SU1597730A1

SU1597730A1 - Способ измерени скорости перемещени и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1597730A1
Application number: SU874320226A
Authority: SU
Inventors: Николай Георгиевич Чикуров; Анатолий Иванович Михайловский; Рашит Габдрахманович Шахмаев; Шамиль Мухтарович Гайсин
Original assignee: Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1987-10-26
Filing date: 1987-10-26
Publication date: 1990-10-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в число-импульсных системах измерени скорости автоматизированных электроприводов станков с программным управлением и промышленных роботов. Цель изобретени - повышение динамической точности и расширение диапазона измерени . В способе дополнительно в момент прихода импульса тахогенератора фиксируют величину интервала измерени и в каждом такте генератора эталонной частоты сравнивают значение текущего интервала измерени с величиной зафиксированного интервала измерени . Значени скорости определ ют по числу импульсов генератора эталонной частоты и соотношению зафиксированного и текущего интервалов измерени . Устройство, реализующее способ, содержит датчик импульсов, генератор эталонной частоты, счетчик, блок управлени , четыре схемы И, схему ИЛИ-НЕ, триггер, блок пам ти, четыре схемы ИЛИ, три регистра, блок компараторов, блок синхронизации, определитель знака. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Description

чины предыдутчего, то с данного такта генератора эталонной частоты и до прихода импульса датчика в каждом такте скорость определ етс по текущему значению интервала измерени . В противном случае значение скорости определ етс по числу импульсов гене- ратора эталонной частоты в момент прихода импульса тахогенератора. Таким образом, при снижении скорости и увеличении последуюР1его интервала измерени значение скорости может быть получено с большей динамической точностью до прихода следующего импульса от датчика, что уменьшает величину запаздывани сигнала скорости и снижает динамическую погрешность измерени .

На фиг. 1 показана структурна схема устройства дл осуществлени предлагаемого способа; на фиг. 2 - временные диаграммы синхроимпульсов; на Лиг, 3 - временные диаграммы работы устройства по известному (l) и предлагаемому (II) способам.

Устройство дл измерени скорости/, перемещени (фиг. 1) содержит импульс Hbtfi датчик .1, первьй регистр 2, генератор 3 эталонной частоты, ключ 5,

определите ль 7 знака, вторую схему ИЛИ 8, вторую схему ИПИ-НЕ 9, триг- , гер 1П, счетчик 11 первую схему И 12, второй регистр 13, блок 14 пам ти , блок 15 компараторов, блок 16 управлени , третью 17 и четвертую 18 схемы ИЛИ, вторую 19 и третью 20 и четвертую 21 схемы И, третий регистр 22.

На фиг. 1 С - 4 логические переменные соответственно на первом, втором, третьем, четвертом выходах блока 4 синхронизации; f - f 2 - логические функции на первом, втором, третьем выходах блока 15 компараторов; f логическа функци на выходе первой схемы ИЛИ 6; F - F . - логические функции на первом , втором, третьем, четвертом выходах блока 16 управлени ; код текущего значени интервала измерени ; N ф- код заЛиксированного предыдущего интервала измерени ; код скорости; N а - код на вькоде датчика 1.

Устройство работает следующим образом .

10

15

блок 4 синхронизации, первую схему ИЛИ ,6,

15977304

В исходном состо нии в регистре 13 записан код максимально возможного интервала измерени , триггер 10 сброшен, на его выходе присутствует уровень логического нул , счетчик 11 и регистры 2 и 22 обнулены. В момент времени, определ емый периодом Т, генератора 3 эталонной частоты, информаци с датчика 1 импульсов в параллельном коде переписываетс в первый регистр 2, выходы которого объединены схемой. ИЛИ 6. Если во всех разр дах регистра.2 логические нули, то на выходе схемы ИЛИ-НЕ 9 по витс уровень логической единицы, который поступит на синхронизирукшщй вход счетчика 11. Через интервал времени, необходимый дл завершени переходных процессов в указанных блоках, на счетньп вход счетчика 11 пррпсодит импульс С с блока 4 синхронизации. В счетчике 11 формируетс текущее.. значение интервала измерени , которое поступает на первый информационный вход блока компараторов, на второй вход которого с регистра 13 поступает информаци о значении предыдущего интервала измерени . В начальный момент работы устройства это значение не определено и поэтому задаетс максимально возможным. На выходах блока 15 компараторов формируютс значени ло ги че с ких фу НК;ЦИЙ

20

25

30

35

40

если NT- NAJ

если N, N

ь.,

ГП Ь,

г 1, «ели N. 0; 1о, ее

если NT- ксли NT

Ф

Nf;

45

50

:СЛИ NT 0. .

Логиче9ка функци i: принимает значение eдиниlI l, если на выходе датчика 1 присутствует нен.улева информаци (N о 0) .

Значени f , f анализируютс блоком 16 управлени на выходах которого формируютс логические функции

f, f.

Г

F7 РЭ

f.; f.

55

Логическа функци Fj разрешает (при F, 1) выборку и перенос кода из блока 14 пам ти в регистр 22. Логическа фун кци Fj разрешает перенос кода из регистра 2 в регистр 22 т разрешает перено.с кода из счетчика 11 в 13. Последовательность

5

0

если NT- NAJ

если N, N

ь.,

ГП Ь,

г 1, «ели N. 0; 1о, ее

если NT- ксли NT

Ф

Nf;

5

0

:СЛИ NT 0. .

f, f.

Г

F7 РЭ

f.; f.

5

выполнени этих переносов обеспечиваетс блоком 4 синхронизации.

После первого (с момента прихода импульса с датчика 1) такта генератора эталонной частоты происходит Увеличение содержимого счетчикА 11 на единицу, а состо ние остальных блоков остаетс без изменени . Подона ситулци повтор етс в каждом такте генератора -3 до момента прихода импульса с датчика 1 когда на выходе схемы ИЛИ 6 устанавливаетс уровень логической единицы, вследствие чего запрещаетс счет импульс счетчиком 11 и завершаетс формирование кода интервала измерени . На- выходах блока 15 компараторов значени f 0; на выходах блока F,

f

16 1; F, О

пульс с,

, - U j J- 3 - произведет

скорости N из чейки пам ти блока 14 соответствуюр;ей коду интервала измерени

т

и пересылку кода N в

регистр 22. Импульс Cj осуществит перенос кода N из счетчика 11 в регистр 13, зафиксировав новый текугр1й интервал измерени N, импульс С сбросит в нулевое состо ние регистр 2 и счетчик 11, подготовив их к новому 11;иклу измерени .

С этого момента устройство полностью готово /у1 работы по предлагаемому способу измерени .

14 пам ти записакоды скорости соотношени

N

V

о пр ед е л е мые

N

К

где

V К NT +

1

к

коэффициент пропорциональноти . При измерении угловой скорости

2

до-Т о

где

д. число импульсов на оборот датчика. Адресуемое пространство блока 14 пам ти состои из двух страниц, соответствующих положительным и отрицательным значени м скорости. Переходом со страницы на страницу управл ет определите

7знака в соответствии со знаком скорости. При уменьшении измер емой скорости до нул код в счетчике .11 увеличиваетс до N ако соответ- ствуюр их чейках блока 14 пам ти записываютс нулевые коды скорости.

8следз ющем такте генератора 3 эта0

лонной частоты счетчик 11 переполн етс , на его соответствуюием выходе по вл етс импульс, которьй устанавливает триггер 10 в единичное состо ние , и дальнейпмй счет импульсов счетчиком 11 запрещаетс схемой ИЛТ-НЕ 9. Перевод устройства из данного состо ни осуществл етс сигналом Пуск (не показан), которьш устанавливает все блоки в исходное состо ние.

Устройство сохран ет работоспо- . собность и в том случае, когда часто- C та обновлени информации на выходе

датчика 1 выше частоты генератора 3. : в этом pexJiMe работы устройства выборка Из блока 14 пам ти не осуществл етс , открываетс ключ 5 и параллель- 0 HbDi код скорости с выхода первого регистра 2 записьтаетс через ключ 5 и первые входы схемы ИПИ 8 в регистр 22 в каждом такте генератора 3.

В качестве импульсного датчика 1 5 используетс фотоэлектрический датчик- скорости с параллельным кодовым вьгхо- дом. В нижнем диапазоне частот вращени в младшем разр де выхода датчика по вл етс уровень логической единшц с периодичностью, пропорциональной периоду оборота или перемеп;е- ни . В этом случае датчик представл ет собой датчик импульсов и устройство работает по предлагаемому способу. При увеличении скорости перемещени в старших разр дах на выходе датчика по вл ютс уровгш логических единиц и устройство осуществл ет сквоз ной перенос параллельного кода с датчи- регистр 22.

0

5

0

ка 1 на

Формула, изобр

е т е н и

45

50

55

1. Способ измерени скорости перемещени путем подсчета числа импульсов генератора эталонной частоты в интервале времени между двум опорными импульсами, поступающими от датчика , отличающийс тем, что,, с целью повьппени динамической точности измерени , дополнительно в момент прихода импульса датчика фиксируют -величину интервала измерени , а в каждом такте генератора эталоной частоты сравнивают значение текущего интервала измерени с зафиксированной величиной предыдутцего интервала измерени ,и, если до прихода импульса датчика значеш е текущего интервала

измерени достигает величины предыдущего интервала измерени , то с данного такта генератора эталонной частоты и в каждом из последующих скорость определ етс по значению текущего интервала измерени .

2. Устройство дл измерени скорости перемещени , содержащее импульсный датчик, генератор эталонной часто- .Q ты, счетчик, ключ, блок пам ти и регистр , отличающеес тем, что, с целью повьшени динамической точности и расширени диапазона изме- - рени , в него дополнительно введены j

второй и третий регистры, блок синхронизации , четыре схемы ИЛИ, определитель знака, схема ИЛИ-НЕ, триггер, четыре схемы И, блок компараторов и блок управлени , причем выход импульс-- ,ного датчика соединен с первым вхо- Ттом первого регистра, выход которого соединен с первым входом ключа, с первым входом определител знака И с . входом первой схемы ПТИ, выход кото- 25 рой соединен со вторым входом, определител знака и с первым входом схемы ИЛИ-НЕ, второй вход которой соединен с выходом триггера, а выход - с первым входом счетчика, второй Q вход которого соединен с третьим входом определител знака и с первым выходом блока синхронизаисии, вход которого соединен со вторым входом первого регистра и с выходом генератора эталонной частоты, второй выход блоки синхронизации соединен со входом импульсного датчика, с -третьим входом первого регистра и с первым входом первой схемы И, выход которой соединен с третьим входом счетчика, первый выход которого соединен с первым входом второго регистра, с первым входом блока компараторов и с

1597730 8

первым входом блока пам ти, выход которого соединен с первым входом второй cxeMi i ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом ключа, а выход- с первым входом третьего регистра, выход которого вл етс выходом устройства, при этом выход второго регистра, соединен с вторым входом блока компараторов, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока управлени , чет- вертный вход которого соединен с выходом первой схемы ИЛИ, при этом пер- вьпЧ вход блока управлени соединен с первым входом третьей схемы ИЛИ, второй выход блока управлени соединен с вторыми входами ключа и второго регистра и с первым входом четвертой схемы ИЛИ, третий выход блока управлени соединен с вторыми входами первой и третьей схемы ИЛИ и с первым входом второй схемы И, второй вход которой соединен с третьим выходом блока синхронизадаи, а выход - с третьим входом второго регистра, причем четвертый выход блока синхрони-. зации соединен с первыми входами третьей и четвертой схем И, второй вход третьей схемыЦ соединен с выходом третьей схемы ИЛИ, а третий вход третьей схемы И - с выходом триггера , вход которого соединен со.вторым выходом счетчика, при этом выход третьей сх.емы И соединен со,вторым входом блока пам ти и со вторым входом -четвертой .схемы ИЛИ, выход которой соединен со вторым входом четвертой схемы И, выход которой соединен со вторым входом третьего регистра , при этом выход определител знака соединен с третьим входом блока пам ти.

35

40

Фие.г

Ну

2К

Claims

Формула, изобретения

1. Способ измерения скорости пере. мещения путем подсчета числа импульсов генератора эталонной частоты в интервале времени между двумя опорными импульсами, поступающими от датчика, отличающийся тем, что,, с целью повышения динамической точности измерения, дополнительно в момент прихода импульса датчика фиксируют -величину интервала измерения, а в каждом такте генератора эталоной частоты сравнивают значение текущего интервала измерения с зафиксированной . величиной предыдущего интервала измерения .и, если до прихода импульса датчика значение текущего интервала

7 1597730’ 8 измерения достигает величины предыдущего интервала измерения, то с данного такта генератора эталонной частоты и в каждом из последующих скорость определяется по значению теку- ^эщего интервала измерения.
2. Устройство для измерения скорости перемещения, содержащее импульсный датчик, генератор эталонной частоты, счетчик, ключ, блок памяти и регистр, отличающееся тем, что, с целью повышения динамической точности и расширения диапазона изме- ¹рения, в него дополнительно введены второй и третий регистры, блок синхронизации, четыре схемы ИЛИ, определитель знака, схема ИЛИ-HE,' триггер, четыре схемы И, блок компараторов и блок управления, причем выход импульс-^д ,ного датчика соединен с первым входом первого регистра, выход которого соединен с первым входом ключа, с первым входом определителя знака Ис. входом первой схемы ИЛИ, выход кото- 25 рой соединен со вторым входом, определителя знака и с первым входом схемы ИЛИ-HE, второй вход которой соединен с выходом триггера, а выход с первым входом счетчика, второй эд вход которого соединен с третьим входом определителя знака и с первым выходом блока синхронизации, вход которого соединен со вторым входом первого регистра и с выходом генератора эталонной частоты, второй выход блока синхронизации соединен со входом импульсного датчика, с третьим входом первого регистра и с первым входом первой схемы И, выход которой соединен с третьим входом счетчика, первый выход которого соединен с первым входом второго регистра, с первым входом блока компараторов и с первым входом блока памяти, выход которого соединен с первым входом второй схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом ключа, а выходс первым входом третьего регистра, выход которого является выходом устройства, при этом выход второго регистра, соединен с вторым входом блока компараторов, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока управления, четвертным вход которого соединен с выходом первой схемы ИЛИ, при этом первый вход блока управления соединен с первым входом третьей схемы ИЛИ, второй выход блока управления соединен с вторыми входами ключа и второго регистра и с первым входом четвертой схемы ИЛИ, третий выход блока управления соединен с вторыми входами первой и третьей схемы ИЛИ и с первым входом второй схемы И, второй вход которой соединен с третьим выходом блока синхронизации, а выход с третьим входом второго регистра, ι

причем четвертый выход блока синхрони-. зации соединен с первыми входами третьей и четвертой схем И, второй вход третьей схемы И соединен с выходом третьей схемы ИЛИ, а третий вход третьей схемы И - с выходом триггера, вход которого соединен со.вторым выходом счетчика, при этом выход третьей сх.емы И соединен со .вторым входом блока памяти и со вторым входом четвертой .схемы ИЛИ, выход которой соединен со вторым входом четвертой схемы И, выход которой соединен со вторым входом третьего регистра, при этом выход определителя знака соединен с третьим входом блока памяти.

Фаг. 1

Та

Фиг.2.