SU1411680A1

SU1411680A1 - Цифровой измеритель скорости

Info

Publication number: SU1411680A1
Application number: SU864159360A
Authority: SU
Inventors: Александр Евгеньевич Макрецкий; Василий Иванович Нестеренко; Вячеслав Николаевич Хроль
Original assignee: Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина
Priority date: 1986-12-18
Filing date: 1986-12-18
Publication date: 1988-07-23

Abstract

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике. Цель изоб-- ретени - повышение быстродействи и точности измерени скорости объектов , оснащенных импульсными датчиками . Измеритель скорости содержит счетчик (С) 3 целых периодов измер емого сигнала, уточн юпшй С 4, ключ 5, формирователь 7 цикла измерени , С 8 значени и генератор 9 опорной частоты . Введение регистра-сумматора 1, формировател 2 входных импульсов С 6 и образование новых функциональных св зей исключает сбои при изменении входного сигнала во времен . 2 ИП с f

Description

&

ЧУч в

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике, в частноети к области измерени скорости объектов , оснащеины5{ импульсными датчиками ,, и может быть использовано преимущественно на измерении скоростей значени которых -измен ютс во времени (переходные процессы)

Целью изобретени вл етс повышение быстродействи измерител и повышение точности измерени за счет исключени сбоев при изменении входного сигнала во временио

На фиг.1 приведена функциональна схема измерител ; на фиг«2 - временные диаграммь ; по сн ющие его работу

Цифровой измеритель скорости содержит регистр-cyMJ aTop 1, формирователь 2 входных импульсов, счетчик 3 целых периодов измерд- емого сигналаj уточн ющий счетчик 4,, ключ 5, дополнительный счетчик 6р ф-ормирователь 7 цикла измерени ; счетчик 8 значени текущего периода. Выход генератора 9 опорной частоты соединен с входами формировател 7 цикла измерени , де лител 10 опорной частоты и делите- , л 1 частоты с переменньм коэффиц ентом делени ;, выход делител 10 оп-оркой частоты соединен со счетным входом счетчика 8 значени текущего

периодаJ выход делител J.1 частоты с дерем енним коэффициентом делени - со счетными входами допольштельного и уточн ющего счетчиков 6 и А, выход формировател 7 цикла измерени с входом регистра-сумматора .1 и управл ющими входами ключа 5 и счетчика 3 целых периодов измер емого сиг нала, выход формировател 2 входных и myльcoв соединен со счетным входом счетчика 3 целых периодов измер емо- го сигнала,.с входами ключа 5- счетчика 8 значени текущего периода и уточн ющего счетчика Aj выход ключа 5 соединен с управл ющим входом дополнительного счетчика 65 информа-- ционные выходы счетчика 8 значени текущего периода соединены с входами делител 1 1 частоты с переменнь М ко-- эффициентом делени , информационмле выходь дополнитапьного счетчика 6 с входаг ш начальной установки уточ-- н ющего счетчика , информационные выходы счетчика 3 целых периодов из-- мер емого сигнала и уточн ющего счетчика 4 с входами регистра-сумматора о

Измеритель работает сл едующим образом .

Сигнал от датчика в виде импульсной последовательности поступает на вход, формировател 2 входных импульсов , который вырабатывает короткие импульсы с периодом повторени Т (фиг«2в). Генератор 9 опорной частоты , делитель JO опорной частоты, счетчик 8 значени текущего периода и депитель 11 частоты с переменным коэффициентом деле1-ш служат дл формировани импульсной последовательности с частотой следовани в К раз больше входной 5 Умножение частоты происходит следующим образом, Сигнгш с частотой .следовани fo с выход генератора 9 -опорной частоты поступают

на вход делител 10 опорной частоты, на выхо.де которого получают импульсную последовательность с частотой fo/Kj где К - коэффициент делени делител 10 опорной .. частоты. Выход

этого делител соединен со счетным входом счетчика 8 текущего значени периода, который стробируетс импуль- сами с выхода формировател 2 входных . импульсов в В течение интервала

времени Т., счетчик 8 значени текущего периода подсчитывает импульсы час тоты fo/K Следовательно, за врем Т, В счетчике 8 значени текущего периода устанавливаетс число N(.

Tj,f о/К, В конце каждого интервала времени Т, значение N,,.|. запоминаетс в делителе 11 частоты с неремен.ным коэффициентом делени и обнул етс счетчик 8 значени текущего периода,

Записанное в делитель 11 частоты с- переменным коэффициентом делени число определ ет коэффициент делени (Ktj) этого делител . Очевидно, что на выходе делител 11 с переменным коэффициентом делени будет сигнал с

частотой

fo .. fc,K

f ± - °.- f jr

К

частота на выходе делител 11 частоты с переменным коэффициентом делени в К раз больше входной (фиг,26)о

По заднему фронту импульса 1(в момент времени t) счетчик 3 целых периодов измер емого сигнала устанавливаетс в максимальное значение,что бы по приходу первого импульса Т в нем был ноль5 Така установка св зана

с тем, что часть периода входного сигнала с момента времени t, до прихода первого импульса Tj учитываетс в дополнителыузм счетчике 6,

В момент времени t ключ 5 открывает счетный вход дсполнительного счетчика 6. В этом счетчике до прихода первого импульса Т (момент времени t) накапливаютс импульсы с частотой следовани . В момент времени tj, ключ 5 закрывает счетный вход дополнительного счетчика 6,Временна диаграмма работы ключа 5 приведена на фиг.2г.

За врем й, в дополнительном счетчике 6 накапливаетс число л N, , равное

4N if, ,

По приходу каждого импульса Т в счетчик 3 целых периодов измер емого сигнала добавл етс единица, в уточн ющий счетчик 4 записываетс содержимое дополнительного счетчика 6 ( AN,), а в течение каждого периода Т уточн ющий счетчик 4 подсчитывает импульсы с частотой следовани

f К , начина с числа и N, . К моменту времени t в счетчике 3 целых периодов измер емого сигнала находитс число равное числу целых периодов , а в уточн ющем счетчике 4 -dNx.(i .К моменту окончани цикла измерени (t(.) в уточн ющем счетчике 4 нахо дитс число Д , равное

а л N X Kf .

х

А -г

Kf.( ( Л г-, + A SV )Х

По переднему фронту импульса Тц в регистре-сумматоре 1 происходит суммирование содержимого счетчика 3 целых периодов измер емого сигнала и

старших разр дов уточн ющего счетчика 4.

Емкость уточн юще-го счетчика 4 должна быть бодьше.2К, а емкость дополнительного счетчика 6 больше К,

Выбор емкости счетчиков обусловлен следующим обсто тельством. При быстром уменьшении входной частоты за врем дТ, может возникнуть больше К импульсов частоты , что приведет к переполнению дополнительного счетчика 6, следорательно, емкость дополнительного счетчика 6 должна быть больше К. Аналогично в конце цикла измерени за врем на вхоДе уточн ющего счетчика 4 может по витьс больще К импульсов. Счет указанного

счетчика начинаетс с числа iN, , следовательно, емкость уточн ющего счетчика 4 должна быть больше 2Р.

Общим результатом измерени вл етс число

N N, + дК,,,

где NJ. - число целых периодов измер емого сигнала за вре- м

лЫ - число, уточн ющее результат измерени .

Claims

Формула изобретени

Ьи1фровой измеритель скорости,содержащий генерагор опорной частоты счетчик целых периодов измер емого сигнала, уточн ющий счетчик, счетчик значени текущего периода, делитель

опорной частоты, ключ и формирователь цикла измерени , отличающийс тем, что, с целью повышени быстродействи и повышени точности измерений за счет исключени сбоев при изменении входного сигнала во времени, в него введен делитель частоты с переменным коэффициентом делени , дополнительный счетчик формирователь входных импульсов и регистр-сумматор , причем выход генератора опорной частоты соединен с вхо- дом формировател цикла измерени , с входом делител опорной частоты и

с входом делител частоты с перемен ным коэффициентом делени , выход делител опорной частоты соединен со счетным входом счетчика значений текущего периода, выход делител частоты с переменным коэффициентом делени соединен со cчeтны J н входам дополнительного и уточн ющего счетчиков , выход формировател цикла измерени соединен с входом регистра-сумматора и управл ющими входами ключа и счетчика целых периодов измер - емо1 О сигнала, выход формировател ВХОД1-5ЫХ импульсов соединен со счетным входом счетчика целых периодов

измер емого сигнала, с входами ключа, счетчика значений текуш,его периода и уточн ющего счетчика, выход ключа соединен с управл юдщм входом дополнительного счетчика, информационнь;е

выходы счетчика значений текущего периода соединены с входами делител частоты с переменным коэффициентом делени , информационные выходы допол514116806

нительного счетчика соединен с входа- чика целых периодов измер емого сиг- ми начальной установки уточн ющего нала и уточн ющего счетчика соединен, счётчика, информационные выходы счет- с входами регистра-сумматора.

Фие.2