SU1364992A1 - Устройство дл измерени скорости вращени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к технике контрол  и регулировани  и может быт использовано дл  контрол  скорости вращени  двигателей в машиностроении .

Целью изобретени   вл етс  уменьшение погрешности измерени  скорости вращени  и расширение функциональных возможностей.

На чертеже представлена структурна  схема устройства дл  измерени  скорости вращени .

Предлагаемое устройство содержит злектродвигатель 1, датчик 2 скорости , стабилизированный эталонный источник 3 питани , измеритель 4 напр жени  питани , генератор 5 опорной частоты, преобразователь 6 отношени  напр жений во временной интервал, счетчик 7 импульсов, регистр 8 информационный , первый 9 и второй 10 элементы 2И-ИЛИ, управл емый делитель 11 частоты, регистр 12 режимов, микро

5

10

649922

редством системной uiiAibi через регистр 12 режимов подключена к третьему входу первого элемента 2И-ИЛИ, а также к второму и четвертому входам второго элемента 2И-ИЛИ и к управл ющим входам управл емого делител  11 частоты.

К системной шине данных микропроцессора нар ду с регистром режимов и регистром информационным также под- к;дачены центральный процессор lA, оперативное запоминающее устройство 15, посто нное запоминающее устройство I6 и устройство 17 отображени  |1 информации.

Микропроцессор 13 предназначен дл  задани  режима работы устройства при измерении скорости вращени  . путем выдачи соответствующего кода в регистр режимов 12; дл  задани  коэффицд-1ента пересчета управл емого делител  11 частоты в зависимости от режима работы устройства; дл  считывани  результата измерений со

20

процессор 13, состо щий из централь- 25 счетчика 7 импульсов через регистр 8

ного процессора 14, оперативного запоминающего устройства 15, посто нного запоминающего устройства 16 и устройства 17 отобр 1жени  информации

Устройство дл  измерени  скорости вращени  вала электродвигател  1 содержит датчик 2 скорости, выход которого соединен с вторым и п тым входами первого элемента 2И-ИЛИ, преобразователь 6 отношени  напр жени  во временной интервал, первый вход которого соединен с выходом стабилизированного эталонного источника 3 питани , а второй его вход подключен к первому выходу измерител  4 напр жени  питани , а второй его выход соединен с первым входом второго элемента 2И-ИЛИ, выход преобразовател  6 отношени  напр жени  во временной интервал соединен с четвертым входом первого элемента 2И-ИЛИ, второй элемент 2И-ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом генератора 5 опорной частоты, а его выход подключен

к счетному входу управл емого делите- 0 измерени  действительного значени 

л  11 частоты. Выход управл емого де- скорости вращени  с учетом погрешнос-:

лител  11 частоты подключен к первому Входу первого элемента 2И-ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика 7 импульсов. Выходы счетчика импульсов через регистр 8 информационный подключены к входной системной шине данных микропроцессора 1 3, выходна  шина данных которого посинформационный в оперативное запоминающее устройство 15; дл  вычислени  действительного значени  результатов измерений с учетом нестабильности напр жени  и частоты, питающей электродвигатель сети; дл  преобразовани  измерительной информации в вид, удобный дл  последующего отображени  ее на устройстве отображени 

информации.

Перечисленные функции выполн ет микропроцессор 13 с необходимыми портами ввода-вывода и достаточным объемом запоминающего устройства дл  решени  поставленных задач.

Устройство дл  измерени  скорости вращени  работает в четьфех режимах: измерени  скорости вращени  с коррекцией погрешности от нестабильности

амплитуды и, кроме то.го, частоты питающей сети, измерени  фактической скорости вращени  без учета нестабильности амплитуды и частоты питающей элекгродвигатель сети, и, кроме того.

ти от нестабильности амплитуды и частоты одновременно ,

Рассмотрим работу устройства дл  55 измерени  скорости вращени  в разных режимах рабо 1Ы.

Допустим, что микропроцессор по программе, хран щейс  в посто нном запоминающем устройстве 16, установил

первый режим (режим измерени  скорости вращени  с коррекцией погрешности от нестабильности амплитуды питающей сетиГ.)- Лноичный коде выхода регистра 1 2 режимов поступает на третий вход первого элемента 2И-ИЛИ и на второй, четвертый входы второго элемента 2И-ИЛИ, а также на управл ющие

чика скорости на второй вход первого элемента 2И-ИЛИ.

Код результата измерений записываетс  в следующую облать оперативного запоминающего устройства,

В третьем режиме работы устройства частота f с выхода генератора опорной частоты 5 поступает на тре-

входы управл емого делител  11 часто- 10 ий вход второго элемента 2И-ИЛИ, а

ты. Единичный уровень сигнала на третьем входе первого элемента 2И-ИЛИ разрешает работу устройства в первом режиме. Уровень логического нул  на втором, четвертом входах второго элемента 2И-ИЛИ и на управл ющих входах управл емого делител  частоты 1 1 блокирует второй и третий режимы.

Временной интервал, формируемый в преобразователе 6 отношени  напр жений во временной интервал, посту пает на четвертый вход первого элемента 2И-ИЛИ, в течение которого квантуют и кодируют (в счетчике 7

на четвертый его вход и на управл щий вход управл емого делител  1 частоты - единичный потенциал. Ур вень логической единш№1 на входе

15 управл емого делител  частоты изм нит его коэффициент пересчета, та как частота генератора опорной ч ты значительно больше частоты пит щей сети, соответственно коэффици

20 пересчета управл емого делител 

частоты должен иметь значение, от ное от значени  коэффициента во в ром режиме. На третьем входе перв элемента 2И-ИЛИ и на втором

импульсов) серию импульсов, поступаю- 25 входе второго элемента 2И-ИЛИ

щую с выхода датчика 2 скорости на п тый вход первого элемента 2И-ИЛИ. Код результата измер емой скорости с выхода счетчика импульсов через регистр 8 информационный записываетс  30

уровень логического нул  блокиру первый и второй режимы. В этом р жиме работы на первом входе перв элемента 2И-ИЛИ формируетс  врем ной интервал уже от генератора о ной частоты, а не от частоты пит щей сети как во втором режиме, и область оперативного запоминающе устройства записываетс  результа фактической скорости без учета н стабильности амплитуды и частоты ти.

в оперативное запоминающее устройство 15 микропроцессора 13,

Затем микропроцессор через регистр 12 режимов устанавливает второй режим работы (режим измерени  скорости вращени  с коррекцией погрешности от нестабильности частоты питающей сети), Единичный уровень сигнала на втором входе второго элемента 2И-ИЛИ разрешает работу во втором режиме. Уровень логического нул  на четвертом входе второго элемента 2И-ИЛИ и на третьем входе первого элемента 2И-ИЛИ блокирует первый и третий режимы, В этом режиме работы устройства частота сети (f,.) поступает с второго выхода измерител  А напр жени  питани  4 на первый вход второго элемента 2И-ИЛИ, а на второй его вход и на управл ющий вход управл емого делител  11 частоты - единичный потенциал. Управл емый делитель 1 1 частоты из серии импульсов питающей сети и формирует временной ин- тервал (поступающий на первый вход первого элемента 2И-ИЛИ), в течение которого квантуют и кодируют серию импульсов, поступающую с выхода дат-

364992 ,

чика скорости на второй вход первого элемента 2И-ИЛИ.

Код результата измерений записываетс  в следующую облать оперативного запоминающего устройства,

В третьем режиме работы устройства частота f с выхода генератора опорной частоты 5 поступает на тре-

на четвертый его вход и на управл ющий вход управл емого делител  11 - частоты - единичный потенциал. Уровень логической единш№1 на входе

управл емого делител  частоты изменит его коэффициент пересчета, так как частота генератора опорной частоты значительно больше частоты питающей сети, соответственно коэффициент

пересчета управл емого делител  11

частоты должен иметь значение, отличное от значени  коэффициента во втором режиме. На третьем входе первого элемента 2И-ИЛИ и на втором

входе второго элемента 2И-ИЛИ

уровень логического нул  блокирует первый и второй режимы. В этом режиме работы на первом входе первого элемента 2И-ИЛИ формируетс  временной интервал уже от генератора опорной частоты, а не от частоты питающей сети как во втором режиме, и в область оперативного запоминающего устройства записываетс  результат фактической скорости без учета нестабильности амплитуды и частоты сети .

Таким образом, микропроцессор накапливает в три области оперативного запоминающего устройства 15 необходимое количество результатов измерений в различных режимах: в первую - значение угловой скорости, инвариантное напр жению питающей сети и, во вторую - значение угловой скорости , инвариантное к частоте питающей сети ci.,., в третью - фактическую скорость без учета нестабильности амплитуды и частоты питающей электродвигатель сети J.

Возможно, по требованию оператора, измерение одного из/ указанных значений угловой скорости,

В четвертом режиме работы устройства микропроцессор вычисл ет разности

bL u U ..J LO ,,- Co „rопреде-ф L у J- - Ф л ет знак разностей .i и j о. .

В зависимости от знака разностей

Jio

и

i возможны

четыре алгоритма

вычислени  действительного значени  скорости вращени  электродвигател :

(jUfl t.J (ЗЫ ,t dLJ , если /lu) и jfojjco знаком ьаднус;

U)LO -dU n-4U) ,

если 5 и)ц и ли), со знаком плюс;

Ш ,- W ,

если лшуСО знаком минус, а JuJ, со знаком плюс,

W MJ -/lUly J Ы ,

/

если со знаком плюс, а /)Ы со знаком минус.

В результате вычислений в четвертой области оперативного запоминающего устройства формируютс  результаты измерений действительного значени  угловой скорости, инвариантные к нестабильности напр жени  и часто- ты питающей электродвигатель сети одновременно.

Результаты измерений индицируютс  на устройстве 17 отображени  информации в удобном дл  оператора виде.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ, содержащее механически свяэанший с двигателем импульсный датчик скорости, счетчик импульсов, источник эталонного напряжения и измеритель напряжения питания, подключенные своими выходами к входам преобразователя напряжения во временной интервал, вход измерителя напряжения питания соединен с шиной питающей сети, отличающеес я тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения и расширения — функциональных возможностей, в него дополнительно введены генератор опорной частоты, регистр информационный, два элемента 2И-ИЛИ, управляемый делитель частоты, регистр режимов и микропроцессор, причем второй и пятый входы первого элемента 2И-ИЛИ подключены к выходу датчика скорости, четвертый вход - к выходу преобразователя отношения напряжений во временной интервал, а первый вход соединен с выходом управляемого делителя частоты, счетный вход которого подключен к выходу второго элемента 2И-ИЛИ, первый вход второго элемента 2И-ИЛИ соединен с вторым выходом измерителя напряжения питания, а его третий вход подключен к выходу генератора опорной частоты, выход первого элемента 2И—ИЛИ подключен к счетному вхопу счетчика импульсов, выходы которого через регистр информационный подключены к входной системной шине данных микропроцессора, а выходная шина данных микропроцессора посредством системной шины через регистр режимов подключена к третьему входу первого элемента 2И-ИЛИ, а также к второму и четвертому входам второго элемента 2И-ИЛИ и к управляющим входам управляемого делителя частоты.

   SU .,.,1364992