SU1737345A1 - Устройство дл измерени скорости перемещени объекта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерени м неэлектрических величин. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности. В устройстве производитс  вычисление скорости и при нерегистрации несколькими датчиками движущегос  объекта, при этом определ етс  значение скорости за интервал времени между двум  срабатывани ми датчиков, что исключает полную потерю информации о движении объекта. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерению неэлектрических величин и может быть использовано дл  измерени  скорости линейного перемещени  движущихс  объектов по заданной траектории.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности путем обеспечени  возможности регистрации скорости объекта даже с потерей нескольких сигналов с выхода датчиков перемещений.

На чертеже приведена структурна  схема устройства.

Устройство содержит датчики 1 по числу N точек измерени , мультиплексор 2, измеритель 3 временных интервалов, вычислитель 4, делитель 5 частоты, два элемента ИЛИ 6,7, счетчик 8, три элемента 9-11 задержки сигнала, два формировател  12,13 импульсов, элемент И 14, генератор 15 импульсов и RS-триггер 16.

Выходы измерител  3 временных интервалов подключены к первым входам вычислител  4 скорости, выходы датчиков 1 через мультиплексор 2 подключены к запрещающему входу элемента И 14, к входу измерител  3 временных интервалов, к первому входу второго элемента ИЛИ 7, к первому R-входу RS-триггера 16 и через первый элемент 9 задержки сигнала и первый формирователь 12 импульсов - к стробиру- ющему входу вычислител  4. Выходы датчиков 1 подключены также к входам первого элемента ИЛИ 6, выход которого через второй формирователь 13 импульсов и третий элемент 11 задержки сигналов подключены к информационному входу элемента И 14, выход которого подключен к S-входу триггера 16, выходом соединенного с управл ющим входом генератора 15 импульсов, выход генератора 15 подключен к второму входу второго элемента ИЛИ 7 и к С-входу счетчика 8, первый R-вход которого подключен к первому R-входу измерител  3 временных интервалов и через второй элемент 10 задержки сигнала - к входу стробировани  вычислител  4. Выходы счетчика 8 подключены к вторым информационным входам вычислител  4, третьи информационные входы которого подключены к входам задани  базового рассто ни  устройства, выход второго элемента ИЛИ 7 соединен со счетным входом делител  5 частоты, выходы которого подключены к адресным входам мультиплексора 2. Входы задани  коэффициента делени  подключены к входам задани  количества интервалов измерени  устройства.

С

ы

VI

СО

Второй установочный в ноль вход измерител  3 временных интервалов, счетчика 8 и триггера 16 подключены к входу установки устройства в исходное состо ние.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии делитель 5 частоты обнулен, что обеспечивает подключение на выход мультиплексора 2 первого датчика 1. Триггер 16 установлен в исходное состо ние , обеспечивающее торможение генератора 15 импульса. Счетчик 8 и измеритель 3 временных интервалов обнулен.

При по влении объекта перед первым датчиком 1 он срабатывает, что приводит к запуску устройства в целом и в том числе измерител  3 временных интервалов. То есть первый датчик 1 должен всегда надежно фиксировать движение объекта. Это может быть обеспечено, например, стартовым импульсом движени  объекта. В измерителе временных интервалов начинаетс  при исчезновении импульса от первого датчика 1 измерение временного интервала между импульсами от первого до следующего датчика , сработавшего за ним. Так, если сработает второй датчик, то по переднему фронту сигнала от второго датчика прекратитс  измерение интервала времени прохождени  объекта между первым и вторым датчиками и накопленна  в измерителе 3 временных интервалов информаци  простробируетс  в вычислитель 4 сигналом, сформированным из переднего фронта сигнала на выходе мультиплексора 2 первым формирователем 12 импульсов и задержанным первым элементом 9 задержки сигнала, Элемент 9 задержки выбираетс  таким образом, чтобы переходные процессы после накоплени  информации в измерителе 3 временных интервалов прекратились.

При правильном срабатывании датчиков 1 (после первого - второй, после второго - третий и т.д.) импульс с выхода первого элемента ИЛИ 6, сформированный вторым формирователем 13 и задержанный третьим элементом 11 задержки, надежно блокируетс  элементом И 14. То есть формирователь 13 импульсов выдел ет передний фронт сигналов с датчиков 1, а третий элемент 11 задержки сигнала задерживает сигнал так, чтобы он попал в зону действи  сигнала отдатчика 1.

После стробировани  информации из измерител  3 временных интервалов в вычислитель 4 через врем , задаваемое вторым элементом 10 задержки, сбрасываетс  в исходное состо ние измеритель 3 временных интервалов, а по заднему фронту сигнала на выходе измерител  3 временных

интервалов делитель 5 частоты переходит в следующее состо ние и обеспечивает подключение следующего датчика 1 на выход мультиплексора 2.

В случае, если какой-то датчик 1 не зарегистрировал движущийс  объект, то изме- ритель 3 временных интервалов, запущенный предыжущим датчиком 1 (по заднему фронту сигнала от соответствующего датчика 1), будет продолжать измерение временного интервала до тех пор, пока не сработает от движущегос  объекта какой- либо из последующих датчиков 1. При этом на выходе первого элемента ИЛИ 6 сформируетс  сигнал от датчиков 1, а на выходе мультиплексора 2 этого сигнала не будет, поскольку мультиплексор подключен к несработавшему датчику 1, Это приведет к срабатыванию элемента И 14, выходным

сигналом которого по S-входу включитс  триггер 16, который включит генератор 1Б импульсов. Частота генератора 15 импульсов выбираетс  такой, чтобы она была на пор док выше частоты эталонных импульсов измерител  временных интервалов. Это обеспечит допустимую ошибку в измерителе 3 временных интервалов при доводке мультиплексора 2 до сработавшего датчика 1. При включении генератора 15 импульсов

его выходные сигналы проход т на С-вход счетчика 8 и через второй элемент ИЛИ 7 - на вход делител  5 частоты. Делитель 5 частоты переходит на следующее состо ние до тех пор, пока не подключитс  на его выход

сработавший датчик 1, что приведет к переходу по переднему фронту триггера 16 в исходное состо ние. Одновременно включаетс  измеритель 3 временных интервалов на измерение временного интервала, а сигнал , сформированный из переднего фронта сигнала от соответствующего датчика 1 первым формирователем 12 и задержанный первым элементом 9 задержки сигнала, поступит на вход стробировани  измерител 

временных интервалов и код, накопленный в измерителе 3 временных интервалов, поступит в вычислитель 4, одновременно занесетс  в вычислитель 4 состо ние счетчика 8, в котором будет накоплено количество импульсов доводки мультиплексора 2 отдатчика , который должен сработать, до датчика, который в данный момент сработал. Таким образом, в вычислитель 4 занесетс  информаци  о количестве базовых интервалов,

пройденных объектом, и врем  прохождени  этого рассто ни  t. В вычислителе 4 производитс  расчет скорости v по формуле

V

(i + 1)AS

t

где AS-заданное базовое рассто ние между датчиками 1; i - код, накопленный в счетчике 8; t - врем  прохождени  рассто ни  между двум  сработавшими датчиками 1.

В частном случае при правильном ера- батывании датчиков 1 (за первым - второй, за вторым - третий, и т.д.) в счетчике 8 будет накоплен ноль и формула преобразуетс  к стандартному виду

,, AS

После срабатывани  вычислител  4 на операцию вычислени  скорости в течение действи  импульса на выходе мультиплексора 2 (при этом заторможен измеритель временных интервалов) сбрасываетс  в исходное состо ние счетчик 8 и измеритель 3 временных интервалов и устройство готово измер ть скорость на последующих базовых рассто ни х. Причем сброс измерител  временных интервалов и счетчика 8 в исходное состо ние происходит после надежной перезаписи накопленной в них информации в вычислитель 4. Это обеспечиваетс  соответствующим выбором второго элемента 10 задержки сигнала.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  скорости перемещени  объекта, содержащее N датчи- ков перемещени , мультиплексор, делитель частоты, измеритель временных интервалов , вычислитель, первый формирователь импульсов, первый и второй элементы задержки , выходы N датчиков перемещени  подключены к входам мультиплексора, выходы делител  частоты подключены к управл ющим входам мультиплексора, выходы измерител  временных интервалов подключены к первым входам вычислител , выход вычислител   вл етс  выходом устройства , выход первого формировател  импульсов подключен к входу первого элемента задержки, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности, в него дополнительно введены первый и второй элементы ИЛИ, элемент И, триггер, генератор импульсов, второй формирователь импульсов , третий элемент задержки, счетчик, причем выходы N датчиков перемещени  соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом первого формировател  импульсов, выход мультиплексора соединен с входом измерител  временных интервалов, входом второго элемента задержки, первым входом второго элемента ИЛИ, R-входом триггера и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, а выход - с S-входом триггера, выход которого соединен с управл ющим входом генератора импульсов, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом делител  частоты, выход второго элемента задержки соединен с входом второго формировател  импульсов, выход которого соединен с входом стробировани  вычислител  и входом третьего элемента задержки , выход которого соединен с входами обнулени  измерител  временных интервалов и счетчика, выходы которого соединены с вторыми входами вычислител , а счетный вход - с выходом генератора импульсов.

   к