SU1585654A1

SU1585654A1 - Apparatus for measuring length of cable rolled off the drum

Info

Publication number: SU1585654A1
Application number: SU874317955A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Александрович Васильев; Виктор Семенович Замалин
Original assignee: Предприятие П/Я А-3644
Priority date: 1987-10-20
Filing date: 1987-10-20
Publication date: 1990-08-15

Abstract

Изобретение относитс к автоматизированным устройствам управлени электротехническими лебедками. Цель - расширение области применени и повышение точности за счет измерени кабел любых диаметра и длины и учета нелинейности при многослойной намотке на барабан. С помощью элементов 9 и 10 сравнени производитс вычитание длительностей импульсов, соответствующих намотанной длине кабел , в результате которого получаютс импульсы с длительностью, пропорциональной смотанной длине и расхождению показаний двух потенциометров 1 и 2 датчика. Поочередно импульсы с выходов компараторов и элементов сравнени завод тс на входы мультиплексора 15. Далее длительность импульса переводитс в код. На выходе счетчика по вл етс готовый двоично-дес тичный код метров вывода на индикацию. По окончании интервала счета информаци из счетчика 18 переписываетс в выходной регистр, а счетчик возвращаетс в исходное состо ние с помощью вспомогательных импульсов управлени . Отдельно подсчитываетс длительность импульса разности показаний потенциометров 1, 2, в случае превышени которой принимаетс решение о неисправности схемы измерени . 2 з.п. ф-лы, 1 ил.This invention relates to automated electrical winch control devices. The goal is to expand the field of application and improve accuracy by measuring the cable of any diameter and length and taking into account nonlinearity in multilayer winding on the drum. Using reference elements 9 and 10, subtracts the pulse durations corresponding to the wound length of the cable, resulting in pulses with a duration proportional to the coiled length and the divergence of the readings of the two potentiometers 1 and 2 of the sensor. Alternately, the pulses from the outputs of the comparators and the comparison elements are input to the inputs of the multiplexer 15. Next, the pulse width is converted into a code. At the output of the counter, a ready binary decimal code of the meters for indication appears. At the end of the counting interval, the information from the counter 18 is written to the output register, and the counter is returned to the initial state with the help of auxiliary control pulses. Separately, the pulse duration of the difference between the readings of potentiometers 1 and 2 is calculated, in case of exceeding which a decision is taken about the failure of the measuring circuit. 2 hp f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных устройствах управления электротехническими лебедками.The invention relates to measuring equipment and can be used in automated control devices for electrical winches.

Цель изобретения — расширение области применения и повышение точности за счет измерения кабеля любых диаметра и длины и учета нелинейности при многослойной намотке на барабан.The purpose of the invention is the expansion of the scope and increase accuracy by measuring the cable of any diameter and length and taking into account non-linearity with multilayer winding on a drum.

На чертеже представлена схема устройства для измерения длины сматываемого с барабана кабеля.The drawing shows a diagram of a device for measuring the length of a cable reeled from a drum.

Устройство содержит потенциометры 1 и 2, кинематически связанные с барабаном лебедки, и третий потенциометр 3 установки предельной длины кабеля. Каждый из выходов подвижных контактов потенциометров 1,2 и 3 соединен с первыми входами компараторов 4,5 и 6 соответственно. Вторые входы всех трех компараторов соединены с выходом цифроаналогового преобразователя 7, входы которого соединены с выходами делителя 8 тактовой частоты. Вход опорного напряжения цифроаналогового преобразователя 7 соединен с потенциональными контактами потенциометров 1,2 и 3. Выходы компараторов 4 и 5 соединены со входами первого элемента 9 сравнения, компараторов 5 и 6 — с входами второго элемента 10 сравнения.The device contains potentiometers 1 and 2, kinematically connected with the winch drum, and a third potentiometer 3 setting the maximum cable length. Each of the outputs of the movable contacts of the potentiometers 1,2 and 3 is connected to the first inputs of the comparators 4,5 and 6, respectively. The second inputs of all three comparators are connected to the output of the digital-to-analog converter 7, the inputs of which are connected to the outputs of the clock divider 8. The reference voltage input of the digital-to-analog converter 7 is connected to the potential contacts of potentiometers 1,2 and 3. The outputs of the comparators 4 and 5 are connected to the inputs of the first comparison element 9, comparators 5 and 6 to the inputs of the second comparison element 10.

Выход элемента 9 соединен с входом схемы И 11, на второй вход которой подключена тактовая частота. Выход схемы И 11 подключен к счетному входу первого счетчика 12, выход которого соединен со счетным входом первого D-триггера 13, выход 14 которого является выходом неисправности. Выходы компараторов 4—6 и элементов 9 и 10 соединены с входами мультиплексора 15, вход управления которого является входом управления выводимой информации о длине кабеля. Выход мультиплексора 15 соединен с входом схемы И 16, второй вход которого соединен со входом 17 тактовой частоты. Выход схемы И 16 соединен со счетным входом второго счетчика 18, параллельные выходы которого соединены с параллельным входом регистра 19, выход 20 которого является информационным выходом устройства.The output of element 9 is connected to the input of AND circuit 11, to the second input of which a clock frequency is connected. The output of circuit And 11 is connected to the counting input of the first counter 12, the output of which is connected to the counting input of the first D-trigger 13, the output of which 14 is the fault output. The outputs of the comparators 4-6 and elements 9 and 10 are connected to the inputs of the multiplexer 15, the control input of which is the control input of the output information about the cable length. The output of the multiplexer 15 is connected to the input of the circuit And 16, the second input of which is connected to the input 17 of the clock frequency. The output of the circuit And 16 is connected to the counting input of the second counter 18, the parallel outputs of which are connected to the parallel input of the register 19, the output 20 of which is the information output of the device.

Выходы делителя 8 соединены со входом дешифратора 21, первый выход которого соединен с входом управления записью в регистр и входом синхронизации D-триггера 13, второй вход соединен с входом установки в нуль счетчиков 12 и 18. Выход компаратора 5 соединен со счетным входом D-триггера 22, выход компаратора 6 соединен с входом синхронизации. Выход D-триггера 22 является выходом 23 сигнализации правильной установки предельной длины.The outputs of the divider 8 are connected to the input of the decoder 21, the first output of which is connected to the register control input and the synchronization input of the D-trigger 13, the second input is connected to the zero setting of counters 12 and 18. The output of the comparator 5 is connected to the counting input of the D-trigger 22, the output of the comparator 6 is connected to the synchronization input. The output of the D-flip-flop 22 is the output 23 signaling the correct setting of the maximum length.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При полностью смотанном кабеле потенциометром 3 устанавливается «0» в режиме по входу управления мультиплексора 15, соответствующем индикации смотанной длины.When the cable is fully wound, potentiometer 3 sets “0” in the mode at the control input of multiplexer 15, corresponding to the indication of the wound length.

При намотке кабеля потенциометры 1 и 2 дают напряжение на входы компараторов 4 и 5, соответствующее намотанной длине. На вторые входы компараторов подается пилообразное линейное напряжение, формируемое делителем 8 и цифроаналоговым преобразователем 7. На выходах компараторов 4,5,6 формируются прямоугольные импульсы с длительностью, пропорциональной напряжению на первых входах. На входе схемы 9 сравнения формируется короткий импульс, соответствующий расхождению напряжений от потенциометров 1 и 2. Импульс заполняется тактовой частотой, и пачка импульсов просчитывается счетчиком 12, при переполнении счетчика на вход D-триггера 13 поступает сигнал о переполнении. Схема сравнения производит вычитание длительностей предельной длины с входа компаратора 6 и намотанной с выхода компаратора 5 и формирует импульс, соответствующий смотанной длине. Входом управления мультиплексора 15 выбирается, какой из импульсов выводить на информационный выход. С помощью тактовой частоты, схемы 16 И и счетчика 18 длительность импульса преобразовывается в двоично-десятичный код метров длины, пригодный для индикации. К выходам делителя 8 подключен дешифратор 21, который в конце каждого цикла измерения формирует два последовательных импульса на двух входах. Первый импульс записывает информацию из счетчика 18 в регистр 19. При наличии переполнения счетчик 12 опрокидывает D-триггер 13, формируя сигнал неисправности. Второй импульс обнуляет счетчики 12 и 18 перед началом следующего цикла измерений. Установка нуля смотанной длины производится потенциометром 3 при полностью намотанном кабеле.When winding the cable, potentiometers 1 and 2 provide voltage to the inputs of the comparators 4 and 5, corresponding to the wound length. A sawtooth linear voltage is generated at the second inputs of the comparators, formed by a divider 8 and a digital-to-analog converter 7. At the outputs of the comparators 4,5,6, rectangular pulses are formed with a duration proportional to the voltage at the first inputs. A short pulse is formed at the input of the comparison circuit 9, which corresponds to the difference between the voltages from the potentiometers 1 and 2. The pulse is filled with the clock frequency, and the pulse train is counted by the counter 12, when the counter is full, an overflow signal is sent to the input of the D-trigger 13. The comparison circuit subtracts the durations of the maximum length from the input of the comparator 6 and wound from the output of the comparator 5 and generates a pulse corresponding to the coiled length. The control input of the multiplexer 15 selects which of the pulses to output to the information output. Using the clock frequency, circuit 16 AND and counter 18, the pulse width is converted into a binary-decimal code of meters in length, suitable for indication. A decoder 21 is connected to the outputs of the divider 8, which at the end of each measurement cycle generates two consecutive pulses at two inputs. The first pulse writes information from counter 18 to register 19. If there is an overflow, counter 12 overturns D-flip-flop 13, generating a fault signal. The second pulse resets the counters 12 and 18 before the start of the next measurement cycle. Zeroing the coiled length is done with potentiometer 3 with the cable fully wound.

Устройство обеспечивает полную надежную информацию о количестве намотанного и смотанного кабеля, имеет широкий оперативный и встроенный автоматический контроль исправности.The device provides complete reliable information on the number of wound and reeled cable, has a wide operational and built-in automatic health monitoring.

Claims

Claim

1. A device for measuring the length of a cable reeled from a drum, comprising a drum speed sensor, consisting of two potentiometers, the movable contacts of which are kinematically connected to the drum, an information processing unit and a register, characterized in that, in order to expand the scope, it is equipped with a third potentiometer setting the maximum length, and the information processing unit is made in the form of a clock frequency divider, first and second counters, digital 1585654 analog converter, first, second and third comparators, the first and second comparison elements of the first and second circuits I. decoder, multiplexer and the first and second D-trigger, the counting input of the divider is designed to connect to the counting input of the clock frequency, and its output is connected to the inputs of the digital-to-analog converter and decoder, the output of the digital-to-analog converter is connected to the first inputs of the comparators, the second inputs of the first and second comparators are connected to the movable contacts of the potentiometers of the sensor, the second input of the third comparator is connected to the movable contact, the third its potentiometer for setting the maximum length, the potential outputs of the potentiometers are connected to the input of the reference voltage of the digital-analog converter, the outputs of the first and second comparators are connected to the inputs of the first comparison element, the inverse output of which is connected to the first input of the first circuit And, the second input of which is designed to connect to the clock frequency input , the output of the first circuit AND is connected to the counting input of the first counter, the output of which is connected to the D-input of the first D-trigger, the output of which is the signal output In the case of a device malfunction, the outputs of the second and third comparators are connected to the inputs of the second comparison element, the inverse output of which and the outputs of all comparators are connected to the inputs of the multiplexer, the output of which is connected to the first input of the second circuit AND, the second input of which is designed to connect to the input of clock frequency 5 , the output of the second element AND is connected to the counting input of the second counter, the output of which is connected to the register house, the output of which is the information output from the device, the first input of the decoder connected to the write control input to the register and the synchronization input of the first D-trigger, the second decoder output is connected to the installation inputs in “O” of the first and second counters, the output of the second D-trigger

15 is the alarm output of the correct setting of the maximum length, the control input of the multiplexer is the control input of the cable length information output to the device, the output of the second comparator is connected to the D-input of the second 20 D-trigger, the synchronization input of which is connected to the output of the third comparator.

2. The device according to π. 1, characterized in that, in order to improve accuracy, it

25 is provided with two resistors connected to the lower arms of the potentiometer.

3. The device according to π. 1, characterized in that, in order to improve accuracy, the potentiometers of the sensors have a nonlinear dependence of the resistance on the angle of rotation of the axis, corresponding to the nonlinear winding of the cable on the drum.

Editor L. Pcholinskaya Order 2320 Compiled by L. Kryukova Tehred A. Kravchuk Corrector S. Czerny Circulation 502 Subscription

VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee for Science and Technology

113035, LAoskva, Zh — 35. Raushskaya nab., D. 45

Production and Publishing Plant "Patent", Uzhhorod, st. Gagarin. 101