика нижней мертвой точки а второй - к выходу временного селектора, при этом пересчетный блок снабжен выходами разр дов кода, подключенными к входам разр дов кода блока автоматического выбора Диапазона измерений, четвертый вход пересчетного блока соединен с первым выходом блока выделени  опорного сигнала , а цифровой отсчетный блок снабжен вторым входом управлени , соединенным с Третьим выходом блока выделени  опорного сигнала.

Пересчетный блок содержит реверсивный счетчик импульсов со входом, подключенным к первому входу управлени  блока, входом установки исходного состо ни , подключенным к второму входу установки исходного состо ни , подключенным к второму входу управлени  блока, входами разр дов кода, входом записи и выходом, соединенным с входом блока, два элемента 2И с выходом и двум  входами каждый, выход первого из которых соединен со входом

записи реверсивного счетчика импульсов, первый вход первого элемента 21/1 подключен к выходу реверсивного счетчика импульсов , первый вход второго элемента 2И соединен с третьим входом управлени  пересчетного блока, а вторые входы элементов 2И соединены между собой и подключены к Четвертому входу управлени  пересчет- ного блока, линию задержки с входом, подключенным к четвертому входу управлени  пересчетного блока, и выходом, делитель Частоты импульсов со счетным входом, соединенным с выходом второго элемента 2И, входом установки исходного состо ни , подключенным к выходу линии задержки, и выходом, счетчик импульсов со счетным входом, соединенным с выходом делител  частоты импульсов, входом установки исXOflf

ого состо ни , соединенным с выходом

WI

задержки, и выходами разр дов кода, и регистр пам ти с входом записи кода, соединенным с четвертым входом управлени  пересчетного блока, входами разр дов, подключенными к выходам разр дов кода счетчика импульсов, и выходами разр дов код, соединенными с входами разр дов кода реверсивного счетчика импульсов и входами разр дов кода пересчётного блока,

|Блок выделени  опорного сигнала со- дер|жит первый и второй D-триггеры, инвер- снше выходы которых соединены с D-входами, а их С-входы соединены, соот- ветртвенно, с первым и вторым входом блока -выделени  опорного сигнала, выходы подключены, соответственно, к первым входа первого и второго элементов 2И-НЕ, втфые входы которых соединены между собой и с третьим входом блока выделени  опорного сигнала, выходы первого и второго элементов 2И-НЕ подключены к S-вхо- дай, соответственно, первого и второго ЯЗгтриггеров с инверсными входами, выход )вого и инверсный выход второго RS- irrepOB соединены, соответственно, с эвым и вторым входами первого элемента

, инверсный выход первого и выход вто-

пе тр пе

21/

pok RS-триггеров - соответственно, с пер- вы|м и вторым входами второго элемента 21/1, выходы первого и второго элементов 2И подсоединены, соответственно, к первому и втЬрому входам элемента ИЛИ и к R и S входам третьего RS-триггера, выход элемента ИЛИ подключен через формирователь ко- рфгких импульсов к R-входу четвертого инверсного RS-триггера и к входу линии заде ржки, выход которой соединен с S-входом четвертого RS-триггера, выход которого соединен с первым выходом блока выделени  опорного сигнала, выходы первого и второ- гр RS-триггеров подключены, соответствен- нЬ. к первому и второму входам третьего элемента 2И, выход которого через форми- ррватель коротких импульсов соединен с Rj-входом п того RS-триггера с инверсными вводами и к входу линии задержки, выход крторой подключен к входу п того RS-триг

0

гера, выход п того RS-триггера соединен с вторым выходом блока выделени  опорного сигнала, к третьему выходу которого подключен выход третьего RS-триггера, при этом входы установки исходного состо ни  первых и вторых D- и RS-триггеров соединены с выходом п того RS-триггера.

Блок автоматического выбора диапазона измерени  содержит схемы И иИЛИ-НЕ,

0 входы которых поразр дно соединены между собой и с входами разр дов кода блока, линию задержки, вход которой подключен к первому входу блока автоматического выбора диапазона измерени , первый и второй

5 элементы 2И, первые входы которых подключены , соответственно, к выходам схем И и ИЛИ-НЕ, вторые входы объединены и соединены с выходом линии задержки, элемент 2 ИЛИ-НЕ, первый и второй входы

0 которого подсоединены, соответственно, к выходам схем И и ИЛИ-Н Е, реверсивный счетчик импульсов, вход пр мого счета которого соединен с выходом первого элемента 2И, и вход обратного счета - с выходом

5 второго элемента 2И, первый и второй делители частоты импульсов и регистр пам ти, причем входы разр дов кода первого делител  частоты подключены к выходам разр дов кода реверсивного счетчика импульсов,

0 а входы разр дов кода второго делител  частоты - к выходам разр дов кода реверсивного счетчика импульсов через регистр пам ти, счетные входы первого и второго делител  частоты импульсов соединены

5 между собой и с вторым входом блока автоматического выбора диапазона измерени , вход записи кода регистра пам ти соединен с выходом элемента 2 ИЛИ-НЕ, а выходы первого и второго делителей частоты импульсов соединены, соответственно, с первым и вторым выходами блока автоматического выбора диапазона измерени .

Формирователь амплитудной метки со5 держит блок сравнени  с первыми и вторыми входами разр дов кода, входом управлени  и выходом и блок пам ти с выходами разр дов кода, подключенными к вторым входам разр дов кода блока сравне0 ни , причем первые входы разр дов кода, вход управлени  и выход блока сравнени , соответственно, соединены со входами раз- р дов кода, входом управлени  и выходом формировател  амплитудной метки.

5 Формирователь угловой метки содержит измеритель угла поворота вала с выходами разр дов кода и с первым и вторым входами, соединенными соответственно с первым и вторым входами формировател  тловой метки, блок пам ти с выходами разр дов кода и блок сравнени  с выходом, подключенный к выходу формировател  угловой метки, и первыми и вторыми входами разр дов кода, соответственно подключенными к выходам разр дов измерител  угла поворота вала и блока пам ти.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что за вл емое устройство отличаетс  наличием новых блоков: блока выделени  опорного сигнала (БОС), блока автоматического выбора диапазона измерени  (АВДИ), цифро-аналогового преобразовател  (ЦАП), реверсивного счетчика, временного селектора, формирователей угловой и амплитудной меток, датчиков верхней и нижней мертвых точек (ВМТ, НМТ), делитс  на два, телевизионного индикатора , регистратора и их св з ми с остальными элементами и блоками устройства.

Сравнение за вл емого решени  с другими техническими решени ми в этой области и других технических решений в смежных област х науки и техники показывает , что устройства АВДИ, временной селектор , телевизионный индикатор, ЦАП, известны, при широкой известности датчиков ВМТ и НМТ, делител  на два, реверсивного счетчика.

Однако, блок АВДИ от известных отличаетс  тем, что часть функций этого блока выполн ет пересчетный блок, причем блок АВДИ нельз  использовать без пересчетного блока. При этом пересчетный блок совместно с блоком АВДИ про вл ет новое свойство - участвует в процессе автоматического выбора диапазона измерени . Кроме того, блок АВДИ известен как таковой только по своему назначению, а по структурной схеме за вл емый блок не имеет анало- гов. Совокупность технических решений блоков АВДИ, ВОС и реверсивного счетчика в устройстве дл  измерени  угла закручивани  вращающегос  вала позвол ет получить параметры устройства значительно превосход щие параметры известных. При выполнении устройства на микросхемах ЭСЛ-логики с опорной частотой 500 МГц можно получить параметры, приведенные в таблице в сравнении с параметрами отечественного фазометра мгновенных значений НФ-3, который можно использовать дл  исследовани  мгновенных значений угла закручивани .

Необходимо отметить, что фазометр НФ-3 можно использовать дл  исследовани  мгновенных значений угла закручивани  при частоте вращени  вала не более 6000 в то врем , как за вл емое устройство можно использовать при скорости вращени  до 34000 , следовательно,

за вл емое устройство можно использовать дл  исследовани  всех существующих двигателей . Из приведенных данных видно, что совокупность признаков: блоки АВДИ и

ВОС, реверсивный счетчик и их св зи между элементами и блоками устройства позвол ют получить сверхсуммарный положительный эффект. Кроме того, эта совокупность признаков обеспечивает новое свойство за0  вл емому устройству - возможность использовани  его дл  исследовани  знакопеременных крутильных колебаний. Фазометр НФ-3 можно использовать дл  исследовани  колебаний, однако на часто5 тах вращени  не более 84 , т.е. оно пригодно дл  малооборотных двигателей. За вл емое устройство можно использовать дл  этой цели на частотах вращени  до 12000 мин 1.

0 Совокупность признаков: ЦАП, датчики ВМТ и НМТ, делитель на два. временной селектор, формирователи угловой и амплитудной меток, телевизионный индикатор совместно с устройством дл  измерени 

5 мгновенного значени  угла закручивани  вращающегос  вала позвол ет визуально в реальном масштабе времени исследовать динамику измер емого процесса, причем совокупность признаков: ЦАП, датчики ВМТ

0 и НМТ, делитель на два, временной селектор совместно с устройством дл  измерени  угла закручивани  вала и регистратором, например , двухканальным самописцем или шлейфовым осциллографом, обеспечивает

5 фиксирование динамики процесса. В обоих случа х можно наблюдать и фиксировать не только весь процесс, но и его части, что обеспечивает совокупность следующих признаков: временной селектор, формировате0 ли амплитудной и угловой меток, их св зи и внутренн   структура. Устройства дл  отображени  динамики процесса известны, однако они не применимы в данном случае без их существенной доработки. Кроме того эти

5 устройства обладают р дом недостатков, например, невозможность наблюдени  замкнутых линий процесса на экране, возможность отображени  ограниченного числа кривых, что затрудн ет статистический ана0 лиз исследуемого процесса. Предлагаемое же устройство вследствие специфической структуры.позвол ет исследовать динамику крутильных колебаний в реальном масштабе времени и одновременно производить

5 анализ статистического закона распределени  независимо от скорости вращени  вала. Совокупность признаков и положительных эффектов от каждого признака позвол ет реализовать такой положительный эффект, какой невозможно получить с помощью совокупности других известных уст- оойств, блоков и приборов, причем каждый признак привносит дополнительный эффект, суммарного, например, рассмотрен- ныЈ выше пересчетный блок и блок АВДИ. Блбк ВОС, например, выполн ет дополнительно функции инвертора, имеющегос  в прбтотипе, синхронизатора импульсов входной частоты с опорной, формировател  коротких импульсов из. входного сигнала, что|повышает надежность работы устройства достоверность измеренного значени .

Более подробное изучение признаков и их свойств дает возможность обнаружить множество взаимосв занных про влений, создающих, кроме суммарного, дополнительный положительный эффект. Совокупность функциональных возможностей поззол етиспользовать за вл емое устройство дл  исследовани  не только мгновенных значений угла закручивани , крут щего момента, но и дл  исследовани  знакопере- мен|ных крутильных колебаний, т.е. само ус- тро йство по вл ет новое свойство и обладает сверхсуммарным положительным эффектом. При этом расшир етс  область применени  за вл емого устройства.

На фиг.З представлена структурна  схема устройства дл  измерени  угла закручи- вращающегос  вала; на фиг.4 - пересчетного блока; на фиг.5 - блока выде- опорного сигнала; на фиг.б - блока автоматического выбора диапазона измере- ни ;|на фиг.7 - формировател  амплитудной метни; на фиг.8 - формировател  угловой метни; на фиг.9 - схемы совпадени ; на фиг. 10 - блока управлени ; на фиг.11 - временного селектора; на фиг. 12 -телевизионного индикатора; на фиг. 13 - временные диафаммы.

Устройство дл  измерени  угла закручи- вани вращающегос  вала (фиг.З) содержит две ветви, кажда  из которых образована закрепленными на валу 1 измерительными диск эми 2 и 3, установленными с возможностью взаимодействи  с ними датчиками 4 и 5 считывани  и подключенными к последним усилител ми-ограничител ми 6 и 7, первую Јхему 8 совпадени  с трем  входами и еыхоЬом, суммирующий счетчик 9 со счетным входом, подключенным к выходу первой схемы совпадени , входом обнулени  и выходами разр дов кода, вторую схему 10 совпадени  с трем  входами и выходом, блок 11 управлени  с двум  входами и трем  выходами, первым из которых соединенный с первым входом второй схемы 10 совпадени , ересчеткый блок 12 с выходом и четырьм  входами, первым из которых соединенный с выходом второй схемы 10

совпадени , а вторым - с вторым выходом блока 11 управлени , счетчик 13 результата, со счетным входом, подключенным к выходу пересчетного блока 12, входом обнулени , 5 св занным с вторым выходом блока 11 управлени , и выходами разр дов кода, цифровой отсчетный блок 14 с входами разр дов кода, св занными с выходами разр дов кода счетчика 13 результата, и входом

0 управлени , подключенным к третьему выходу блока 11 управлени , генератор 15 с выходом, блок 16 выделени  опорного сигнала с трем  входами, первый и второй из которых подключен к соответствующим уси5 лител м-ограничител м б и 7, и трем  выходами , первый из которых соединен с вторыми входами первой и второй схем совпадени  8 и 10 и входом обнулени  суммирующего счетчика 9, а второй - с первым

0 входом первой схемы 8 совпадени , блок 17 автоматического выбора диапазона измерени  с входами разр дов кода, двум  входами управлени , первый из которых подключен к первому выходу блока 1 б выде5 лени  опорного сигнала, а второй - к выходу генератора 15, и двум  выходами, первый из которых соединен с третьими выходами блока 16 выделени  опорного сигнала, первой схемы 8 совпадени  и пересчетного бло0 ка 12, а второй - с третьим входом второй схемы 10 совпадени , вычитающий счетчик 18. импульсов с входами предварительной установки, подключенными к выходам разр дов кода суммирующего счетчика 9, вхо5 дом записи кода, подключенным к первому выходу блока 16 выделени  опорного сигнала , счетным входом, соединенным с выходом второй схемы 10 совпадени , и выходом, к которому подключен первый

0 вход блока 11 управлени ., цифро-аналоговый преобразователь 19 с входами разр дов кода, подключенными к выходам разр дов кода счетчика 13 результатов, двум  входами управлени , первый из которых

5 соединен с третьим выходом блока 16 выделени  опорного Сигнала, а второй - с третьим выходом блока 11 управлени , и выходом, временной селектор 20 с трем  входами, первый из которых подключен к

0 первому выходу блока 16 выделени  опорного сигнала, а третий - к выходу цифро-аналогового преобразовател  19, и выходом формирователь 21 угловой метки с двум  входами, первый из которых соединен с

5 первым выходом блока 16 выделени  опорного сигнала, и выходом, формирователь 22 амплитудной метки с входами разр дов кода , св занными с выходами разр дов кода счетчика 13 результата, входом управлени , св занным с третьим выходом блока 16 выделени  опорного сигнала, и выходом, датчики верхней 23 и нижней 24 мертвых точек, каждый из которых имеет выход, делитель

25 на два с входом, подключенным к выходу датчика 24 нижней мертвой точки, и выходом , подключенным ко вторым входам временного селектора 20 и формировател  21 угловой метки, телевизионный индикатор

26 с семью входами, первый из которых соединен с первым выходом блока 16 выделени  опорного сигнала, второй - с выходом датчика верхней 23 мертвой точки, третий - с выходом датчика 24 нижней мертвой точки , четвертый - с выходом формировател  22 амплитудной метки, п тый - с выходом делител  25 на два, шестой - с выходом временного селектора 20, седьмой - с выходом формировател  21 угловой метки, и регистратор 27 с двум  входами, первый из которых подключен к выходу датчика 24 нижней мертвой точки, а второй - к выходу временного селектора 20, при этом пере- счетный блок 12 снабжен выходами разр дов кода, подключенными к входам разр дов кода блока 17 автоматического выбора диапазона измерений, четвертый блок пересчетного блока 12 соединен с первым выходом блока 16 выделени  опорного сигнала , а цифровой отсчетный блок 14 снабжен вторым входом управлени , соединенным с третьим выходом блока 16 выделени  опорного сигнала,

Пересчетный блок 12 содержит реверсивный счетчик 28 импульсов со входом, подключенным к первому входу управлени  блока, входом установки исходного состо ни , подключенным к второму входу управлени  блока, входами разр дов кода, входом записи и выходом, соединенным с выходом блока, два элемента 2И с выходом и двум  входами каждый, выход первого из которых соединен с входом записи реверсивного счетчика .28 импульсов, первый вход первого элемента 2И подключен к выходу реверсивного счетчика 28 импульсов, первый вход второго элемента 2И 30 соединен с третьим входом управлени  пересчетного блока 12, а вторые входы элементов 2И 29 и 30 соединены между собой и подключены к четвертому входу управлени  пересчетного блока 12, линию задержки 31 с входом, подключенным к четвертому входу управлени  пересчетного блока 12, и выходом, делитель 32 частоты импульсов со счетным входом, соединенным с выходом второго элемента 2И 30, входом установки исходного состо ни , подключенным к выходу ли- нии задержки 31, и выходом, счетчик 33 импульсов со счетным входом, соединенным с выходом делител  32 частоты импульсов , входом установки исходного состо ни , соединенным с выходом линии задержки 31, и выходами разр дов кода, и регистр 34 пам ти с входом записи кода, соединенным

с четвертым входом управлени  пересчетного блока 12, входами разр дов, подключенными к выходам разр дов кода счетчика 33 импульсов, и выходами разр дов кода, соединенными с входами разр дов кода ре0 версивногр счетчика 28 импульсов и выходами разр дов кода пересчетного блока 12,

Блок 16 выделени  опорного сигнала содержит первый и второй D-триггеры 35 и 36, инверсные выходы которых соединены с

5 D-входами, а их С-входы соединены, соответственно , с первым и вторым входом блока 16 Выделени  опорного сигнала, выходы подключены, соответственно, к первым входам первого и второго элементов 2И-НЕ 37

0 и 38, вторые входы которых соединены между собой и с третьим входом блока 16 выде- . лени  опорного сигнала, выходы первого и второго элементов 2И-НЕ 37 и 38 подключены к S-входам, соответственно, первого и

5 второго RS-триггеров 39 и 40 с инверсными входами, выход первого 39 и инверсный выход второго 40 RS-триггеров соединены, соответственно , с первым и вторым входами первого элемента 2И 41, инверсный выход

0 первого 39 и выход второго 40 RS-тригге-; ров - соответственно, с первым и вторым входа- ми второго элемента 2И 42, выходы первого и второго элементов 2И 41 и 42 подсоединены , соответственно, к первому и второму

5 входам элемента ИЛИ 43 и к R и S входам третьего RS-триггера 44, выход элемента ИЛИ 43 подключен через формирователь 45 коротких импульсов к R-входу четвертого инверсного RS-триггерз 46 и к входу линии

0 47 задержки, выход которой соединен с S- входом четвертого RS-триггера 46, выход которого соединен с первым выходом блока 16 выделени  опорного сигнала, выходы первого и второго RS-триггеров 39 и 40 подключе5 ны, соответственно, к первому и второму входам третьего элемента 2И 48, выход которого через формирователь 49 коротких импульсов соединен с R-входом п того RS-триггера 50 с инверсными входами и к

0 входу линии 51 задержки/выход которой подключен к входу п того RS-триггера 50, выход п того RS-триггера 50 соединен с вторым выходом блока 16 выделени  опорного сигнала, к третьему выходу которого подключен выход

5 третьего RS-триггера 44, при этом входу установки исходного состо ни  первых и вторых D- и RS-триггеров 35, 36, 39 и 40 соединены с выходом п того RS-триггера 50.

Блок 17 автоматического выбора диапазона измерени  содержит схемы И 52 и

ИЛИ-НЕ 53, входы которых поразр дно соединены между собой и с входами разр дов кода блока 17, линию задержки 54, вход которой подключен к первому входу блока 17 автоматического выбора диапазона из- мерейи , первый и второй элементы 2И 55 и 56J первые входы которых подключены, соответственно, к выходам схем И 52 и ИЛИ4-НЕ 53, вторые входы объединены и соединены с выходом линии задержки 54, элемент2ИЛИ-НЕ 57, первый и второй входы которого подсоединены, соответственно , к выходам схем И 52 и ИЛИ-НЕ 53, реверсивный счетчик 58 импульсов, вход пр мого счета которого соединен с выходом первсго элемента 2И 55, и вход обратного счета;- с выходом второго элемента 2И 56, первь й и второй делители 59 и 60 частоты импульсов и регистр 61 пам ти, причем входы разр дов кода первого делител  59 .частоты подключены к выходам разр дов кода реверЫвного счетчика 58 импульсов, а входы разр дов кода второго делител  60 частоты - к выходам разр дов кода реверсивного счетчика 58 импульсов через регистр 61 пам ти, счетные входы первого и второго делителей 59 и 60 частоты импульсов соединены между собой и с вторым входом 17 автоматического выбора диапазона измерени , вход записи кода регистра пам ти соединен с выходом элемента |2 ИЛИ-НЕ 57, а выходы первого и второгЬ делителей 59 и 60 частоты импульсов соединены, соответственно, с первым и вторым выходами блока 17 автоматического выбора1 диапазона измерени .

Формирователь 22 амплитудной метки содержит блок 62 сравнени  с первыми и вторым и входами разр дов кода, входом управлени  и- выходом и блок 63 пам ти с выхода ии разр дов кода, подключенными ко вторым входам разр дов кода блока 62 сравнени , причем первые входы разр дов кода, вз|:од управлени  и выход блока сравнени , (соответственно, соединены со входами разр дов кода, входом управлени  и выходов формировател  22 амплитудной метки..

Формирователь 21 угловой метки содержит измеритель 64 угла поворота вала с выходами разр дов кода и с первым и вторым входами, соединенными, соответственно , с первым и вторым входами формировател  21; угловой метки, блок 65 пам ти с выходами разр дов кода и блок 66 сравнени  с выходом, подключенным к выходу формировател  21 угловой метки, и первыми и вторыми входами разр дов кода, соответственно , подключенными к выходам

разр дов измерител  64 угла поворота вала и блока 65 пам ти.

Кажда  из схем совпадени  8 и 10 содержит RS-триггер 67 с инверсными входа- 5 ми и элемент 2И 68. причем входы R и S RS-триггера 67 каждой схемы совпадени , соответственно, соединены с ее первым и вторым входами, к третьему входу каждой схемы совпадени  подключен первый вход

0 элемента 2И 68, выход которого св зан с выходом схемы. 68 совпадени , а его второй вход - с выходом RS-триггера 67.

Блок 11 управлени  (фиг.10) содержит две линии задержки 69 и 70, элемент 2ИЛИ

5 71, RS-триггер 72 с инверсными входами, причем R-вход RS-триггера 72 и вход первой линии 69 задержки объединены и  вл ютс  первым входом блока 11, выход RS-триггера 72 - первым-выходом блока 11, выход пер0 вой линии 69 задержки подключен к выходу второй линии задержки 70 и  вл етс  третьим выходом блока 11, выход второй линии задержки 70 соединен с первым входом элемента 2ИЛИ 71, выход элемента 2ИЛИ 71

5 соединен с S-входом RS-триггера 72 и  вл етс  вторым выходом блока 11 управлени , : второй вход элемента 71 2ИЛИ  вл етс  вторым входом блока 11 управлени .

Временной селектор 20 (фиг.11) содер0 жит первый и второй блоки 73 и 74 пам ти, в которые оператор заносит необходимую информацию, измеритель 75 угла поворота вала, первый вход которого  вл етс  первым входом временного селектора 20, счет5 чик 76 числа циклов, вход которого объединен с зторым входом измерител  75 угла поворота к  вл етс  вторым входом временного селектора 20, первый и второй блоки 77 и 78 сравнени , причем первый

0 вход первого блока 77 сравнени  соединен с выходом первого блока 73 пам ти, второй вход - с выходом счетчика 76 числа циклов, первый вход второго блока 78 сравнени  - с выходом измерител  75 угла поворота,

5 второй вход - с выходом второго блока 74 пам ти, схему И 79, первый и второй входы которой соединены, соответственно, с выходами первого и второго блоков 77 и 78 сравнени , анзлогозый ключ 80, первый вход

0 которого подключен к выходу схемы И 79, второй вход  вл етс  третьим входом временного селектора 20, выход-выходом временного селектора.

Телевизионный индикатор 26 (фиг.12)

5 содержит блок 81 горизонтальной шаговой развертки, модул тор 82  ркости, усилитель 83 вертикального отклонени , подключенные к соответствующим входам электроннолучевой трубки (ЭЛТ) 84, причем первый вход телевизионного индикатора 26  вл етс  входом модул тора 82  ркости и первым входом блока 81 горизонтальной шаговой развертки, второй, третий, четвертый и п тый входы - соответствующими входами модул тора 82  ркости, шестой вход - вторым входом блока 81 горизонтальной шаговой развертки, а седьмой вход - входом уилите- л  83 вертикального отклонени .

Измерительные диски 2 и 3, датчики считывани  4 и 5, усилители-ограничители 6 и 7 выполнены аналогично известным. Схемы совпадени  8 и 10 могут быть выполнены , например, на микросхемах (МС) типа К155ТМ2, К155ЛИ1, Суммирующий счетчик 9 может быть выполнен на МС К155ИЕ7, причем вход R должен быть подключен через линию задержки на двух-четырех инверторах типа К155ЛН1. (В начале информаци  переписываетс  из счетчика 9 в счетчик 18, а затем через врем , определ емое линией задержки, обнул етс  счетчик 9).

Блок управлени  11 - МС К155ТМ2 (RS- триггер), К155ЛН1 (линии задержки), К155ЛЛ1 (элемент 2ИЛИ). Пересчетный блок 12 - МС К155ЛИ1 (элемент 2И), К155ИЕ8 (делитель 32 частоты), К155ИЕ7 (счетчики 28, 33), К155ИР13 (регистр 34 пам ти).

Счетчик 13 результата - МС К155ИЕ6, К155ИЕ7. Известны схема цифрового отсчет- ного блока 14, схема генератора 15. Блок 16 ВОС - МС типа К155ТМ2 (35, 36, 39, 40, 44, 46,50), К155ЛАЗ (37,38), К155ЛИ1 (41,42,48), К155ЛЛ1 (43), К155ЛН1, К155ЛАЗ (49, 51).

Известна схема формирователей коротких импульсов 45, 49.

Блок 17 АВДИ МС типа К155ЛА2, К155ЛЕ1 (52), К155ЛА8 (53), К155ЛИ1 (54), К155ЛИ1 (55, 56). К155ЛЕ1 (57), К155ИЕ7 (58), К155ИР13 (61), К155ИЕ6, К155ИЕ7(59, 60).

Вычитающий счетчик 18 - МС типа К1551/1Е7. Цифро-аналоговый преобразователь 19 - МС типа К594ПА1, Аналоговый ключ 80 - МС КР590КН2. Блоки 62, 66,77,78 сравнени  выполнены путем каскадного соединени  компараторов 564ИП2. Делитель 25 на два выполнен на основе триггера К155ТВ1.

Блоки 63, 65, 73, 74 пам ти представл ют собой цепи из последовательно соединенных счетчиков по модулю 10 с дешифратором дл  вывода информации на семисегментный индикатор К176ИЕ4. Счетный вход счетчика подключен к выходу генератора импульсов на МС К155АГЗ по известной схеме, которым управл ет опера- „тор. Частота импульсов на выходе генератора выбрана равной 1-2 Гц. На разрешающий вход Р через переключатель подаетс  логический О или логическа  1.

При Р 0 колебани  срываютс . Оператор с помощью переключател  устанавливает необходимый код на выходе счетчика (т.е. на выходе соответствующего блока пам ти),

контролиру  его значение с помощью индикатора .

Измерители 64 и 75 угла поворота вала представл ют собой счетчики импульсов. Каждый счетчик выполнен путем последова0 тельного соединени  МС К176ИЕ1. На счетный вход каждого из счетчиков поступают импульсы с выхода 1 блока 16 ВОС, а на входы обнулени  R подаютс  через делитель 25 на два импульсы от датчика 24 НМТ,

5 Блок 81 горизонтальной шаговой развертки функционирует как цифровой генератор ступенчатого линейно-измен ющегос  напр жени , работающий в ждущем режиме. В состав блока вход т последова0 тельно.соединенные двоичный счетчик/две МС К176ИЕ1 и ЦАП К594ПА1. Ступенчатое напр жение формируетс  при помощи ЦАП, на вход которого поступает линейно-измен ющеес  во времени число. Дл  получени 

5 такого числа на счетный вход счетчика подаютс  сигналы с выхода 1 блока 16 ВОС, а на вход сброса счетчика через делитель 25 на два импульс с датчика 24 НМТ.

Модул тор 82  ркости управл ет вели0 чином тока луча ЭЛТ телевизионного индикатора 26 и состоит из сумматора и усилител , выполненных по типовым схемам . Усилитель 83 вертикального отклонени  смещает электронный луч ЭЛТ 84 по

5 вертикали и также вы полнен по типовой схеме .

Измерители 64 и 75 угла попорота вала в блоках 20 и 21 формируют код, который соответствует углу поворота вала в преде0 лах от 0° до 720°, что необходимо дл  формировани  меток на экране ЭЛТ.

Блоки 63, 65, 73, 74 пам ти в составе блоков 20, 21 и 22 предназначены дл  хранени  информации, которую оператор зано5 сите помощью управл ющих органов.

Цифровой отсчетный блок 14 представл ет собой цифровой индикатор, показывающий угол закручивани .

Устройство (фиг.З) дл  измерени  угла

0 закручивани  вращающегос  вала работает следующим образом.

При вращении вала 1 измерительные диски 2 и 3 перемещаютс  относительно датчиков 4 и 5 и навод т гармоническую ЭДС

5 в них, котора  превращаетс  в последовательность пр моугольных импульсов усилител ми-ограничител ми 6 и 7 и поступает на первый и второй входы блока 16 ВОС. В блоке 16 ВОС фронты входных импульсов синхронизируютс  с тактовой частотой, поступающей на третий вход блока 16 ВОС из блока 17 АВДИ, и один из входных импульсовЕ ыдел етс  в качестве опорного. На первом выходе блока 1 б ВОС по вл етс  сигнал раньше, чем на втором выходе этого же бло- ка и шл етс  опорным во врем  дальнейшего процесса измерени , не зависимо от врек ени прихода входных импульсов относите1ьно друг друга на первый и второй входы блока 16 ВОС. На третьем выходе блока 16 ВОС присутствует бит информации , свидетельствующий о запаздывании или опережении импульса на первом входе блок|а 16 ВОС относительно импульса на вторам входе. Опорный сигнал с первого выхсда поступает на вторые входы схем совпадени  8 и 10, на суммирующий счетчик 9, на Е ычитающий счетчик 18, пересчетный блок 12 и блок 17 АВДИ,- на первый вход временного селектора 20, формировател  21 у ловой метки, телевизионного индикатора 26. В момент прихода этого импульса на эти блоки происходит следующее: инфор- мац1/  о результате предыдущего измерени  (числа импульсов за врем  фазового сдвига) из счетчика 9 переписываетс  в счетчик 1J8, счетчик 9 обнул етс , схема 8 совпадений начинает пропускать импульсы тактевой частоты с первого выхода блока 17 АВДИ на счетный вход счетчика 9, начинает свою работу пересчетный блок 12 по опре- числа импульсов М тактовой чги в единице младшего разр да измер емой величины, схема 10 совпаде ачинает пропускать импульсы такто- цастоты со второго выхода блока 17 Л через третий вход этой схемы, при

НИИ

вой

АВД

этом на первом входе схемы 10 совпадений

присутствует разрешающий работу схемы

сигнал, и импульсы начинают поступать на

счетвый вход вычитающего счетчика 18 и на

первУй вход пересчетного блока 12.

$ момент прихода импульса со второго выхоЬа блока 16 ВОС на второй вход первой схем(ы совпадений 8 счетчик 9 прекратит свою работу и в нем до момента перезаписи опорным импульсом будет хранитьс  новое число N, соответствующее числу импульсов актовой частоты за врем  фазового сдвига.

Wa вычитающий счетчик 18 и пересчетный Блок 12 импульсы со второй схемы 10 совпадений будут поступать до тех пор, пока на выходе обратного счета счетчика 18 не по витс  импульс, свидетельствующий об окончании вычитани  числа N из счетчика 18, который поступает на первый вход блока

11 уг

дейс

равлени . Этот импульс приведет его вме и на первом выходе блока 11 управлени  по витс  импульс, который запре5 10 15 20 5 0

5

0

5

0

5

тит работу второй схемы 10 совпадени . Во врем  работы счетчика 18 на первый вход пересчетного блока 12 поступают импульсы, общее количество которых равно числу N импульсов тактовой частоты за врем  фазового сдвига, и эти импульсы пересчетный блок 12 разделит на число М импульсов в  пиниие младшего разр да измер емой величины , например, в 0,1°. Таким образом, с выхода пересчетного блока 12 на счетчик 13 результата поступит число импульсов К,  вл ющеес  результатом делени  N на М, которое и будет показывать угол закручивани  с точностью до одной единицы младшего разр да измер емой величины, например, с точностью до 0,1°, причем направление закручивани  фиксируетс  с помощью бита информации с третьего выхода блока 16 ВОС. После прихода импульса с выхода счетчика 18 на первый вход блока 11 управлени  и по влени  импульса на первом выходе этого блока сигнал с третьего выхода блока 11 управлени  поступит на первый вход цифрового отсчетного блока 14, второй вход ЦАП 19, второй вход формировател  22 амплитудной метки. В момент прихода этого импульса двоичный код, содержащий информацию о результате измерени  угла закручивани , запишетс  в ЦАП 19, формирователь 22 амплитудной метки, временной селектор 20, причем на эти же блоки в виде бита информации приходит сигнал с третьего выхода блока 16 ВОС о знаке измер емой величины. С приходом следующего опорного импульса с первого выхода блока 16 ВОС код нового числа N1 перепишетс  из счетчика 9 в счетчик 18 и процесс измерени  повторитс . Из описани  видно, что измерение производитс  за два периода входного сигнала: во врем  первого периода происходит подсчет импульсов за период пересчетным блоком 12 и за врем  фазового сдвига счетчиком 9, во втором - нормирование, т.е. деление N на М, числа импульсов за врем  фазового сдвига и вывод результата. Причем, во врем  второго периода одновременно идет подсчет числа импульсов за период и за врем  фазового сдвига этого, второго, периода .

Блок 16 ВОС работает следующим образом .

Сигналы с выходов усилителей-ограничителей 6 и 7 поступают, соответственно, на первый и второй входы блока 16 ВОС, а на третий вход поступают импульсы тактовой частоты. Предположим, что импульс на первом входе по витс  раньше, чем на втором входе. В этом случае D-триггер 35 переключитс  в единичное состо ние, сигнал поступит на первый вход элемента 2И-НЕ 37 и разрешит прохождение импульсов тактовой частоты на вход S RS-триггера 39. По первому импульсу на этом входе RS-триггер 39 переключитс  в единичное состо ние. Этот сигнал поступит на первый вход элемента 2И 41 и при наличии уровн  логической 1 на втором входе (RS-триггер 40 не переключен ) уровень логической 1 поступит на первый вход элемента 2ИЛИ 43 и на вход RS-триггера 44 и установит его в единичное состо ние. Таким образом, логическа  Г на выходе RS-триггера ,44 и третьем выхбде блока 16 ВОС будет представлен бит информации о том, что сигнал на первом входе блока 16 ВОС опережает по фазе сигнал на втором входе. С выхода элемента 2ИЛИ 43 сигнал проходит через формирователь 45 коротких импульсов, поступает на вход R RS-триггера 46 и устанавливает его в нулевое состо ние. Через врем , которое определ етс  линией задержки 47, RS-триггер46 установитс  обратно в единичное состо ние . Таким образом, на первом выходе блока 16 ВОС по витс  опорный импульс (фиг.13е). Затем при по влении импульса на втором входе блока 16. ВОС D-триггер 36 переключитс  в единичное состо ние и через элемент 2И-НЕ 38 импульсы тактовой частоты поступ т на S-вход RS-триггера 40. По первому импульсу RS-триггер 40 Переключитс  в единичное состо ние. Так как на первом входе элемента 2И 42 присутствует логический О, а на первом входе элемента 2И 48 - логическа  1, то сигнал с RS-триггера 40 поступит через второй вход элемента 2И 48 на формирователь 49 коротких импульсов, а с его выхода - на вход линии задержки 51 и на R-вход RS-трйггера 50, который переключитс  в нулевое состо ние. Через врем , определ емое линией задержки 51, импульс с ее выхода поступит на S- вход RS-триггера 50 и он установитс  в единичное состо ние, В результате этого на втором выходе блока 26 ВОС по витс  импульс (фиг.13,д). Этот же импульс поступит на входы установки в нулевое состо ние триггеров 35, 36, 39 и 40. После этого блок 16 ВОС готов к обработке следующих импульсов . Если импульс на втором входе блока 16 ВОС по витс  раньше, чем на первом входе, то D-триггер 36 переключитс  в единичное состо ние, импульс тактовой частоты через элемент 2И-НЕ 38 переключит RS-триггер 40 и логическа  1 с его выхода поступит на второй вход элемента 2И 42, на .втором входе элемента 2И 41 установитс  сигнал логического О, который запретит прохождение сигнала с выхода RS-триггера 39 на выход элемента 2И 41, логическа  Г

установитс  и на втором входе элемента 2И 48. С выхода элемента 2И 42 сигнал поступит через элемент 2ИЛ И 43, формирователь 45 коротких импульсов на R-вход RS-триггера 46. на выходе которого по витс  логический О, а через врем , определ емое линией задержки 47, на выходе RS-триггера 46установитс  логическа  1 (фиг.13,г). Таким образом, формируетс  опорный сигнал

на первом выходе блока 16 ВОС от импульса со второго входа блока 16 ВОС. При по влении импульса на первом входе блока 16 ВОС D-триггер 35 переключитс  в единичное состо ние , импульс тактовой частоты с третьего входа блока 16 ВОС установит на выходе RS-триггера 39 логическую 1, котора  поступит на вход элемента 2И 48. Сигнал с выхода элемента 2И 48 передаетс  через формирователь 49 коротких импульсов на

R-вход RS-триггера 50 и установит его в нулевое состо ние. Через врем , определ емое линией задержки 51, RS-триггер 50 установитс  в единичное состо ние (фиг.13,д), При по влении логического О на

выходе RS-триггера 50 триггеры 35, 36, 39 и 40 установ тс  в нулевое состо ние и блок 16 ВОС будет готов к обработке новых входных импульсов.

Пересчетный блок 12 работает следующим образом (фиг.4).

На второй вход элемента 2И 30 поступает импульс опорного сигнала, который пере- писывает результат предыдущего цикла измерени  в регистр 34 пам ти, а пройд 

через элемент 2И 29 записываетс  код с выхода регистра 34 пам ти в реверсивный счетчик 28 импульсов. Импульс опорного сигнала, пройд  через линию задержки 31, обнул ет делитель 32 частоты импульсов и

счетчик 33 импульсов, Во врем  присутстви  импульса на втором входе элемента 21/1 30 тактова  частота не проходит на вход делител  32 частоты импульсов. После окончани  опорного импульса на втором входе

элемента 2И 30 установитс  логическа  1 и импульсы тактовой частоты поступают на счетный вход делител  32 частоты импульсов . Коэффициент делени  делител  32 частоты импульсов определ етс  следующим

образом

L. t

360

где k - число импульсов за один оборот вала;

п - точность измерени  (или единица младшего разр да измер емой величины).

Так, если за один оборот вала формируетс  два импульса, а точность измерени  0,1°, то коэффициент делени  делител  32

чафтоты импульсов составит 1800. Таким обратом , при делении импульсов тактовой ча- стфты за врем  между двум  опорными импульсами на это число в счетчик 33 им- nyiibcoB поступит число импульсов тактовой частоты, приход щихс  на единицу младшего разр да измер емой величины М. Дво- ичфый код этого числа следующим опорным имЬульсом перепишетс  в регистр 34 пам ти .; Этот код поступит в блок 17АВДИиэтим же| импульсом через элемент 2И 29 перепишетс  в реверсивный счетчик 28 импульсов в качестве его коэффициента делени . После этого на первый вход реверсивного счетчика 28 импульсов начнут поступать импульсы с выхода схемы 10 совпадений, число которых равно числу N импульсов тактовой частоты за врем  фазового сдвига. образом, осуществл етс  деление числа N импульсов тактовой частоты за вр€ м  фазового сдвига на число М импуль- СОЕ тактовой частоты в единице младшего разр да измер емой величины, что дает число К, соответствующее углу закручивание в градусах с точностью до единицы млг дшего разр да измер емой величины. С выхода реверсивного счетчика 28 импульсов К импульсов поступает в счетчик 13 результата.

: Блок 17 АВДИ (фиг.6) предназначен дл  автоматического изменени  частоты тактовых; импульсов с целью расширени  диапазона входных частот при оптимально-минимальной разр дности счетчиков 9, 18, 28 и других блоков устройства и работает следу- ющИм образом. На входы схем И 52 и ИЛИ- НЕ |53 поступает код с выхода регистра 34 пам ти пересчетного блока 12, В случае присутстви  в разр дах кода на входе блока 17 АВДИ всех логических 1 - это может произойти только в момент прихода опор- ногр импульса на вход пересчетного блока 12, - что свидетельствует о возможности, при; дальнейшем уменьшении частоты сигнал , заполнени  максимальной емкости счетчика 33 импульсов, т.е. частота тактовых имНульсов при данной входной частоте на- сто/ibKO велика, что счетчику 33 импульсов (и другим) грозит переполнение, на выходе фемы И 52 по витс  логическа  1. По- еле Јтого в регистр 61 пам ти через элемент ИЛЙ-НЕ 57 запишетс  код реверсивного счет|чика 58 импульсов, соответствующий коэффициенту делени  частоты импульсов в только что прошедшем периоде входного сигйала. В момент прихода опорного им- пуль)са через врем , определ емое линией задержки 54 на входе пр мого счета ревер- сив4ого счетчика 58 импульсов по в тс  сигфл, который увеличит код на выходе реверсивного счетчика 58 на единицу. Если разр ды реверсивного счетчика 58 импульсов будут подключены к разр дам делител  частоты 59 импульсов и регистра 61 пам ти не с первого, а например, младший разр д реверсивного счетчика 58 импульсов будет подключен к четвертому разр ду делител  59 частоты импульсов и регистра 61 пам ти, второй разр д - к п тому разр ду, третий - к шестому и т.д., то при по влении логической 1 в младшем разр де реверсивного счетчика 58 импульсов коэффициент делени  делител  59 частоты импульсов, а в следующем периоде и делител  60 частоты импульсов, увеличитс  в восемь раз, что и обеспечит уменьшение частоты тактовых импульсов на выходе блока 17 АВДИ и счетчику 33 импульсов уже не будет грозить переполнение, так что число импульсов в единице младшего разр да измер емой величины в данном случае уменьшитс  в восемь раз. Запись кода в регистр 61 пам ти необходим по следующим соображени м. Предположим, что до момента изменени  кода в реверсивный счетчик 58 импульсов частота тактовых импульсов на первом и втором выходах блока 17 АВДИ соответствовала F1 и коэффициент делени  делителей 59 и 60 импульсов - Кд1. При изменении кода на выходе реверсивного счетчика 58 импульсов тактова  частота импульсов на первом выходе блока 17 АВДИ станет равной F2, а коэффициент делени  делител  59 частоты - Кд2. Теперь рассмотрим процесс изменени  частоты тактовых импульсов на первом и втором выходах блока 17 АВДИ. Пусть в первом периоде на первом и втором выходах блока 17 АВДИ будет частота F1. При изменении частоты входного сигнала с измерительных дисков 4 и 5 таким образом, что на выходе реверсивного счетчика 58 импульсов код примет значение Кд2 и, следовательно, частота заполнени  счетчика 9 импульсов будет F2. Однако, в регистре 58 пам ти хранитс  число М1 импульсов тактовой частоты Ft в единице младшего разр да, а в вычитающем счетчике 18 хранитс  число М импульсов тактовой частоты F1 за врем  фазового сдвига. Если на счетчики 18 и 28 импульсов подавать частоту F2 с первого выхода блока 17 АВДИ, то получитс  неправильный результат измерени . Дл  предотвращени  этого со второго выхода блока 17 АВДИ на счетчики 18 и 28 импульсов подаетс  частота тактовых импульсов F1. а а это врем  в. течение текущего периода в счетчиках 33 и 9 импульсов накапливаетс , соответственно, число М2 импульсов тактовой частоты F2 и число N2 импульсов

тактовой частоты F2..B момент прихода следующего опорного импульса и начала третьего периода входной частоты код на выходе регистра 34 пам ти изменитс  таким образом, что на выходе схемы И 52 по витс  логический О и с выхода элемента ИЛИ- НЕ 57 поступит сигнал, который запишет код Кд2 в регистр 61 пам ти и в течение третьего периода входной частоты с первого и второго выходов блока 17 АВДИ будут поступать импульсы с частотой .F2. При этом необходимо заметить, что изменение тактовой частоты импульсов на первом и втором выходах блока 17 АВДИ должно быть таким, чтобы в момент присутстви  на втором выходе частоты F2, а на первом выходе - F1, при частоте F2 счетчику 33 . импульсов не грозило переполнений, что зависит от скорости изменени  входной частоты сигнала и устран етс  подбором подключени  младшего разр да реверсивного счетчика 58 импульсов к.тому или иному разр ду регистра 61 пам ти и делител  59 частоты импульсов. В случае наличи  во всех разр дах кода на входах блока 17 АВДИ логического О на выходе схемы ЙЛИ- НЕ 5.3 по витс  логическа  1 и запишет код в регистр 61 пам ти. Опорный импульс, пройд  через линию задержки 54 и элемент 2И 56, поступит на вход обратного счета реверсивного счетчика 58 импульсов и уменьшит код на его выходе на единицу, Дальнейша  работа блока 17 АВДИ описана выше с той разницей, что частота на первом и втором выходах блока 17 АВДИ увеличи- езетс ..

Блок 11 управлени  (фиг. 10) работает следующим образом.

На первый вход блока 11 управлени  поступает с выхода реверсивного счетчика 18 импульс и устанавливает RS-триггер 72 в состо ние логического О, который поступает на первый выход блока 11, Затем им- пульс проходит через линию задержки 69, поступает на второй выход блока 11 управлени , проходит линию задержки 70, -элемент 2ИЛИ 71 и устанавливает RS-триггер 72 в единичное состо ние.

Схемы 8 и 10 совпадени  (фип9) работают Следующим образом.

На вторые входы схем 8 и 10 совпадени  приходит сигнал и устанавливаетс  логическа  1 на выходе RS-триггера 67, который разрешает прохождение импульсов тактовой частоты через элемент 2Й 68. Сигнал, поступивший на первые входы схем 8 и 10 .совпадени , устанавливает RS-триггер 67 в нулевое состо ние и прохождение импульсов тактовой частоты через элемент 2И 68 прекращаетс .

Одновременно с регистрацией угла за- кручив ани  вращающегос  вала цифровым отсчетным блоком 14 на телевизионном индикаторе 26 отображаетс  крива  зависимости угла закручивани  от угла поворота вала. С этой целью на входы телевизионного индикатора 26 поступает сигнал с первого выхода блока 16 ВОС, несущий информацию об угловом перемещении вала прршне0 вой машины, сигналы с датчиков ВМТ 23 и НМТ24. В результате этого осуществл етс  горизонтальное перемещение электронного луча электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) 84 телевизионного индикатора 26 с шагом,

5 пропорциональным угловому перемещению вала. Начало развертки совпадает с моментом прохождени  поршнем НМТ в начале цикла, а ее конец - НМТ в конце цикла. На вход усилител  83 вертикального откло0 нени  поступает сигнал с временного селектора 20, который пропорционален углу закручивани , а на вход модул тора 82  ркости - импульсы о моментах совпадени  угла закручивани  с сигналом амплитудной

5 метки и о моментах совпадени  угла поворота вала с сигналом угловой метки. Таким образом, на экране ЭЛТ 84 формируетс  последовательно цикл за циклом изображение кривой зависимости угла закручивани 

0 от угла поворота и амплитудна  и углова  метки. ;

Временной селектор 20 (фиг. 11) работает следующим образом.

В первый блок 73 пам ти информаци  о

5 выбранном цикле заноситс  оператором, а счетчик 76 числа циклов, св занный с датчиком 24 НМТ, осуществл ет счет числа циклов с момента включени  поршневой машины. В момент совпадени  кодов, по0 ступающих на входы первого блока 77 сравнени , формируетс  импульс, длительность которого равна длительности выбранного цикла. Второй блок 78 сравнени  св зан с измерителем 75 угла поворота вала и вто5 рым блоком 74 пам ти. Во второй блок 74 пам ти информаци  об угловом положении выбранной части цикла заноситс  оператором . Измеритель 75 угла поворота вала, св - эанный с датчиком 24 НМТ и первым

0 выходом блока 16 ВОС, осуществл ет измерение углового положени  вала. Измеритель 75 угла поворота вала периодически производит счет числа импульсоа, поступающих с первого выхода блока 16 ВОС, а

5 начало счета совпадает с передним фронтом каждого второго импульса, поступающего с выхода датчика 24 НМТ, т.е. подсчет ведетс  в течение цикла поршневой машины , В момент совпадени  кодов, поступающих на входы второго блока 78 сравнени ,

формируетс  импульс, длительность которого совпадает с длительностью выбранной части цикла. Следовательно, на первый и второй входы схемы И 79 временного селектора 20 поступают следующие сигналы: пр - мо гольный импульс с выхода первого бло|ка 77 сравнени , совпадающий по времени с выбранным оператором циклом, пр моугольный импульс с выхода второго блока 78 равнени , совпадающий по времени с выбранной оператором частью цикла, например с процессом сжати .

С выхода схемы И 79 сигнал открывает аналоговый ключ 80, который пропускает си™ ал с выхода ЦАП 19 на шестой вход теле визионного индикатора 26, а в нем - на усилитель 83 вертикального отклонени . Таким збразом, временной селектор 20 осуще- ствл| ет временное стробирование сигнала, несущего информацию о мгновенном значении угла закручивани  вращающегос  вала.

формирователь 22 амплитудной метки (фиг.7) работает следующим образом.

На первые входы разр дов кода блока 62 сравнени  поступает цифровой код с выхода счетчика 13 результата, несущий ин- об угле закручивани  вала. На вторые входы разр дов кода блока 62 сравненное блока 63 пам ти подаетс  цифровой код, оторый устанавливаетс  оператором до во врем  процесса измерени . Этот код, 1зпример, может соответствовать определенному углу закручивани , который хочет увидеть оператор. Этот угол отобразитс  на экране более  ркими точками, чем вс  остальна  крива  зависимости угла за- кручийани  от угла поворота, так как в момент ровпадени  кодов с выходов счетчика 13 результата и блока 63 пам ти на выходе формировател  22 амплитудной метки по - витс  имлульс, который поступит на модул тор 82  ркости телевизионного индикатора

26- ,

Формирователь 21 угловой метки (фиг.8 работает следующим образом.

На первый вход измерител  64 угла поворот; i вала поступают импульсы с первого выхода блока 16 ВОС, несущие информацию об угловом перемещении вала, а на второй вход измерител  64 угла поворота вала подаютс  импульсы с датчика 24 НМТ через целитель 25 на два. Измеритель 64 угла пс ворота вала периодически осуществл ет с1 ет числа импульсов, приход щих на его первый вход. Начало счета совпадает с передг им фронтом каждого второго им- пульса поступающего с датчика 14 НМТ на вход делител  25 на два. Таким образом, измеритель 64 угла поворота вала осуществл ет подсчет числа импульсов с первого

выхода блока 16 ВОС за цикл поршневой машины, который обычно составл ет четыре такта или два оборота вала. Цифровой код с выхода измерител  64 угла поворота вала 5 поступает на первые входы разр дов кода блока 66 сравнени , а на вторые входы разр дов кода поступает код с выхода блока 65 пам ти. Этот код устанавливает оператор. В момент совпадени  кодов, поступающих на

10 входы блока 66 сравнени , формируетс  импульс , который поступает на вход модул тора 82  ркости и подсвечивает нужный оператору угол поворота.

Блок 81 горизонтальной шаговой раз5 вертки функционирует как генератор ступенчатого линейно-измен ющегос  напр жени  (ГЛИН), работающего в ждущем режиме. На его входы поступают сигналы с датчика 24 НМТ и с первого выхода

0 блока 16 ВОС. Напр жение с блока 81 горизонтальной шаговой развертки поступает на отклон ющую систему телевизионного индикатора 26 и осуществл ет горизонтальное перемещение электронного луча. Дли5 тельность развертки равна времени цикла поршневой машины, которое в данном слу- чзз равно длительности двух оборотов вала (четырехтактный двигатель) и может быть изменено путем изменени  коэффициента

0 делени  делител  25 на два. Начало развертки электронного луча совпадает с моментом прохождени  поршнем НМТ в начале цикла, а ее конец - НМТ в конце цикла. Затем следует обратный ход электронного

5 луча. Количество элементов разложени  по горизонтали определ етс  числом опорных импульсов, поступивших с первого выхода блока 16 ВОС за один цикл работы поршневой машины. Если опорные импульсы посту0 пают, например, через два градуса по углу поворота, что вполне достаточно дл  исследовани  мгновенных значений угла закручивани  вала и совершаемых крутильных колебаний, то элементов разложени  по го5 ризонтали равно 360 (720 : 2 360). Количество элементов разложени  определ етс  размером ЭЛТ 84 телевизионного индикатора 26, диаметра электронного луча и разр дностью ЦАП 19. Если разр дность ЦАП

0 19 равна восьми, то число элементов разложени  по вертикали равно 512 (). Это меньше, чем прин тое число строк разложени  по стандарту дл  телевизионных приемников , равное 625. На модул тор 82  ркости

5 поступают импульсы от датчиков ВМТ 23 и НМТ 24 и с первого выхода блока 16 ВОС. В результате этого линии развертки имеют соответствующие метки, информирующие об угловом положении коленчатого вала поршневой машины. Таким образом, на экране

ЭЛТ 84 формируетс  изображение кривой, котора  определ ет угол закручивани  вращающегос  вала от угла его поворота. Изображение при этом остаетс  устойчивым независимо от числа оборотов вала.

Предлагаемое устройство дл  измерени  угла закручивани  вращающегос  вала имеет следующие режимы работы:

непрерывное измерение угла закручивани  в процессе работы поршневой машины и индикаци  результатов цифровым отсчетным блоком;

регистраци  и визуальное наблюдение кривой зависимости угла закручивани  от угла поворота вала на самописце и на экране ЭЛТ телевизионного индикатора любого цикла или его части, а также последовательности циклов;

регистраци  и визуальное наблюдение в заданный момент времени угла поворота или угла закручивани  вала.

Преимущества устройства дл  измерени  угла закручивани  вращающегос  вала по сравнению с прототипом заключаютс  в том, что оно позвол ет получать не одно дискретное значение угла закрутки за цикл, а по дискретным значени м развертку изменени  угла закручивани  за один или несколько циклов поршневой машины, а также повысить надежность работы устройства за счет применени  блока АВДИ. Кроме того, устройство позвол ет измер ть не отклонениеугла закручивани  от заранее заданного значени , а знакопеременные значени  относительно абсолютного нул  угла закручивани .

Формул а-изобретени  1. Устройство дл  измерени  угла закручивани  вращающегос  вала, содержащее две ветви, кажда  из которых образована закрепленным на валу измерительным диском , установленным с возможностью взаимодействи  с ним датчиком считывани  и подключенным к последнему усилителем- ограничителем, первую схему совпадени  с трем  входами и выходом, суммирующий счетчик со счетным входом, подключенным к выходу первой схемы совпадени , входом обнулени  и выходами разр дов кода, вторую схему совпадени  с трем  входами и выходом, блок управлени  с двум  входами и трем  выходами, первым из которых соединенный с первым входом второй схемы совпадени , пересчетный блок с выходом и четырьм  входами, первым из которых соединенный с выходом второй схемы совпадени , а вторым - с вторым выходом блока управлени , счетчик результата со счетным входом, подключенным к выходу пересчетного блока, входом обнулени , св занным с вторым выходом блока управлени , и выходами разр дов кода, цифровой отсчетный блок с входами разр дов кода, св занными с выходами разр дов кода счетчика результата , и входом управлени , подключенным к третьему выходу блока управлени , и генератор с выходом, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  эффективности за счет обеспечени  возможности получени  развертки угла закручивани  за период вращени  вала и повышени  надежности, в него введены блок выделени  опорного

сигнала с трем  входами, первый и второй из которых подключен к соответствующему усилителю-ограничителю, и трем  выходами , первый из которых соединен с вторыми входами первой и второй схем совпадени  и входом обнулени  суммирующего счетчика , а второй - с первым входом первой схемы совпадени , блок автоматического выбора диапазона измерени  с входами разр дов кода, двум  входами управлени , первый из которых подключен к первому выходу блока выделени  опорного сигнала, а второй - к выходу генератора, и двум  выходами, первый из которых соединен с третьими входами блока выделени  опорного сигнала, первой схемы совпадени  и пересчетного блока, а второй - с третьим входом второй схемы совпадени , вычитающий счетчик импульсов с входами предвари- тельной установки, подключенными к выходам разр дов кода суммирующего счетчика, входом записи кода, подключенным к первому выходу блока выделени  опорного сигнала, счетным входом, соединенным с выходом второй схемы совпадени , и выходом, к которому подключен первый вход блока управлени , цифроана- логовый преобразователь с входами разр дов кода, подключенными к выходам разр дов кода счетчика результатов, двум  входами управлени , первый из которых соединен с третьим выходом блока выделени  опорного сигнала, а второй - с третьим выходом блока управлени , и выходом, временной селектор с трем  входами, первый из которых подключен к первому выходу

выделени  опорного сигнала, а третий1- к выходу цифроаналогового преобразовател , и выходом, формирователь угловой метки с двум  входами, первый из которых соединен с первым выходом блока :лени  опорного сигнала, и выходом,

выл фор

иировзтель амплитудной метки с входами разр дов кода, св занными с выходами разр дов кода счетчика результата, входом управлени , св занным с третьим выходом блок|а выделени  опорного сигнала, и выхо- дом,|датчики верхней и нижней мертвых точек , каждый из которых имеет выход, делитель на два с входом, подключенным к датчика нижней мертвой точки, и выходом, подключенным к вторым входам временного селектора и формировател  уг- ловоН метки, телевизионный индикатор с семью входами, первый из которых соединен о первым выходом блока выделени  опорного сигнала, второй - с выходом датчика эерхней мертвой точки, третий - с выходов датчика нижней мертвой точки, четвертый - с выходом формировател  амплитудной метки, п тый - с выходом делител  на1два, шестой - с выходом временного селектора, седьмой - с выходом формировател  угловой метки, и регистратор с двум 

входа

ии, первый из которых подключен к

выходу датчика нижней мертвой точки, а в.торой - к выходу временного селектора, при пересчетный блок снабжен выходами Разр дов кода, подключенными к входам разр дов кода блока автоматического выборе диапазона измерений, четвертый вход пёресчетного блока соединен с первым выходам блока выделени  опорного сигнала , а цифровой отсчетный блок снабжен вторым вводом управлени , соединенным с третьи выходом блока выделени  опорного сигфла.

2. стройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что пересчетный блок содержит реверсивный счетчик импульсов с входом, подключенным к первому входу управлени  блока, Јходом установки исходного состо ни , подключенным к второму входу управлени  блока, входами разр дов кода, входом записи и выходом, соединенным с выходов блока, два элемента 2И с выходом и двум ; входами каждый, выход первого из которы) соединен с входом записи реверсивного счетчика импульсов, первый вход первого элемента 2И подключен к выходу реверсивного счетчика импульсоа, первый вход второго элемента 2И соединен с третьим входам управлени  пересчетного блока, а вторые входы элементов 2 И соединены между собой и подключены к четвертому входу управлени  пересчетного блока, линию задержки с входом, подключенным к четвертому входу управлени  пересчетного блока, и выходом, делитель частоты импульсов со счетным входом, соединенным с выходом второго элемента 2И, входом установки исходного состо ни , подключенным к выходу линии задерх ки, и выходом, счетчик импульсов со счетным входом, соединенным с выходом делител  частоты импульсов , входом установки исходного состо ни , соединенным с выходом линии задержки, и выходами разр дов кода, и ре- гистратор пам ти с входом записи кода, соединенным с четвертым входом управлени  пересчетного блока, входами разр дов, подключенными к выходам разр дов кода счетчика импульсов, и выходами разр дов кода, соединенными с входами разр дов кода реверсивного счетчика импульсов и выходами разр дов кода пересчетного блока.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что блок выделени  опорного сигнала содержит первый и второй D-триггеры, инверсные выходы которых соединены с D- входами, а их С-входы соединены соответственно с первым и вторым входом блока выделени  опорного сигнала, выходы подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов . вто- рые входы которых соединены между собой и с третьим входом блока выделени  опорного сигнала, выходы первого и второго элементов 2И-НЕ подключены к S-входам соответственно первого и второго RS-триг- геров с инверсными входами, выход первого и инверсный выход второго RS-триггеров соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента 2И, инверсный выход первого и выход второго RS-триггеров соответственно с первым и вторым входами второго элемента 2И, выходы первого и второго элементов 2И подсое- динены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ и к R и S входам третьего RS-триггера, выход элемента ИЛИ подключен через формирователь коротких импульсов к R-входу четвертого инверсного RS-триггерз и к входу линии задержки , выход которой соединен с S-входом четвертого RS-триггера, выход которого соединен с первым выходом блока выделени  опорного сигнала, выходы первого и второго RS-триггеров подключены соответственно к первому и второму входам третьего элемента 2И, выход которого через формирователь коротких импульсов соединен с R- входом п того RS-триггера с инверсными входами и к входу линии задержки, выход которой подключен к входу п того RS-триггера , выход п того RS-триггера соединен с

вторым выходом блока выделени  опорного сигнала, к третьему выходу которого подключен выход третьего RS-триггера, при этом входы установки исходного состо ни  первых и вторых D- и RS-триггеров соединены с выходом п того RS-триггера.

4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что блок автоматического выбора диапазона измерени  содержит схемы И и ИЛИ-НЕ, входы которых поразр дно соединены между собой и с входами разр дов кода блока, линию задержки, вход которой подключен к первому входу блока автоматического выбора диапазона измерени , пер- вый и второй элементы 2И, первые входы которых подключены соответственно к выходам схем И и ИЛИ-НЕ, вторые входы объединены и соединены с выходом линии задержки, элемент 2-И Л И-НЕ, первый и второй входы которого подсоединены соответственно к выходам схем И и ИЛИ-НЕ, реверсивный счетчик импульсов, вход пр мого счета которого соединен с выходом первого элемента 2И, и вход обратного счета- с выходом второго элемента 21/, первый и второй делители частоты импульсов и регистр пам ти, причем входы разр дов кода первого делител  частоты подключены к выходам разр дов кода рёверсив ного счетчика импульсов, а входы разр дов кода второго делител  частоты - к выходам разр дов кода реверсивного счетчика импульсов через регистр пам ти, счетные входы первого и второго делител  частоты импульсов соединены между собой м с вторым входом .блока автоматического выбора диапазона измерени , -вход записи кода регистра пам ти соединен с выходом элемента 2ИЛ1Л- НЕ, а выходы первого и второго делителей частоты импульсов соединены соответст Параметры . . Диапазон входных частот, Гц

Диапазон измер.фаз.сдвига, град

Точность измерени , град Погрешность движени  во всем диапазоне входных частот, не более Fox 0,01 -.50 Гц РВх 50-100Гц

венно с первым и вторым выходами блока автоматического выбора диапазона измерени .

5. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что формирователь амплитудной метки содержит блок сравнени  с первыми и вторыми входами разр дов кода, входом управлени  и выходом и блок пам ти с выходами разр дов кода, подключенными к вторым входам разр дов кода, блока сравнени , причем первые входы разр дов кода, вход управлени  и выход блока сравнени  соответственно соединены с входами разр дов кода, входом управлени  и выходо.м формировател  амплитудной метки.

6. Устройство по п.1, от л и ч а ю щ е е- с   тем, что формирователь угловой метки содержит измеритель угла поворота вала с выходами разр дов кода и с первым и вторым входами, соединенными соответственно с первым и вторым входами формировател  угловой метки, блок пам ти с выходами разр дов кода и блок сравнени  с выходом, подключенным к.выходу формировател  угловой метки, и первыми и вторыми входами разр дов кода, соответственно подключенными к выходам разр дов измерител  угла поворота вала и блока пам ти.

7. Устройство по п.1, о т л и чающее- с   тем, что кажда  из схем совпадени  содержит RS-триггер с инверсными входами и элемент 2И, причем входы R и S RS- триггера каждой схемы совпадени  соответственно соединены с ее первым и вторым входами, к третьему входу каждой схемы совпадени  подключен первый вход элемента 2И, выход которого св зан с выходом схемы совпадени , а его второй вход- с выходом RS-триггера.

НФ - 3

0,001 -100 0... ±360

±0,5 ±1,0

KbtVbfVb Ov

л

g 3 n i-g

5 S

ъ § -

§Ј

3gs%

та 77 ft

о

г

4Г-

С

5

9Фиг . 6

бк вЫх

Фиг.1

Bwy Фаг/8

, 9

Блок Я&ДП

П

г

Оит ЛЈНП Ш 7ННОПЈП р1/« Ј

#/ г/7сЬ

ГХ9 С «..

Х1Ч0 21CS62.1

P«i. /3