SU1144147A1 - Датчик нулевой скорости носител информации - Google Patents

Abstract

ДАТЧИК НУЛЕВОЙ СКОРОСТИ НОСИТЕЛЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащий первый элемент И, первьй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, второй вход - с выходом блока синхронизатора, a выход соединен с входом синхронизации счетчика , преобразователь скорость-частота , выход которого соединен с первым входом второго элемента И и с входом первого элемента задержки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены регистр, элемент сравнени  кодов и второй элемент задержки, причем выход второго элемента задержки соединен с установочным входом счетчика, a его вход соединен с выходом первого элемента задержки и входом синхронизации регистра, при этом информационные входы регистра соединены с выходами соответствующих разр дов счетчика и с первой группой входов элемента сравнени  кодов, a выходы разр дов регистра - с второй группой входов эле (Л мента сравнени  кодов, выход которого соединен с вторьв входом второго элемента И, a выход второго элемента И соединен с входом блока синхронизации и  вл етс  выходом датчика . 4: 4 4 1

Description

Изобретение относитс  к прнборостроению и может быть испота зоваао в системах автоматического у равпени , где требзетс  точное измеретке «инейных или угловых скоростей дви- s жени .

Известны устройства, xoToiHiie осуществл ют HSMei eniie скорости в процессе торможени  противовю гаением электродвигател  и лырабагыват to сигнал о достиженрщ нулевой скорости. Наиболее совершенные из Них содержат в измерительной цепи частотные датчики. ПериоА сигналов частотного атчика измер етс  в процессе тор- 15 охени  с помоцыо устройства синхонизации , генератора и)мпульсов, счетчика, элемента заде1пкки и схем клапанировани . При уве1 1чвтт пеиода до какой-то определенной вели- 20 ины вырабатываетс  сигнал нулевой скорости ftj и 2.

Недостатком Э1тих устройств  вл етс  то, что сигнал о нулевой скорости вьфабатываетс  у них со значитель-25 ной погрешностыо. Уменьшение шага искретизации, примен емое дл  уменьени  погрешности, приводит к тому, что под действием различюлхдестабилизирукздих факторов (климатические эо и механические воздействи , разброс отрицательных ускорений при торможении ) сигнал нулевой скорости может вообще не выработатьс , что  вл етс  недопустимьач дл  многих изделий. j,

Наиболее близким к изобретению по технической сущност и и достигаемому результату  вл етс  устройство, содержащее генератор импульсов, блок клапанировани , счетчик импульсов, частотный датчик, блок задержки, формирователь сигнала и блок синкро- низации. Если у этого устройства формирователь сигнала, св занный с последним старшим разр дом счетчика 5 не бырабаты вает сигнала нулевой скорости , то сработает блокировка, построенна  на триггере, элененте совпадени ,инверторе и Ш{оговходовом элементе совпадени , ПодкгаоченНом 50 ко всем младшим разр дам счетчика. . Вьфаботанньй при этом сигнал дублирует сигнал нулевой скорости и формируетс  за зоной поиска нулевой скорости .55

Однако в известном устройстве сигнал нулевой скорости вырабатываетс  в любом месте зоны поиска.

не„ достигнув физического состо ни  поко  либо перейд  его. Введенные элементы блокировки не увеличивают точность работы устройства, а только дублируют сигнал нулевой скорости за зоной поиска. При зтом сигнал блокировки за зоной поиска обладает уже значительной погрешностью. Кроме того, количество разр дов счетчика и частота заполнени  его от генератора импульсов рассчитьгааютс  на определенную интенсивность торможени . Но в критических ситуаци х, когда торможение может происходить с большей интенсивностью, чем рассчитано (например, торможение вызвано воздействием ударной нагрузки, либо резко возросшим сопротивлением) не сработает и блокировка, так как .счетчик недосчитает и до предпоследнего разр да. В этом случае в различных издели х начнетс  аварийное движение.

Цель изобретени  - увеличение точности и одновременно функциональной надежности устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее nepBbei элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, второй вход - с выходом блока синхронизации, а выход соединен с входом синхроннзации счетчика преобразователь скорость-частота, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, и входом первого злемента задержки, введены регистр, элемент сравнени  кодОв и второй элемент задержки, причем выход второго элемента задержки соединен с установочным входом счетчика а его вход соединен .с выходом первого элемента задержки и входом синхронизации регистра, при этом информа ционные входьг регистра соединены с выходами соответствующих разр дов счетчика и с первой группой входов элемента сравнени  кодов, а выходы разр дов регистра - с второй группой входов элемента сравнени  кодов, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход второго элемента И соединен с входом блока синхронизации и  вл етс выходом датчика.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор импульсов 1 , вырвбатывающий высокостабильную последовательность пр моугольных импульсов. Выход генератора 1 соединен с первым входом элемент , та И 2, выход которого соединен со счетным входом С счетчика 3. Второй вход элемента И 2 соединен с выходом блока синхронизации 4. В простейшем случае блок синхронизации 4 может ю состо ть из одного триггера 5, у которого установочный вход 5 св зан с клеммой сигнала разрешени  поиска нулевой скорости, а вход сброса R - с выходной клеммой устройства. j Разр дные выходы счетчика 3 соединены с соответствующими одноименными входами регистра 6 и входами числа

8элемента 7 сравнени . Разр дные выходы регистра 6 соединены с входа- JQ ми числа А элемента 7 сравнени , который предназначен дл  сравнени  двух чисел А и В, наход щихс  .на

его разр дных входах, и если число Л будет больше числа В, то на его 25 выходе, св занном с вторым входом второго элемента И 8, должен по витьс  разрешающий уровень. Первый вход .второго элемента И 8 св зан с выходом преобразовател  скорость- JQ частота 9. Преобразователь скоростьчастота 9 может состо ть из зубчатого диска 10, лампы 11 накаливани , фототранзистора 12 и формировател  13 импульсов. Выход формировател 

13 вл етс  выходом преобразовател 

9и.св зан с входом первого элемента

14задержки выход которого подключен к входу е занесени  информации

в регистр 6 и входом второго элемента 15 задержки. Выход второго элемента 15 задержки подключен к входу сброса счетчика 3.

В качестве элементов 14 и 15 задержки могут быть использованы одно- 45

вибраторы, которые должны з&пускатьс  по заднему фронту входных импульсов . Дл  нормальной работы устройства необходимо, чтобы суммарна  длительность импульсов формировател  13 50 и элементов 15 и 14 задержки бьща меньше периода следовани  импульсов генератора 1. KpoMie того,, необходимо учитывать, что точность работы устройства зависит от частоты сигнала 55 преобразовател  9 (от.количества зубьев диска 10) и от количества разр дов счетчика 3, регистра 6 и блока

7 сравнени . Чем они выше, тем большей точностью будет обладать датчик нулевой скорости.

Устройство работает следующим обоазом .

В исходном состо нии блок 4 синхронизации запрещает прохождение импульсов генератора 1 через схему И 2 в счетчик 3, ас преобразовател  9 в процессе движени  поступают импульсы. Эти импульсы через элементы 14 и 15 задержки поддерживают счетчик 3 и регистр 6 в нулевых состо ни х. При этом элемент 7 сравнени  не вырабатывает разрешающего уровн , так как числа А и В на его входах равны. С началом торможени  поступит сигнал поиска нулевой скорости на клемму блока 4 синхронизации . При этом триггер 5 вырабатывае сигнал, разрешающий заполнение счетчика 3 импульсами. В процессе счета на выходах счетчика 3 будет находитьс  число, отражающее количество поступивших импульсов, а навыходе элемента 7 сравнени  будет запрещающий уровень сигнала, так как число А будет меньше числа В. Очередной импульс, вьфаботанный преобразователем 9, по-прежнему непройдет через элемент И 8, но через элемент 14 эадержки занесет число счетчика 3 в регистр 6, а затем через элемент 15 задержки сбросит счетчик 3. В процессе торможени  этит цикл будет повтор тьс  все врем , так как при торможении период сигнала преобразовател  9 все врем  возрастает, а значит в момент выработки импульса формирователем 13 число В, накопленное счетчиком 3, всегда больше числа А, занесенного в регистр 6 в предыдущем цикле измерени . Но как только фаза торможени  закончитс , зубчатый диск 10 начнет поворачиватьс  и разгон тьс  в другую сторону,формирователь13 вырабатывает при этом сигнал с меньшим периодом, чем в предыдущем цикле измерени . В этом случае число В, накопленное счетчиком 3, будет меньше числа А, хранимого в регистре 6, и на выходе элемента 7 сравнени  будет находитьс  разрешающий уровень сигнала, который пропустит импульс преобразовател  9 на выходную клемму устройства и на сброс триггера 5 блока 4 синхронизации . Таким образом, выработаетс  сигнал нулевой скорости. Применение данного датчика позволит вьфаботать сигнал нулевой скорости с погрешностью +3, -0% и с высокой функциональной надежностью, обеспечивающейс  тем, что датчик работает практически при любой величине ускорений и тем, что информаци  11 7 об изменении знака ускорени  (т.е. о переходе от торможени  к разгону) анализируетс  по каждому сигналу преобразовател  скорость-частота). Предлагаемый датчик может использоватьс , например, в накопител х на магнитной ленте, аппаратах контоол  магнитной ленты и др.

Claims (1)

1. ДАТЧИК НУЛЕВОЙ СКОРОСТИ НОСИТЕЛЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащий первый элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, второй вход - с выходом блока синхронизатора, а выход соединен с входом синхронизации счетчика, преобразователь скорость-частота, выход которого соединен с пер вым входом второго элемента И и с входом первого элемента задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены регистр, элемент сравнения кодов и второй элемент задержки, причем выход второго элемента задержки соединен с установочным входом счетчика, а его вход соединен с выходом первого элемента задержки и входом синхронизации регистра, при этом информационные входы регистра соединены с выходами соответствующих разрядов счетчика и с первой группой входов элемента сравне- q ния кодов, а выходы разрядов регист- 3 ра - с второй группой входов элемента сравнения кодов, выход которого соединен с вторь®4 входом второго элемента И, а выход второго элемента И соединен с входом блока син- Ξ хронизации и является выходом датчика.

   1 1144147 1