SU1317364A1 - Device for digital measuring of acceleration - Google Patents

Device for digital measuring of acceleration Download PDF

Info

Publication number
SU1317364A1
SU1317364A1 SU843851023A SU3851023A SU1317364A1 SU 1317364 A1 SU1317364 A1 SU 1317364A1 SU 843851023 A SU843851023 A SU 843851023A SU 3851023 A SU3851023 A SU 3851023A SU 1317364 A1 SU1317364 A1 SU 1317364A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
counter
inputs
outputs
Prior art date
Application number
SU843851023A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Тихонович Малюк
Дмитрий Анатольевич Поздеев
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Релестроения
Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Релестроения, Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Релестроения
Priority to SU843851023A priority Critical patent/SU1317364A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1317364A1 publication Critical patent/SU1317364A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в высокоточных системах автоматического регулировани  скорости или положени  исполнительных механизмов с упругой кинематической св зью и фазовыми датчиками положени . Цель изобретени  - повышение надежности устройства за счет упрощени  его схемы. В конце каждого периода работы делител  частоты 2 на два формирователь 3 импульсов вьфабатывает два последовательных импульса, по которым происходит запись числа, накопленного в счетчике 7, в регистр 10 и обнуление счетчика 7 дл  подготовки его к следующему такту работы. Отрицательное число представл етс  в счетчике 7 обратным кодом и схема ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 преобразует его в пр мой код. Управление преобразова нием осуществл ют знаковым разр дом i СО со со 05 4 фикТThe invention relates to computing and can be used in high-precision systems for automatic control of the speed or position of actuators with elastic kinematic coupling and phase position sensors. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device by simplifying its circuit. At the end of each period of operation, frequency divider 2 into two pulse shaper 3 outputs two consecutive pulses, by which the number accumulated in counter 7 is written to register 10 and counter 7 is reset to prepare it for the next clock cycle. A negative number is represented in the counter 7 by a reverse code and an EXCLUSIVE OR 11 scheme converts it into a forward code. The transformation is controlled by the sign bit i CO with co 05 4 fict

Description

113113

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в высокоточных системах автоматического регулировани  скорости или положени  исполнительных, механизмов с упругой кинематической св зью и фазовыми датчиками положени .The invention relates to computing technology and can be used in high-precision systems for automatically controlling the speed or position of executive mechanisms with elastic kinematic coupling and phase position sensors.

Цель изобретени  - повышение надежности устройства за счет упрощени  его схемы.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device by simplifying its circuit.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 эгаоры напр жений на выходах блоков схемы, по сн ющие работу устройстваFIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; in fig. 2 voltage slots at the outputs of the circuit blocks, explaining the operation of the device

Устройство состоит из нуль-орга- на 1 частотного датчика скорости, делител  2 частоты на два, представл ющего собой В-триггер} формировател  3 импульсов, генератора k импуль сов стабильной частоты, ключей 5-и 6, реверсивного счетчика 7, состо щего из триггера 8 младшего разр да и блока 9. включающего в себ  все остальные разр ды счетчика регистра 10, дешифратора 11, представл ющего собой блок схем ИСКШО ШОЩЕЕ ВДИ двухвкодовой схемы ИЛИ 12 и блока 13 обнулени  младшего разр да счетчика. На вход 14 нуль-органа 1 поступает напр жение , с выхода датчика фазового или импульсного типа (не показан ) астоты . выход 15 нуль-органа 1,  вл ющийс  выходом датчика, соединен с входом делител  2 частоты на два, пр мой вькод 16 которого соединен с входом формировател  3 импульсов и первым входом ключа 5, а инверсньш выход, 17 соединен с первым входом ключа 6, Первый вьцсод 18 формировател  3 импульсов соединен с входом разрешени  записи регистра 10, а второй выход 19 - с входом обнулени  старших разр дов счетчика и с первым входом схемы ИЛИ 12. Выход 20 генератора 4 соединен с вторыми входами ключей}, выходы 21 и«22 которых соединены соответственно с входами суммировани  и вычитани  триггера 8 младшего разр да счетчика Пр мой выход 23 младшего разр да 8 соединен с входом обнулени  блока 13 обнулени  младшего разр да счетчика, с входом суммировани  второго разр да счетчика, вход щего в блок 9, первым входом регистра 10, инверс- ньй выход 24 - с входом вычитани  старишх разр дов счетчика. Выход 25, заема счетчика 7 соединен с входомThe device consists of a zero-speed frequency sensor 1, a divider 2 frequencies into two, a B-trigger} driver of 3 pulses, a generator k of stable frequency pulses, keys 5 and 6, a reversible counter 7 consisting of the trigger 8 of the lower bit and the block 9. including all other bits of the register register 10, the decoder 11, which is a block of circuits of the two-code OR 12 circuit of the two-code OR of the counter. The input 14 of the zero-body 1 receives the voltage from the output of the phase or pulse-type sensor (not shown) of the frequency. the output 15 of the zero-body 1, which is the output of the sensor, is connected to the input of the splitter 2 frequencies into two, the direct code 16 of which is connected to the input of the driver 3 of the pulses and the first input of the key 5, and the inverse output, 17 is connected to the first input of the key 6, The first bit 18 of the imaging unit 3 pulses is connected to the register write resolution 10 input, and the second output 19 is connected to the zeroing input of the high-level bits of the counter and to the first input of the OR circuit 12. The output 20 of the generator 4 is connected to the second inputs of the keys}, outputs 21 and "22 which are connected respectively to the inputs of the summation and subtracting the trigger 8 low-order counter Counter My output 23 low-order bit 8 is connected to the zero input of the low zero section of the counter, with the second discharge input of the counter included in block 9, the first input of the register 10, inverse Output 24 - from the subtraction input of the counter bits. Output 25, the loan counter 7 is connected to the input

4242

блока 13, а счетные выходы 26 соеди-; нены с входами регистра 10, выходы 27 и 28 которого соединены с входами схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и знаковымblock 13, and the counting outputs 26 are connected; Units with inputs of register 10, outputs 27 and 28 of which are connected to the inputs of the EXCLUSIVE OR or sign

выходом устройства. Выход 29 схемы ИСЮТЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ  вл ютс  выходами устройства, при этом выход 30 блока 13 соединен с вторым входом схемы ИЛИ 12, выход 31 которой соединен сdevice output. The output 29 of the ORDERING OR circuit is the output of the device, the output 30 of the unit 13 is connected to the second input of the OR circuit 12, the output 31 of which is connected to

входом обнулени  триггера 8 младшего разр да счетчика 7.input zero reset trigger 8 low bit counter 7.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При переходе через нуль напр жеWhen going through zero for example

5five

00

5five

ки  U.J, выходной обмотки датчикаki u.j, sensor output winding

нуль-орган 1 формирует пр моугольные импульсы, которые поступают на вход делител  2 на два. Пр мой 16 и инверсный 17 выходы делител  2 Hai два управл ют первым 5 и вторым 6 ключами, пропускающими импульсы „ высокочастотного генератора 4 соответственно на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 7. В конце каждого периода работы делител  2 на два формирователь 3 импульсов вырабатывает два последовательных импульса 18 и 19, по которым происходит запись числа, накопленного вthe zero-body 1 forms rectangular pulses that are fed to the input of the divider 2 by two. Direct 16 and inverse 17 outputs of divider 2 Hai two control the first 5 and second 6 keys, passing pulses of the high-frequency generator 4 to the summing and subtracting inputs of the reversing counter 7, at the end of each period of operation of the divider 2 into two pulse generator 3 pulses consecutive pulses 18 and 19, by which the number accumulated in

счетчике 7, в регистр 10 и обнуление счетчика дл  подготовки его к следующему такту работы. Отрицательное число Представл етс  в счетчике обратным кодом, поэтому введена схе35 ма ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, преобразующа  его в пр мой код 29. Управление преобразованием осуществл етс  знаковым разр дом 28 регистра 10. counter 7, into register 10, and resetting the counter to prepare it for the next clock cycle. Negative Number Represented in the counter as a reverse code, therefore, an EXCLUSIVE OR scheme has been introduced that converts it into forward code 29. The conversion is controlled by the significant bit 28 of register 10.

О Таким образом, в течение первого периода напр жени  U(Тдп, ) в реверсивном счетчике суммируютс  импуль сы генератора, а в течение второго () - вычитаютс . При вращении О Thus, during the first period, the voltage U (Tdp,) in the reversible counter is summed up by the pulses of the generator, and during the second () is subtracted. While rotating

45 объекта со скоростью ц; частота выходного сигнала датчика положени  мен етс  по закону45 objects with speed q; the frequency of the output signal of the position sensor varies according to the law

ff

АПAP

f -е 21Г  f 21e

(1)(one)

где fjj - частота питани  датчика.where fjj is the frequency of the sensor supply.

СледоватепьнО} если обьект неподвижен или вращаетс  с посто нной .скоростью, то Т,П1 Тд„1 и к концу второго периода Ng 0. При вращении объекта с ускорением Т д„ чь т к мо- менту считывани  код в счетчике больше или меньше нул  в зависимости отConsequentially} if the object is stationary or rotates with a constant speed, then T, P1 Td "1 and by the end of the second period Ng 0. When the object rotates with acceleration T d" t to the moment of reading, the code in the counter is greater or less than zero depending on the

313313

направлени  вращени , поэтому получают отличное от нул  значение Ng :directions of rotation, therefore, a value of Ng different from zero is obtained:

NC (Тдщ Тдп1NC (Tdsch Tdp1

)f, (-l--,-l-)f.) f, (-l -, - l-) f.

- ff- ff

дпг dpg

UJiUji

2ТГ2TG

Ji l--) 2tr Ji l--) 2tr

)(fc ) L 1 Л1±1А11) (fc) L 1 L1 ± 1A11

r r

(f + 4i -)(f + -1.) 0 - 2 П ° 2(f + 4i -) (f + -1.) 0 - 2 P ° 2

LUiLui

ww

T.e; выходной код устройства пропорционален ускорению t объекта.Здесь U), и to,, - средние значени  скорости объекта за период и Тд соответственно . Величины (f|5± о) иT.e; the output code of the device is proportional to the acceleration t of the object. Here U), and to, are the average values of the velocity of the object over a period, and Td, respectively. Values (f | 5 ± o) and

WiWi

(fg i о-) обуславливают нелинейность(fg i o-) cause non-linearity

измерител , однако при реальных величинах f (2,5-10) кГц и (а)/2«-)„д 20-60 Гц последней можно пренебречь и считать характеристику линейной:the meter, however, with real values of f (2.5-10) kHz and (a) / 2 "-)" d 20-60 Hz, the latter can be neglected and the characteristic should be considered linear:

N N

S.L11S.L11

ЧH

(3)(3)

в предлагаемой схеме при переходе кода счетчика 7, в режиме вычитани  через нуль (из 000. . .00 в 1,11.. 11) происходит потер  информации соответствующей одному импульсу, так как оба числа соответственно в пр мом и обратном коде равны нулю,Чтобы избежать это и тем самым повысить точность измерени , необходимо переводить код счетчика при вычитании из 000...00 в 111...10. Дл  этого в устройство дополнительно введены схема ИЛИ 12 и схема 13 обнулени  младшего разр да счетчика 7. Ее выход 30 устанавливаетс  в 1 при переходе кода счетчика 7 через нуль по сигналу с выхода 25 заема счетчика и воздействует через схему ИЛИ 12 на R-вход триггера младшего разр да счетчика. Установка последнего в О блокирует схему обнулени  млад36 4in the proposed scheme, when the counter code 7 goes over, in the zero-subtraction mode (from 000. .00 to 1.11 .. 11), there is a loss of information corresponding to one pulse, since both numbers in the forward and reverse codes, respectively, are zero, To avoid this and thereby increase the accuracy of measurement, it is necessary to translate the counter code when subtracting from 000 ... 00 to 111 ... 10. To do this, the device additionally introduces the OR 12 circuit and the low-zero circuit 13 of the counter 7. Its output 30 is set to 1 when the counter code 7 is zeroed by the signal from the counter 25 output and acts through the OR circuit 12 on the R input of the trigger minor bit counter. Installing the latter in O locks the resetting circuit.

шего разр да 13 сигналом с выхода 23, и дальнейшее вычитание происходит , начина  с кода 1111..,10.This bit is 13 by the signal from output 23, and further subtraction occurs, starting with code 1111 .., 10.

Claims (1)

J. Формула изобретени J. Claim Formula Устройство цифрового измерени  ускорени , содержащее частотный датчик скорости, два ключа, реверсивный 10 счетчик импульсов, генератор, дешифратор , причем выход датчика скорости соединен с первыми входами ключей, вторые входы которых соединены с выходами генератора, а выходы первого J5 и второго ключей соединены с входами суммировани  и вычитани  соответственно реверсивного счетчика, соединенного своими выходами с входами дешифратора , отличающеес  тем, 0 что, с целью повьпиени  надежности устройства, в него введены два D- триггера, двухвходова  схема ИЛИ, регистр пам ти и формирователь импульсов с двум  выходами, причем задний 5 фронт импульса с первого выхода совпадает с передним фронтом импульса с второго выхода, при этом выход датчика соединен с входом первого D-триг- гера, пр мой выход которого соеди- 0 нен напр мую с входом формировател  импульсов и первым входом первого ключа, а его инверсный выход - с пер- BbtM входом второго ключа, первьш выход формировател  импульсов соеди- нен с входом разрешени  записи регистра пам ти, а второй выход соединен с входами обнулени  старших разр дов счетчика и с первым входом схемы I-Uffl, второй вход которой соединен 0 с. выходом второго В-триггера, соединенного входом с выходом заема счетчика, выход схемы ИЛИ соединен с входом обнулени  младшего разр да счетчика, соединенного пр мым выхо- 5 дом с входом суммировани  второго разр да счетчика, входом обнулени  второго D-триггера и первым входом регистра, а инверсным выходом - с входом вычитани  старших разр дов 0 счетчика, выходы старших разр дов - счетчика соединены с входами старших разр дов регистра,выходы которого соединены с входами дешифратора и знаковым выходом устройства.A digital acceleration measurement device containing a frequency speed sensor, two keys, a reversing 10 pulse counter, a generator, a decoder, the output of the speed sensor connected to the first inputs of the keys, the second inputs of which are connected to the generator outputs, and the outputs of the first J5 and second keys are connected to the inputs summing and subtracting respectively a reversible counter connected by its outputs to the inputs of the decoder, characterized in that 0, in order to improve the reliability of the device, two D-triggers, two The tail OR circuit, the memory register and the pulse shaper with two outputs, the rear 5 front of the pulse from the first output coincide with the leading edge of the pulse from the second output, while the sensor output is connected to the input of the first D-flip-flop, - 0 is not directly connected to the pulse driver input and the first input of the first key, and its inverse output is connected to the first BbtM input of the second key, the first output of the pulse driver is connected to the memory register write enable input, and the second output is connected to zeroing inputs MSB counter and to the first input circuit I-Uffl, a second input connected to 0. the output of the second B-trigger connected by the input to the counter credit output, the output of the OR circuit is connected to the low-zero input of the counter connected by the direct output to the second-bit input of the second discharge of the second D-trigger and the first register input , and the inverse output — with the subtraction input of the higher bits 0 of the counter, the outputs of the higher bits — of the counter are connected to the inputs of the higher bits of the register, the outputs of which are connected to the inputs of the decoder and the sign output of the device. %% фигfig Составитель В.Пимеров Редактор А.Ревин Техред М.Ходанич Корректор Г.Решетник. Compiled by V.Pimerov Editor A.Revin Tehred M.Hodanich Proofreader G. Reshetnik. Заказ 2417/40 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРOrder 2417/40 Circulation 776 Subscription VNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab, 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4
SU843851023A 1984-12-19 1984-12-19 Device for digital measuring of acceleration SU1317364A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843851023A SU1317364A1 (en) 1984-12-19 1984-12-19 Device for digital measuring of acceleration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843851023A SU1317364A1 (en) 1984-12-19 1984-12-19 Device for digital measuring of acceleration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1317364A1 true SU1317364A1 (en) 1987-06-15

Family

ID=21161159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843851023A SU1317364A1 (en) 1984-12-19 1984-12-19 Device for digital measuring of acceleration

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1317364A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бургин Б.Ш., Хорошавин В.П. Использование дополнительных обратных св зей дл модельного управлени двухмассовой электромеханической системой. - В кн.: Электрооборудование автоматизированных установок. Проектирование аналого-цифровых систем на интегральных схемах /Под ред. Б.В.Шамр . М.: Машиностроение, 1976, с. 177-180, 194-195. Патент ВНР № 162993, кл. G 01 Р 3/Х6, 1969. Авторское свидетельство СССР № 685987, кл. G 01 Р 15/08, 1978. /4, . (54) УСТРОЙСТВО ЦИФРОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕНИЯ *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2775727A (en) Digital to analogue converter with digital feedback control
EP0068704B1 (en) Speed meter systems
SU1317364A1 (en) Device for digital measuring of acceleration
JPH07229910A (en) Pulse counter circuit
JPS62187210A (en) Pulse distribution type position detecting device
SU1272254A1 (en) Digital meter of shaft acceleration
SU1015306A1 (en) Relative speed difference digital meter
SU1239822A1 (en) Device for stabilizing speed of electric drive
JP2649486B2 (en) Interpolation circuit
SU432577A1 (en) DEVICE FOR CONTROL OF THE CONVERTER ANGLE-CODE12
SU651317A1 (en) Digital interpolator
SU1210099A1 (en) Speed meter with quasi-constant measuring error
SU1101740A1 (en) Pickup of angular position,speed and acceleration of rotating shaft
SU1288736A1 (en) Angular velocity-to-digital converter
SU1423730A2 (en) Apparatus for measuring depth parameters of oil well
SU1354420A1 (en) Digital meter of mean values of mechanical variables
SU1352259A1 (en) Device for measuring power on shaft
RU1781822C (en) Device for determination of absolute position of shaft of actuator
SU834892A1 (en) Analogue-digital converter
SU766016A1 (en) Counting device
SU1107055A2 (en) Pickup of shaft position,speed and rotation acceleration
SU789856A1 (en) Time interval difference meter
SU830247A1 (en) Digital meter of shaft acceleration
SU1216826A1 (en) Number-to-shaft converter
SU1402878A1 (en) Mossbauer spectrometer