SU1040415A1

SU1040415A1 - Speed ratio digital meter

Info

Publication number: SU1040415A1
Application number: SU823428211A
Authority: SU
Inventors: Борис Айзикович Фурман
Original assignee: Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина
Priority date: 1982-04-23
Filing date: 1982-04-23
Publication date: 1983-09-07

Abstract

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СООТНОШЕНИЯ СКОРОСТЕЙ, содержаний первый и второй импульсные датчики . частоты вращени , выходы которых . соединены с С-входом соответственно первого и второго D-тритгеров., R-входы которых подключены к R-BXOдам первого и второго RS-триггеров, пр мой выход первого D-триггера соединен с первым входом первой схемы И, второй вход которой подключен ко второму входу второй схемы И, выходу генератора опорной частоты и первому входу преобразовател . . . код-частота, а выход - к 5-вхойу первого RS-триггера, инверсный выход которого соединен с 1)-входом ; первого D-триггера, инверсный выход которого подключен ко второму входу схемы с робировани частоты преобразовани , первый вход кото- ; рой соединен с выходом преобразовател код-частота, а третий вход с инверсным выходом второго D-триггера ,. пр мой выход которого подключен к первому .входу второй схе- мы И, выход которой соединен со вторым входом преобразовател код- частота и S-входом второго RS-триггера , инверсный выход которого подключен к D-входу второго D-триггера , схему ИЛИ, два промежуточных счетчика, третий RS-триггер, третью схему И и выходное отсчетное устройство, отлич-ающийс тем, что, с целью увеличени точности измерени соотношени скоростей , выход первой схемы И соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу схемы стробировани частоты преобра (Л зовани и счетному входу второго промежуточного счетчика, а выход с к счетному входу первого промажуточного счетчика, выход которого соединен с входом установки нул выходного отсчетного- устройства и S-входом третьего .RS-триггера, R-вход которого подключен:к выходу второго промежуточного счетчика, входу сброса первого промежуточного счетчика и преобразовател код4 частота, а также к R-входу первоО 4 го RS-триггера, а выход - ко второму входу третьей схемы и, первый ВХОД которой подключен к выходу генератора опорной частоты, а выход к счетному входу выходного отсчетсд ного устройства. DIGITAL MEASURING RATIO OF SPEED, contents first and second pulse sensors. rotational speeds, the outputs of which. connected to the C input of the first and second D-triggers respectively. The R inputs of which are connected to the R-BXO of the first and second RS-flip-flops, the direct output of the first D-flip-flop connected to the first input of the first And circuit, the second input of which is connected to the second input of the second circuit And the output of the reference frequency generator and the first input of the converter. . . the code-frequency, and the output to the 5-vkhoyu of the first RS-flip-flop, the inverse output of which is connected to the 1) input; the first D-flip-flop, the inverse output of which is connected to the second input of the circuit with frequency conversion conversion, the first input of which is; the swarm is connected to the output of the code-frequency converter, and the third input with the inverse output of the second D-flip-flop,. the direct output of which is connected to the first input of the second AND circuit, the output of which is connected to the second input of the code-frequency converter and the S input of the second RS flip-flop, the inverse output of which is connected to the D input of the second D flip-flop, OR circuit two intermediate counters, a third RS flip-flop, a third AND circuit and an output readout device, characterized in that, in order to increase the accuracy of the velocity ratio measurement, the output of the first AND circuit is connected to the first input of the OR circuit, the second input of which is connected to the output of the circuit gating h transducers (L and the counting input of the second intermediate counter, and output c to the counting input of the first intermediate counter, the output of which is connected to the input of the zero setting of the output reading device and the S input of the third .RS trigger, the R input of which is connected: to the output of the second intermediate counter, the reset input of the first intermediate counter and converter code4 frequency, as well as to the R input of the first 4th RS flip-flop, and the output to the second input of the third circuit and the first INPUT of which is connected to the generator output and the output to the counting input of the output reading device.

Description

Изобретение относитс к технике контрол и регулировани и может быть использовано дл измерени соотношени угловых и окружных скоростей машин и механизмов,The invention relates to a control and regulation technique and can be used to measure the ratio of angular and peripheral speeds of machines and mechanisms.

Извес|ен цифровой измеритель соотношени скоростей, построенный на принщше частотомера, содержащий два импульсных тахометра, генератор опорной частоты, преобразователь .код-частота, блок временных интервалов, блок управлени , счетчики -и выходное отсчетное устройство на основе релерсивного с.четчика l .A digital speed ratio meter based on a frequency counter containing two pulse tachometers, a reference frequency generator, a code-frequency converter, a block of time intervals, a control unit, counters, and an output reading device based on a relativized sec. Counter l is weighted.

Недостатком устройства вл етс необходимость применени в качестве датчиков скорости импу |ьсных тахометров с большой разрешающей способностью, а также необходимость использовани реверсивного .счетчика в выходном отсчетном устройстве.A disadvantage of the device is the need to use high-resolution pulse tachometers as speed sensors, as well as the need to use a reversible counter in the output reading device.

Известно также устройство, которое реализует возможность использовани дл измерени упрощенных импульсных датчиков частоты вращени (вплоть до одного импульса на оборот, построенное по принципу периодомера и содержащее два юлпульсных датчика частоты вращени , блок формировани кода периодов с двум информационными выходами, генератор опорной частоты, преобразователь код-частота, схему стробиррвани частоты преобразовани , первый и второй промежуточные счетчики , счетные входы которых св заны с выходом схемы стробировани частоты преобразовани и соответственно с первым и вторым информационными выходами блока формировани кода периодов-, схему переноса информации и выходное отсчетное устройство 2 . . , ,It is also known a device which realizes the possibility of using for measuring simplified pulse rotational speed sensors (up to one pulse per revolution, built on the principle of a periodometer and containing two pulsed speed sensors, a period code generation unit with two information outputs, a reference frequency generator, a converter code -frequency, frequency conversion gating circuit, first and second intermediate counters, the counting inputs of which are connected to the output of the frequency gating circuit Conversion s and, respectively, with the first and second information outputs of the block for generating the period code, information transfer circuit and output reading device 2.,

Однако измерение соотношени скоростей известным устройством производитс лишь косвенно, не в виде П2/11 (где п и частоты вращени контролируемых вращающихс механизмов ), а в виде относительных значений разности скоростей- ll-iJ2j|-However, the measurement of the ratio of the velocities by a known device is performed only indirectly, not in the form of P2 / 11 (where n and the rotational frequencies of the controlled rotating mechanisms), but in the form of relative values of the velocity difference — ll-iJ2j | -

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем представлени результата измерений в виде соотношени скоростей при сохранении точности измерени .The purpose of the invention is to enhance the functionality by presenting the measurement result as a ratio of speeds while maintaining the accuracy of the measurement.

Указанна цель достигаетс тем, что в цифровом измерителе соотношени скоростей, содержащем первый и второй импульсные датчики частоты вращени , выходы которых соединены с С-входом соответственно первого и второго 1)-триггеров, R-входы которых подключены к R-BXOдам первого и второго RS-триггеров пр мой выход первого О-триггера соединен с перрглм входом первой схмы И, второй вход которой подключен ко второму входу второй схемы И, выходу генератора опорной частоты и первому входу преобразовател код-частота, а выход - кThis goal is achieved by the fact that the digital velocity ratio meter contains the first and second pulse speed sensors, the outputs of which are connected to the C input of the first and second 1) triggers, respectively, the R inputs of which are connected to the R-BXO terminals of the first and second RS -triggers direct output of the first O-flip-flop is connected to the perglm input of the first I circuit, the second input of which is connected to the second input of the second And circuit, the output of the reference frequency generator and the first input of the code-frequency converter, and the output to

-З-входу первого RS-триггера, инверсный выход которого соединен с 1)-входом первого D-триггера, инверсный выход которого подключён ко второму входу схемы стробировани -Z-input of the first RS flip-flop, the inverse output of which is connected to 1) -input of the first D-flip-flop, the inverse output of which is connected to the second input of the gating circuit

0 частоты преобразовани , первый вход которой соединен с выходом преобразовател код-частота, а третий вход - с инверсным выходом второго D-триггера, пр мой выход которого подключен к первому входу . второй схемы И, выход которой соединен со вторым входом преобразовател код-частота и S-входом втор.ого RS-триггера, инверсный выход котоQ poio подключен к D-входу второго D-триггера, схему ИЛИ, два промежуточных счетчика, третий RS-триггер, третью схему И и выходное отсчетное устройство, выход первой схемы0 conversion frequency, the first input of which is connected to the code-frequency converter output, and the third input with the inverse output of the second D-flip-flop, whose direct output is connected to the first input. The second AND circuit, whose output is connected to the second input of the code-frequency converter and the S-input of the second RS flip-flop, the inverse output of which is connected to the D-input of the second D-flip-flop, OR circuit, two intermediate counters, the third RS-flip-flop , the third circuit And the output reading device, the output of the first circuit

K И соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу схемы стробировани частоты преобразовани и счетному входу второго промежуточного счетчика, а выход - к счетному входу первого промежуточного счетчика, выход кото- . рого соединен с входом установки нул выходного отсчетного устройства и S-входом третьего RS-триггера, R-вход которого подключен к выходуK AND is connected to the first input of the OR circuit, the second input of which is connected to the output of the conversion frequency gating circuit and the counting input of the second intermediate counter, and the output to the counting input of the first intermediate counter whose output is. connected to the input of the zero setting of the output reading device and the S input of the third RS flip-flop, the R-input of which is connected to the output

5 второго промежуточного счетчика, входу сброса первого промежуточного счетчика и преобразовател .кодчастота , а также к- R-входу первого RS-триггера, а выход - ко второQ му входу третьей схемы И, первый5 of the second intermediate counter, the reset input of the first intermediate counter and the converter, the frequency, and also the R input of the first RS flip-flop, and the output to the second input of the third And circuit, the first

вход которой подключен к выходу .генератора опорной частоты, а выход к счетному входу выходного отсчетного устр ойства.the input of which is connected to the output of the reference frequency generator, and the output to the counting input of the output reading device.

5 На чертеже представлена схема измерител .5 The drawing shows a diagram of the meter.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 импульсные датчики частоты вращени , блок 3 формировани кодаThe device contains the first 1 and second 2 pulse speed sensors, block 3 code formation

0 периодов с первым и вторым информационными вы содами и первым и вторым выходами управлени , генератор 4 опорной частоты, преобразователь 5 код-частота, частотный вход0 periods with the first and second data outlets and the first and second control outputs, 4 reference frequency generator, 5 code-frequency converter, frequency input

которого св зан с генератором 4, аwhich is associated with generator 4, and

вход управлени - со вторым информационным выходом блока 3, схему б стробировани частоты преобразовани в виде трехвходовой схемы И, , .входы которой св заны с выходомcontrol input — with the second information output of block 3, the gating circuit gb of the conversion frequency in the form of a three-input circuit, And, whose inputs are connected to the output

0 преобразовател 5 и выходами управлени блока 3, схему ИЛИ 7, входыкоторой св заны с выходом схемы 6 и первым информационным выходом блока 3, промежуточные счетчики 80 converter 5 and control outputs of block 3, circuit OR 7, the input of which is connected to the output of circuit 6 and the first information output of block 3, intermediate counters 8

5 и 9, счетные входы которых св за11Ы соответственно с выходами схем ,7 и 6, а выходы - с входами установки единицы и нул RS-трипгера 10, выход которого св зан с входом двувходовой схемы И 11, второй вход которойсв зан с генератором 4, а выход - со счетным входом выходного отсчетного устройства 12. Входы установки нул блока 3, преобразовател 5 и счетчика 8 св заны с выходом счетчика 9, а вход установки нул выходного отсчетного устрой ства - с выходом счетчика 8. Блок 3 формировани кода периодов состоит из D-триггеров 13 и 14, RS-триггеров 15 и 16 и двувходовых схем И 17 и 18, первые входы которы св заны с единичными выходами триггеров 13 и 14, а вторые - с выходом генератора 4, а выходы служат информационными выходами блока 3. В качестве выходов управлени блока 3 используютс инверсные вьгхо ды триггеров 13 и 1-4. Цепи сброса.блока 3 преобразовател 5 и счетчика 8 св заны с выходом счетчика 9, а цепь сброса устройства 12 - с выходом счетчика 8. . Измерение соотношени скоростей производитс в два этапа. На первом этапе определ ютс циф ровые эквиваленты периодов следовани импульсов датчиков 1 и 2 коды N-J4 и NTJ . Последние формируютс как число импульсов опорной частоты ffl на выходах схем И 17 и 18, стробируемых сигналами с единичных выходов триггеров 18 и 14, Стробы напр жени длительностью, равной перио . ду следовани импульсов соответствующего датчика, формируютс каждым из указанных триггеров (после прохождени импульса сброса по шине 19) двум следующими друг за другом импульсами датчика, поступающими на тактирующий вход триггера. После з-а . писи единицы первым импульсом датчи ка 1 (2.) и по влени импульсов опор ной частоты на выходе схемы И 17(18 опрокидываетс , триггер 15(16) и снимает сигнал разрешени с управл ющего входа D-триггера 13(14). Это состо ние сохран етс до очеред ного импульса сброса на шине 19 и тем самым исключаетс сбрасывание триггера 13(14) от третьего и последунвдих. импульсов датчика 1(2) на врем второго этапа цикла измере ни . Окончание первого этапа фикси руетс в момент, когда оба триггера 18 и 14 возвращены в исходное состо ние вторыми импульсами датчиков 1 и 2. К этому моменту коды N-j. и оказываютс записанными соответственно в счетчике 8 (через схему И 7) ив счетчике пам ти преобраэовател 5.. в начале второго этапа закрываютс схемы И 18 и 17 и открываетс схема И 6, стробирующа импульсы частоты преобразовани fnp, получаемой на выходе преобразовател 5 в функции значени кода как Пр т 7 где коэффициент преобразовани . Импульсы частоты |,р поступают -на входы счетчика 8 (через схемуИЛИ 7) и. счетчика 9. Емкости счетчиков одинаковые. В этом случае импульсы .переполнени на выходах счетчиков 8 и 9 по вл ютс после поступлени на их входы, соответственг но No-Nт и NQ импульсов частоты (где NO- емкости счетчиков 8 и 9) . Интервал времени между переполнени ми счетчиков 8 и 9, таким образом, может быть опр.едален как T. No-Uo-N,,)T-r Inp Указанные импульсы переполнени переключают схему управлени переносом информации, состо щую из RSтриггера 10 и схемы И 11. Триггер 10 последовательно переключаетс в состо ние единицы и обратно импульсами переполнени счетчиков 8 и 9 и, таким образом, открывает, схему И 11 на врем Т дл прохождени импульсов опорной частоты fjj на выходное отсчетное устройство 12, т.е. определ ет длительность интервала переноса информации в выходное отсчетное устройство. При этом код результата определ етс как to т -.о- k/Nri Так как -чг/ Ь; N . вык к, п, При соответствующем выборе параметров устройства и выбора места зап той в выходном цифровом индикаторе результат измерени индицируетс как i „ П-2 11 им. - - . т.е. равен значению соотношени контролируемых скоростей.5 and 9, the counting inputs of which are connected to the outputs of the circuits, 7 and 6, and the outputs to the installation inputs of the unit and zero RS-tripper 10, the output of which is connected to the input of the two-input circuit 11, the second input of which is connected to the generator 4 and the output is with the counting input of the output reading device 12. The inputs of the zero setting of the block 3, the converter 5 and the counter 8 are connected to the output of the counter 9, and the input of the zero setting of the output reading device is connected to the output of the counter 8. The block 3 of the generation of the period code consists of D-flip-flops 13 and 14, RS-flip-flops 15 and 16, and two-input The output circuits are 17 and 18, the first inputs of which are connected to the single outputs of the flip-flops 13 and 14, and the second ones - to the output of the generator 4, and the outputs serve as information outputs of the block 3. The control outputs of the block 3 use inverse triggers of the 13 and 1 triggers -four. The reset circuits of block 3 of converter 5 and of counter 8 are connected to the output of counter 9, and the reset circuit of device 12 is connected to the output of counter 8.. The velocity ratio measurement is performed in two steps. At the first stage, digital equivalents of the pulse pulse periods of sensors 1 and 2, codes N-J4 and NTJ, are determined. The latter are formed as the number of pulses of the reference frequency ffl at the outputs of the circuits AND 17 and 18, gated with signals from the single outputs of the flip-flops 18 and 14, voltage gates with a duration equal to the period. By following the pulses of the corresponding sensor, each of the specified triggers (after passing the reset pulse on bus 19) are formed by two successive sensor pulses arriving at the trigger input of the trigger. After za. unit 1 is written by the first impulse of sensor 1 (2.) and the appearance of pulses of the reference frequency at the output of the circuit 17 (18 tilts, trigger 15 (16) and removes the enable signal from the control input of the D flip-flop 13 (14). This This condition is maintained until the next reset pulse on bus 19 and thus prevents trigger 13 (14) from dropping from the third and subsequent pulses of sensor 1 (2) to the second stage of the measurement cycle. The end of the first stage is fixed at the moment when both the trigger 18 and 14 are returned to the initial state by the second pulses of the sensors 1 and 2. To this At the moment, the codes Nj. and are recorded respectively in counter 8 (through circuit AND 7) and in the memory counter of converter 5. At the beginning of the second stage, circuits AND 18 and 17 are closed and circuit AND 6 opens, strobe the conversion frequency pulses received by fnp the output of the converter 5 as a function of the code value as Pr t 7 where the conversion coefficient. Frequency pulses |, p come in on the inputs of counter 8 (through the circuit OR 7) and. counter 9. Capacities of counters are the same. In this case, overflow pulses at the outputs of counters 8 and 9 appear after arriving at their inputs, respectively No-Nт and NQ frequency pulses (where NO are the capacities of counters 8 and 9). The time interval between overflows of counters 8 and 9, thus, can be defined as T. No-Uo-N ,,) Tr Inp The indicated overflow pulses switch the information transfer control circuit consisting of the Trigger Trigger 10 and the AND 11 circuit. The trigger 10 is sequentially switched to the state of one and vice versa by the overflow pulses of the counters 8 and 9, and thus opens the AND circuit 11 for the time T for the passage of the pulses of the reference frequency fjj to the output reading device 12, i.e. determines the duration of the information transfer interval to the output reading device. In this case, the result code is defined as to t -.o-k / Nri Since -fg / b; N. off, k, p. With appropriate selection of the device parameters and selection of a comma in the output digital display, the measurement result is displayed as i "P-2 11 im. - -. those. equal to the ratio of controlled speeds.

Claims

DIGITAL SPEED RELATIONSHIP METER, containing the first 'and second pulse speed sensors, the outputs of which are connected to the C-input of the first and second D-flip-flops respectively., Whose R-inputs are connected to the R-inputs of the first and second RS-flip-flops, direct output the first D-trigger is connected to the first input of the first AND circuit, the second input of which is connected κο ^{ζ to the} second input of the second And circuit, the output of the reference frequency generator.

and the first input of the converter. .. the code is the frequency, and the output is to the S-input of the first RS-trigger, whose inverse output is connected to the D-input: the first D-trigger, whose inverse output is connected to the second input of the conversion frequency gating circuit, the first input of which is connected to the output converter: code-frequency, and the third input with the inverse output of the second D-trigger. whose direct output is connected to the first input of the second AND circuit, whose output is connected to the second input of the code frequency converter and the S-input of the second RS-trigger, whose inverse output is connected to the D-input of the second D-trigger, OR circuit, two intermediate counters, the third RS-trigger, the third AND circuit and the output reading device, characterized in that, in order to increase the accuracy of measuring the speed ratio, the output of the first AND circuit is connected to the first input of the OR circuit, the second input of which is connected to the output of the frequency gating circuit the output and the counting input of the second intermediate counter, and the output to the counting input of the first intermediate counter, the output of which is connected to the zero-input input of the output reading device and the S-input of the third RS-trigger, the R-input of which is connected: to the output of the second intermediate counter, the input reset the first intermediate counter and the frequency code converter, as well as to the R-input of the first RS-trigger, and the output to the second input of the third AND circuit, the first input of which is connected to the output of the reference frequency generator, and the output to the counting ode output reading device.