SU1714340A1 - Устройство дл измерени углового положени вала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использована дл  измерений угла поворота вращающегос  объекта, например вала двигатели внутреннего сгорани . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений. При пово-^рота сектора 2 с зубцами 3, насаженного на контролируемый вращающийс  вал 4. импульсный датчик 1 выдает сигналы, поступающие на синхронизирующий вход регистра 7 и вход сброса счетчика 6. При зтом на выходе счетчика 6 имеет место код, пропорциональный периоду следовани  счетных импульсов. Код образуетс  в результате подсчета импульсов с генератора 5 таю-овой частоты. При превышении периода следовани  счетных импульсов заданного порога на выходе компаратора 8 по вл етс  сигнал, перевод щий триггер 9 в нулевое положение, формиру  передний фронт опорного импульса на его выходе. Задний фронт опорного импульса формируетс  при поступлении очередного счетного импульса. Тем самым с помощью одного датчика осуществл етс  точна  прив зка опорного импульса к началу отсчета. 2 з.п. ф., 2 ил.%1ЯвЛ^I>&Jфа&^

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  угла поворота вращающегос  объекта, например вала двигател  внутреннего сгорани .

Известно устройство дл  измерени  угловых перемещений, содержащее поворотную платформу, автоколлиматор, магнитные головки, блок опорных частот, усилители-формирователи , счетчики.

Наиболее близким по техническому решению к изобретению  вл етс  устройство, содержащее задатчик импульсов в виде сектора с нанесенными по его периметру угловыми метками, предназначенный дл  жесткой установки на контролируемом валу , установленный относительно задатчика импульсный датчик. Недостатком устройства  вл етс  задержка опорного импульса относительно угловых импульсов при больших скорост х вращени  вала,

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений за счет стабилизации положени  заднего фронта опорного импульса относительно счетных импульсов.

На фиг.1 представлено устройство, блок-схема; на фиг.2 - временна  диаграмма , по сн юща  работу устройства.

Устройство содержит импульсный датчик 1 (например магнитоэлектрический), установленный относительно задатчика импульсов, выполненного в виде сектора 2 с угловыми метками в виде зубцов 3. Сектор 2 жестко крепитс  на валу 4, положение которого контролируетс . Устройство содержит также генератор 5 тактовой частоты, счетчик 6 импульсов, регистр 7, компаратор8 и триггер 9. Генератор 5 соединен со счетным входом счетчика 6, выходы счетчика 6 соединены с группой входов компаратора 8 и с группой входов регистра 7. Втора  группа входов компаратора 8 св зана с выходами регистра 7. Св зь выходов счетчика 6 с входами второй группы компаратора 8 через регистр 7 выполнена со сдвигом влево, по меньшей мере, на один разр д, что эквивалентно умножению кода периода угловых импульсов , формируемому на выходах счетчика 6, вдвое, вчетверо, и т.д. Сдвиг может быть осуществлен как в св зи выходов счетчика 6 с входами регистра. 7, так и в св зи выходов регистра 7 с входами компаратора 8. В данном случае сдвиг осуществлен подключением первого разр да группы выходов счетчика б к второму разр ду входов регистра 7, второй разр д выходов счетчика 6 соединен с третьим разр дом входов регистра 7 и т.д.

Выход датчика 1 импульсов соединен с входом синхронизации регистра 7. входом сброса счетчика бис вторым входом триггера 9, первый вход которого подключен к выходу компаратора 8, Выход триггера 9,  вл ющийс  выходом опорных импульсов устройства, подключен к входу разрешени 

счета счетчика 6. В другом варианте (не показано ) выход триггера 9 может быть соединен с входом разрешени  работы генератора 5. Устройство работает и без зтих св зей , однако на отдельных режимах возможны сбои, так как счетчик 6 в начале цикла работы может оказатьс  в неопределенном состо нии. Дл  повышени  надежности устройства целесообразно остановить счет тактовых импульсов после формировани 

5 первого фронта опорного импульса.

Устройство работает следующим образом .

Пусть сектор 2 обращен к датчику 1 своей серединой. Очередной угловой импульс (фиг.2а) с выхода датчика 1 импульсов производит перепись состо ни  счетчика 6 в регистр 7. Состо ние счетчика 6 в этот момент времени определ етс  только что окончившимс  периодом следовани  угло5 вых импульсов. Перепись осуществл етс  с

умножением на два благодар  соединению

выходов счетчика бс входами регистра 7 со

сдвигом на разр д влево, как описано выше.

Таким образом, в регистр 7 записываетс  удвоенное значение предшествующего периода угловых импульсов. Счетчик 6 при этом обнул етс , Единичное состо ние триггера 9 (фиг.2г) подтверждаетс , так как на его второй вход поступает импульс с датчика 1 импульсов. Единичный сигнал с выхода триггера 9, поступа  на вход разрешени  счета счетчика 6, разрешает последнему считать тактовые импульсы (фиг.26), поступающие на его счетный вход с выхода генератора

0 5. В течение текущего периода угловых импульсов счетчик 6 суммирует тактовые импульсы . Так как углова  скорость вала 4 с сектором 2 не может мгновенно изменитьс  в два раза, на выходе компаратора 8 сигнал

5 сравнени  не будет сформирован в течение текущего периода УИ. Последующий угловой импульс в зтом случае повторит все описанные в данном абзаце действи , т.е. перепишет в регистр 7 с умножением на два новое

0. состо ние счетчика 6, сбросив счетчик 6 в ноль, и подтвердит единичное состо ние триггера 9. И так будет продолжатьс , пока сектор 4 не повернетс  относительно датчика 1 своей последней угловой меткой.

5 Угловой импульс, сформированный от последней в секторе угловой метки, произведет все описанные выше стандартные действи . Счетчик 6 начнет считать тактовые импульсы генератора 5. До тех пор, пока сектор 2 повернетс  к датчику 1 импульсов

Claims (3)

1. Ф о р му ла изобретения

   1. Устройство для измерения углового положения вала, содержащее задатчик импульсов в виде сектора с нанесенными по его периметру угловыми метками, предназначенный для жесткой установки на контролируемом валу, установленный относительно задатчика импульсный датчик, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено генератором тактовой частоты, подключенным к нему счетным входом счетчиком, регистром. подключенным синхронизирующим входом к импульсному датчику, компаратором, соединенным первой группой входов с выходами регистра, триггером, подключенным первым входом к выходу компаратора, выходы счетчика соединены с установочными входами регистра и второй группой входов компаратора, выход импульсного датчика подключен к входу сброса счетчика и второму входу триггера, а соединение выходов счетчика с установочными входами регистра выполнено со смещением. по меньшей мере, на один разряд влево.
2. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности работы, выход триггера соединен с входом разрешения счета счетчика.
3. 3. Устройство по п.1, отличающеес я тем, что выход триггера соединен с входом разрешения работы тактового генератора.