SU1645901A1 - Измеритель колебаний скорости - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерениям параметров движения, а точнее измерениям отклонений скорости от среднего значения, в частности колебаний час- $ тоты вращения, выраженных в относительных единицах.

Цель изобретения - повышение информативности.

На чертеже приведена схема пред- ю лагаемого устройства. Схема содержит импульсный датчик 1 скорости,генератор 2 опорной частоты, схему 3 формирования длительности импульса,транзисторный ключ 4, фильтр 5 низких час- 15 тот, разделительный конденсатор 6, нагрузочный резистор 7, источник 8 стабилизированного напряжения переключатель 9 и схему 10 формирования амплитуды импульса. Схема формирова- 20 ния амплитуды состоит из двоичных счетчиков 11 и 12, регистра 13 памяти, элемента И 14, формирователя 15 коротких импульсов, элемента 16 задержки, цифроаналогового преобразовате- 25 ля 17.

Рассмотрим работу устройства при установке переключателя 9 в состояние, показанное на фиг.1 (к общей точке Подключен правый контакт). 30

Известно, что напряжение на выходе фильтра 5 может быть выражено так где Кj - коэффициент передачи фильтра 5;

^ΔυΚ = ^икма« ^и*мин- перепад напряжения на выходе ключа 4;

t ц - длительность импульса на дд выходе ключа 4, определяемая длительностью управляющего импульса на выходе схемы 3;

f_BX~ частота на выходе импульс- Д5 ного датчика 1 скорости.

Для высококачественных транзисторных ключей ^Кмокс^и» ^таким образом, для рассматриваемой схемы амплитуда импульса на входе интегрирующего фильтра 5 низкой частоты может быть принята равной выходному напряжению цифроаналогового преобра-. зователя 17.

Импульсы датчика скорости с частотой f_B]t регулярно поступают йа вход схемы формирования длительности импульса и на счетный вход двоичного счетчика 11, с выхода последне го разряда которого происходит переключение управляющего сигнала,периодически открывающего элемент И 14 для прохождения импульсов опорной частоты f_Q на счетный вход счетчика 12, так что за каждый полупериод частоты переполнения счетчика 11 в счетчик 12 поступает число импульсов,равное (2)

период усредненного значения частоты f_{ejf f}p ;

N_o - емкость счетчика 11.

На заднем фронте управляющего сигнала с выхода счетчика 11 блоки руется элемент И 14, на выходе формирователя 15 вырабатывается короткий импульс, тактирующий перенос ин формации из счетчика 12 в регистр памяти с задержкой, обеспечиваемой элементом 16 задержки, обнуляющий счетчик 12. Цикл обновления ин формации в регистре 13 повторяется с периодичностью переполнения счетчика 1 1 .

Таким образом, напряжение на входе цифроаналогового преобразователя 17 определяется по формуле “м,- <³>

К ЦДц - коэффициент преобразования, а напряжение на выходе фильтра 5 определяется по зависимости _{к = к} __£SL.££± А£Н_ = KtK (4) ^гвх.ср где К = 0,5 ΚφΚψκι^Η₀£₀ - коэффициент пропорциональности; отклонение частоты датчика от среднего значения.

С учетом действия разделительного конденсатора на нагрузочном резисторе 7 выделяется выходное напряжение <We. = i^KK<|i

СОср ’ (5) где Д СО и СО со ^- отклонение и среднее значение контролируемой частоты вращения;

- коэффициент преобразо’ вания датчика 1, ме ханически связанного с вращающимся объектом.

Для случая, когда импульсный датчик служит для преобразования окружной скорости вращающегося вала или линейной скорости движущегося материала (бумага, прокат, пленки), выде(6) где AV и V_f0

I ляется напряжение и = КК

- отклонение и среднее значение контролируемой скорости, а значение Kgj учитывает и диаметр измерительного ролика, преобразующего скорость линейного перемещения в частоту вращения.

Для обеспечения правильного выделения переменной составляющей выход ного напряжения постоянная времени разделительной RC-цепи на выходе фильтра 5 должна быть существенно больше максимального периода колебаний скорости (частоты вращения).представляющих интерес для измерения и регистрации.

При установке переключателя в сос тояние, при котором к общей точке подключен левый контакт, устройство работает в режиме измерения абсолютных значений скорости. При этом выходной сигнал снимается с выхода фильтра 5 и выражается в соответствии с выражением (1) ^ивых.1 “ ^кф^ист ^t n ^f BXI где U_CT - напряжение источника 8 стабилизированного напряжения .

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Измеритель колебаний скорости, содержащий последовательно соединенные импульсный датчик скорости,схему формирование длительности импульса, транзисторный ключ, фильтр низких 5 частот, а также источник стабилизированного напряжения и генератор опорной частоты, отличающийс я тем, что, с целью повышения информативности, в него введены переход лючатель, выходной нагрузочный ре* зистор, разделительный конденсатор и схема формирования амплитуды импульса, содержащая первый и второй двоичные счетчики, регистр памяти, 15 двухвходовый элемент И, формирователь коротких импульсов, элемент задержки и цифроаналоговый преобразователь, причем счетный вход первого счетчика соединен с выходом импульс20 ного датчика, а выход его последнего разряда через формирователь коротких импульсов - с тактирующим входом регистра памяти и с первым входом элемента И, второй вход которо25 го связан с выходом генератора опорной частоты, а выход - со счетным входом второго счетчика, информационные выходы которого связаны поразрядно с информационными входами регист30 ра памяти, информационные выходы которого соединены с информационными входами цифроаналогового преобразователя, вход обнуления второго счетчика через элемент задержки связан с выходом формирователя коротких импульсов, выходной нагрузочный резистор подключен к выходу фильтра низких частот через разделительный конденсатор, общая точка переключателя 4θ подключена к транзисторному ключу,а переключаемые контакты - к выходу источника стабилизированного напряжения и к выходу цифроаналогового преобразователя .