SU1448282A1

SU1448282A1 - Устройство дл измерени скорости движени моделей

Info

Publication number: SU1448282A1
Application number: SU864126896A
Authority: SU
Inventors: Игорь Михайлович Ядыкин
Original assignee: Московский Инженерно-Физический Институт
Priority date: 1986-05-30
Filing date: 1986-05-30
Publication date: 1988-12-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и позвол ет автоматизировать обработку результатов аэробаллистических экспериментов в системах исследовани движущихс объектов. При пересечении моделью плоскости первого датчика IQ к первому формирователю 2о вырабатываетс импульс, который устанавливает в единичное состо ние триггер 3, запускает ждущий генератор 6, тактовые импульсы которого поступают на вход цифрового измерител 7, Одновременно значение кода цифрового измерител 7 заноситс в регистр 8 и запоминаетс по начальному- адресу в запоминающем блоке 9. Через заданное врем на выходе элемента 4 вырабатываетс импульс, увеличивающий содержимое счетчика 5 на единицу и устанавливаюошй адрес следующего датчика, а также устанавливающий триггер 3 в нулевое состо ние и запрещающий запись информации в запоминающий блок 9. При пересечении моделью плоскости (N+l)-ro датчика в запоминающем блоке 9 запоминаетс после- довательность кодов, характеризующих врем пролета участков 1 .. ,1.. Результаты измерени можно вьшодить на блок индикации в автономном режиме , без участи ЭВМ 12. Дл автоматического ввода в ЭВМ 12 на шине режима 15 устанавливаетс соответствующий код, который поступает на блок сопр - жени 11, далее производитс ввод данных из блока 9 в ЭВМ 12. В ЭВМ производитс обработка результатов измерени и определ ютс параметры движени моделей. 2 ил. if

Description

-о

Ф1/г

1144

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл автоматизации аэробаллистических экспериментов в системах исследовани движущихс объектов.

Целью изобретени вл етс повышение быстродействи и помехоустойчивости , расширение области применени

триггера 3 и вторым счетным входом 24 счетчика 5, первый счетный вход 23 счетчика 5 подключен к шине последовательного пересчета адресов, выход 16 пер еполнени счетчика 5 подключен .к входу 25 остановки ждущего гене- ато- ра 6, разр дные выходы счетчика 5 под ключены к соответствующим адресным

за счет измерени скорости и ускорени |Q входам 30 запоминающего блока 9 и 31

блока 10 индикации, порты 35 и 36 обмена соединены между собой и подключены к соответствующим разр дам информационного входа 34, соответствующие шины блока 11 сопр жени и ЭВМ 12 соединены между собой, вход 1 режима блока 11 сопр жени подключен к шине установки режима, выход ждуще го генератора 6 подключен к счетному входу 28 измерител 7 времени, разр дные выходы которого подключены к соответствующим разр дам информацион ных входов 32 регистра 8, разр дные выходы которого подключены к информа ционным входам 33 запоминающего бло ка 9.

вдоль исследуемого участка траектории.

15

25

На фиг.1 приведена структурна схема предложенного устройства; на фиг.2 - алгоритм обработки результатов измерений.

Устройство содержит импульсные датчики перемещени , формирова- |тели 2о-2ц импульсов, триггер 3, эле- ;нент 4 задержки, двоичнь счетчик 5, 2о ждущий генератор 6 импульсов, цифро- |вой измеритель 7 времени, регистр 8, запоминающий блок 9, блок 0 индикации , блок 11 сопр жени , электронную вычислительную мащину J2,, Схема так- ;же содержит шину 13 начальной установки , входы 14 коэффициента преобразовани , вход 15 режима, выход 16 переполнени , вход 17 установки в нуле- вое состо ние, входы 8-21 обнулени , вход 22 установки в единичное состо ние , счетные входы 23 и 24, вход 25 остановки, синхровход 26, вход 27 запуска , счетный вход 28, вход 2 управлени записью-считьюанием, адресные входы 30 и 31, информационные входы 32-34, порты 35 и 36 обмена.

Выходы каждого датчика Ji перемещени подключены к первым входам соответствующих формирователей 2, , вторые входы которых подключены к в|.г- ходу последующего формировател t так, что все формирователи 2 последовательно соединены друг с другом.

35

40

блока 10 индикации, порты 35 и 36 обмена соединены между собой и подключены к соответствующим разр дам информационного входа 34, соответствующие шины блока 11 сопр жени и ЭВМ 12 соединены между собой, вход 15 режима блока 11 сопр жени подключен к шине установки режима, выход ждущего генератора 6 подключен к счетному входу 28 измерител 7 времени, разр дные выходы которого подключены к соответствующим разр дам информационных входов 32 регистра 8, разр дные выходы которого подключены к информационным входам 33 запоминающего блока 9.

Импульсные датчики IQ-IN перемещени можно вьтрлнить как контактными, так и бесконтактными, например это могут быть световые барьеры. На фиг. размеры измер емых участков трассы полета обозначены как 1-, ,

Устройство работает следующим образом .

Принцип работы устройства основан на предположении посто нства ускорени модели на каждой паре соседних участков траектории: 1 и 1-4+ дл i 0,...N. При линейном измерении скорости модели на участке 1 с посто нным ускорением А значение скорости в момент t определ етс как

V At+Vn, где Vo - начальное значепричем второй вход последнего форми- j ние скорости, а врем t-j пролета ровател 2ц заземлен, а выход первого формировател 2о соединен с первым входом 22 триггера 3 и входом 27 запуска генератора 6, третьи входы формирователей 2 соединены между собой и подключены к шине 13 начальной установки, к которой также подключены входы 18-21 обнулени , пр мой вы50

участка 1 определ ют из выражени .. 21д Vi.4 +V-; (1)

где V, :и V, - значени скорости на

границах участка. Дл каждой пары соседних участков составл ют систему уравнений:

ход триггера 3 соединен с входом элемента 4 задержки, синхровходом 26 регистра 8 и входом 29 записи-считьша- ни запоминающего блока 9, выход элемента 4 задержки соединен с входом 17 установки в нулевое состо ние

5

о

35

40

Устройство работает следующим образом .

ние скорости, а врем t-j пролета

где V, :и V, - значени скорости на

Vi-1 +aHti;

(2)

Vj+aitjH V,-,,+ai(ti + tj,) (3)

Vi ,; (4)

Vi., 2(lH-H,,)/(t +t,H) (5)

Из данной системы уравнений дл вычислени ускорени записывают:

. о l-i+,ti-ls tn4{

a-i

titi,()

Далее вычисл ют скорость в i-ta сечении трассы по формуле

Далее тактовые импульсы с выхода генератора 6 поступают на измеритель 7 и выполн етс измерение вре- 10 мени пролета первого участка.

При пересечении моделью плоскости второго датчика i к второму формирователе 2t поступает импульс. На выходе формировател 2 вырабатывает -- - -- )

Таким образом, вычисл дл каждой пары соседних участков значени скорости V и ускорени а; в исследуемых

сечени х траектории, можно контроли- „„„улье, поступающий через первый ровать указанные параметры движени формирователь 2„ на вход 22 триггера 3, устанавлива его в единичное состо ние. При этом генератор 6 остаетс в режиме выработки импульсов. 20 К этому моменту в измерителе 7 сформирован код, характеризующий врем t пролета участка li. Значение этого

модели вдоль трассы движени .

Перед началом эксперимента на шине режима устанавливаетс режим Измерение , который поступает на вход 15 блока И сопр жени . На входы 14 эа- дают коэффициент К преобразовани в зависимости от требуемой точности изкода по фронту 0/J сигнала на выходе триггера 3 заноситс в регистр 8.

кода по фронту 0/J сигнала на выходе триггера 3 заноситс в регистр 8.

мерени и диапазона исследуемых скоростей . По шине 13 начальной установ- 35 Кроме того,на входе 29 вновь уста- ки подаетс импульс, который обнул ет содержимое счетчика 5, измерител 7 времени и регистра 8, а также устанавливает формирователи 2, генератор 6 и триггер 3 в начальное сос то ние,

навливаетс режим записи и значение кода t записьшаетс в блок 9 по адресу 0.,.0. Далее через врем tja триггер 3 устанавливаетс в нулевое 30 состо ние, а счетчик 5 увеличивает , значение на единицу. Измеритель 7 про должает счет тактовых импульсов.

При пересечении моделью плоскости

третьего датчика in работу устройст- заданной длительности, который посту- осуществл етс аналогично. К это- пает йа первьй вход 22 триггера 3, „у моменту в измерителе будет устанавлива его в единичное состо При пересечении моделью плоскости перового датчика Jo к первому формирователю 2а вырабатываетс импульс

сформирован код, характеризующий вре м t t пролета участков 1 + Ig В устройстве используетс общее изние , и на вход 27 запуска ждущего генератора 6 импульсов, иницииру выработку на его выходе тактовые импульсы (ТИ) с периодо , которые поступают на счетный вход цифрового измерител 7. Одновременно изменение состо ни триггера 3 по фронту 0/1 сигнала на его пр мом вы- }соде заноситс значение цифрового измерител 7 в регистр 8 (значение О,..О дл первого датчика J,) и устанавливаетс по входу 29 запоми- вающего блока 9 режим записи,

Таким образом, по адресу О,.О дп первого датчика, установленному на счетчике 5, записываетс код с ре гистра 8. Через врем tjc, требуемое на запись в запоминающий блок, на выходе элемента 4 задержки вырабатываетс импульс, кото1 1й поступает на счетный вход 24 счетчика 5, увеличива его значение на единицу.

т .е. устанавливает адрес следующего датчика, а также поступает на вход 17 триггера 3, устанавлива его в нулевое состо ние и запрещает запись в пам ть,

При пересечении моделью плоскости второго датчика i к второму формирователе 2t поступает импульс. На выходе формировател 2 вырабатывает

„„„улье, поступающий через первый формирователь 2„ на вход 22 триггекода по фронту 0/J сигнала на выходе триггера 3 заноситс в регистр 8.

Кроме того,на входе 29 вновь уста-

третьего датчика in работу устройст- осуществл етс аналогично. К это- „у моменту в измерителе будет

сформирован код, характеризующий вре м t t пролета участков 1 + Ig В устройстве используетс общее из0 мерение времени от момента пересечени первого датчика i о и запоминани соответствующих промежуточных значений; Б дальнейшем (дл последующих датчиков), работа устройства осуще5 ствл етс аналогично.

При пересечении моделью плоскости (N+)-го датчика l в запоминающий блок записываетс код, характеризующий врем + ,.. ttf пролета

0 участков L + 1 + ,, ,+1ц,Кроме того, по импульсу, поступающему на счетный вход 24 счетчика 5, вырабатываетс импульс на его выходе 16 переполнени , который останавливает по вхо5-ДУ 25 генератор 6 импульсов.

По окончании измерений вывод результатов измерений на индикацию может вьшолн тьс в автономном режиме, без участи ЭВМ 12, Дл этого необходимо подать импульс по шине 13 начальной установки. При этом нулевое состо ние триггера 3 указывает на ре- Жим считывани дл запоминающего устройства . Адрес (номер) датчика и счи- тьшаема из блока 9 информаци поступают на соответствующие входы 3 и 34 блока IО индикации и выдаютс . на табло индикации. Считывание измеренных интервалов выполн етс после- 1овательно при подаче одиночных им- |1ульсов на, счетный вход 23 счетчика 5.

Дл автоматического ввода резуль- 15 шина последовательного пересчета адтатов измерений в ЭВМ устройство переводитс в режим Обработка. При этом на шине режима устанавливаетс . соответствующее значение, которое поступает на блок П сопр жени . Далее Под управлением ЭВМ производитс об- |1ен информацией между запоминающим устройством 9 и ЭВМ 12. Алгоритм об- работкк результатов измерений приведен на фиг.2. Результаты обработки Ногут быть выведены на экран, диспле |распечатаны по АЦПУ шш выданы соот- Ветствуюв1ие графики на графопострои- те.т.

При проведении экспериментов раз- 30нулени двоичного счетчика, измеритер дность измерител 7 и коэффициент Кл времени, ждущего генератора имна входах 14 выбирают такими, чтобыnyjibcoB и триггера, выход которого

было возможно измерение временногосоединен с входом синхронизации рейнтервала t.f+ t( + ...+t( .гистра, входом управлени режимом заДл уменьшени разр дности измери- ggписи-считывани запоминающего блока,

тел 7 достаточно выбрать разр дность,выходы которого соединены с блоком

требуемую дл измерени интервалаиндикации, и входом элемента задержtnaxки , выход которого соединен с вторым

Тогда дл определени момен-. обнулени триггера и с пер Q вым счетным входом двоичного счетчика , второй счетный вход которого подключен к шине последовательного пересчета адресов, а разр дные выходы подключены к соответствующим разр дам 45 адресных входов запоминающего блока и блока индикации, выход переполнени двоичного счетчика подключен к входу остановки ждущего генератора импульсов , шина режима подключена к вторым входам блока сопр жени , выход ждущего генератора подключен к счетному вхо-- ду измерител времени, разр дные о рмула изобретени ходы которого подключены к соответ,йт- Устройство дл измерени скорости вующим разр дам информационных входвижени моделей, содержащее дат- дов регистра.

Тогда дл определени момента времени пересечени моделью i-ro датчика необходимо к измеренному коду прибавить максимальное значение измерител умноженное на (1-1).

Измеритель 7 времени вьшолн ет сквозное измерение, что позвол ет увеличить точность измерени интервалов времени, а также позвол ет при обработке результатов исключить из обработки те значени интервалов t, которые соответствуют ложным сраба- 50 тивани м датчиков.

чиков перемещени , подключенных к первым входам N+J формирователей импульсов , измеритель времени, двоичный счетчик, триггер, ЭВМ, выход перг Вого формировател импульсов соединен с входом .установки триггера в единичное состо ние, отличающеес тем, что, с целью повыше- ни быстродействи и помехоустойчивости , расширени области применени , в него дополнительно введены элемент задержки, блок индикации, ждущий генератор импульсов, шина установки.

ресов, шина режима последовательно соединенные регистр, запоминающий блок, блок сопр жени и ЭВМ, причем второй вход каждого формировател импульсов подключен к выходу последующего формировател , при этом все формирователи последовательно соединены друг с другом, а второй вход N-ro формировател заземлен, выход первого формировател соединен с входом запуска ждущего генератора импульсов, третьи входа формирователей импульсов объединены и подключены к шине установки , к которой подключены входы об ( Начало J

/ввод размероб / /у/астноё Ij /

i/h

s H

1

,( /foHeu 3

i/h

i

ssodf/3fie e/fff6/jr HmepSff oS tj

I

Bb/Sod fle3t/ 6/ncffTK

e

Фг/г.г

Claims

Ф о рмула изобретения V-· . 1 · ..

Устройство для измерения скорости движения моделей, содержащее N+1 дат1448282

Фи г. 2