SU591769A1 - Устройство дл контрол скорости вращени - Google Patents

Description

. .1 .

Изобретение относитс  к контрольно-из- мерительной технике, в частности -/ к. мапоииерцконным устройствам контрод  скорости .вращение вала,

Кроме того, устройство может быть исполь эовано в системах аагомагического управлеВИЯ и конгрол , в которых информаци  преобразуетс  в период следовани /сигналов.

Известно устройство дл  контрол  ско-г р:ости вращени , построенное на принципе сравнени  периода следовани  сигналов, вы- рабатьгеаемых датчиком, с эталонным отрезком времени к включающее частотный датчик , счетчик, генератор эталонной частоты, два блока, которые могут быть выполнены на триггерах,, и конъюнкторы 1. Это устройство может быть использовано дл  обнаружени  момента достижени  валом корректирующей скорости.

Недостаток устройства зйаключаетс  в гом что его применение дл  контрол  обьекгов, которые имеют в заданном диапазоне относительно НИЗКИЙ уровень скорости вращени  вала, приводит кзначительному понижению быстродействи  контрол .

Известно также устройство дл  контрол  скорости, которое контролирует каждый период следовани  сигналов и вырабатывает команду сразу же цо окончании первого критического периода . В соста в этого устройства в качестве основных функциональных узлов вход т частотный датчик, формирователь входных импульсов, блок переключений, формирователь эталонного отрезка времени, выполненный в виде генератора эталонной частоты, логического элемента И и счетчика, а также запоминаюишй элемент в виде триг .гера, распрейелйтель импульсов, состо щий из двух последовательно соединенных одновибраторов , и логический элемент И (вы- ходной конъюнктор).

Сущесгвенный недостаток известного устройства заключаетс  в том, что его применение дл  контрол  объектов, которые имеют в заданном диапазоне относительно низ- кий уровень скорости вращени  вела, приводит к значительному понижению быстродействи  контрол .

Цель изобретени  - увеличение быстродействи  контрол  скорости вращени  вала. Посгавлеина  цель достигаетс  тем, что в устройство введены последовательно соединенные формирователь команды контрол  и первый коньюнктор, Ьторой вход которого соединен с вторым входом триггера, а выход - с вторым входом счетчика, кроме того , введены второй кон1 юнктор первый вход которЪго св зан с первым входом nepBui o конъюнктора и вторым входом логического элемента И, а второй - с первым входом триггера, вторым входом выходного конъюцк тора и выходом блока переключений, вве дены такж последовательно соединенные €лок; коньюнкторов, первый вход которого подключен к выходу счетчика, второй счет- чик, третий коньюнктор и дизъюнктор, ВТОрой вход которого подключен к выходу ВТОрого ко{гьюшстора, а выход - к входу распр& делител  импульсов, кроме того введены четвертый коньюнктор, первый вход которого Св зан с вторым входом триггера, а выход с вторым входом блока коньюнкторов, и второй логический элемент И, первый вход которого соединен с. выходом триггера, второй вход - с вторым выходом формировател  команды контрол  и вторыми входами третье го и четвертого коньюнкторов, третий вход с третьим входом лргического элемента И, четвергый вход - с первым выходом распределител  импульсов, со вторым входом фор- мироватёл  команды контрол  и четвертым входом логического элемента И, а выход - с вторым входом второго счетчика, выход которого в свою очередь соединен с первым входом выходного коньюнктора. На фиг. 1 представлена .блок-схема пред ,лагаемого устройства дл  контрол  скорости вращени  на фиг, 2 - временные диаграммы его работы, В состав устройства в качестве основных узлов вход т последовательно соединенные частотный датчик 1, формирователь входных импульсов 2. блок переключений 3, логичес .кий; элемент И 4, счетчик 5, генератор эга- лонной частроты 6, триггер 7, выходной коньюнктор 8, распределитель импульсов 9, подледовате/шно соединенные формирователь команды контрол  1О и первый коньюнктор 11, второй коньюнкгор 12, последовательно : соединенные блок коньюнкторов 13, второй . счетчик 14, третий конъюнктор 15 и дизъюнктор 16, а также четвертый коньюнктор 17 и второй логический элемент И 18. Устройство дл  контрол  скорости вращени  до подачи команды контроль работает в режиме намерени  скорости враще- . ни  вала, а после поддчв этой команды - в режиме контрол  скорости вращени  вала. Контроль скорости вращени  вала осуществл е .тс  лосредствим ковтрол дпвтельно ти периода следовани  сигналов частотно- го датчика, что происходит следующим образом . После подачи команды контроль в предлагаемом устройстве запоминаетс  чис- ло, соответствующее разности между измеренной длительностью контролируемого пе-. риода Tj-, следующего в момент подачи этой команды, и заранее заданным уменьшением периода дТ , определ емым величиной допустимого увеличени  скорости вращени  - . - ; / Затем в устройстве осущест вл етс  сравгнение чисел, соответствующих длителыюсти следующих друг :3а другом конт{ олируемых периодов Т.. , с запомненным числом и, если число, соответствующее длительности контролируемого периода, окажетс  меньше запомненного, то устройство выдает сигнал, свидетельствующий о превышении цопустнгмой скорости вращени  вала. При этом услог вием выдачи сигнала будет неравенство: Устройство работает следующим образом. До команды контроль формирователь 1со- манды контрол  10 находитс  в исхошюм цо« лЬжении,. при этом с его первого выхода на первый 11 и второй 12 коньюнкторы и yioгичёсКий элемент И 4 подаетсй открывающий сигнал, а со бторого выхода на третий 15 и четвертый 17 конъюнкторы и второй логический .элемент И 18 - закрывающий сигнал. Сигнал с частотного датчика 1 поступает на формирователь входных импульсов 2,- вь1рабатывающих импульс, на заднбм фронте которого происходит установка блока переключений 3 в положение, при когором с его выхода на логический элемент И 4 и второй конъюнктор 12 подаетс  закрывающий . При этом прекращаетс  поступление импуэтьсов генератора эталонной частоты 6 в CHej чик 5. : . . . После закрыти  второго конъюнктора 12. сиг1аал с его выходч поступает на вход диэьюнктЬра 16 и закрывает его.,На выходе дизъюнктор а 16 по вл етс  сигнал низкого уровн , который передаётс  на вход распределител  импульсов 9 и запускает efo При этом на первом выходе распределител  по вл етс  закрывающий сигнал. Через промежуток времени от начала запуска распределител , икшульсбв 9, определ емый временем переключени  функццональных элементов схемы, на.втором выходе распределител  импульсов 9 по вл етс  .импульс, который поступает на второй вход первого нъйактера 11 ПГа&какна первый вход первого коньювктора 11 с )М:ирователа ми команды контрол  iO попав открьгваюшнй. свгнап то ва его вьишае по вл етс  кыаупьо который поступаег на уегаиовочные входы счетчика 5 и в счетчик в обратном коде записываетс  число, соответствующее зара нее выбранному уменьшвн11Ю контролируемого периода д Т. Одновременно импульс со вторх)го выходараспределител  импульсов 9 подаетс  на блок переключений 3, на выходе «.огорогр по вл етс  открывающий с  сигнал, РасцредеЛигель импульсов 9 воэвращаетс  в исходное : положение по окончании действи  импульса на его втором выходе . На его первом выходе по вл етс  открывающийс  сигнал, который поступает на логический элемент И 4. При этом иогнчес кий элемент И 4 открываетс , и импульсы генератора эталонной частоты 6 начинают поступать на счетчик 5. Так как в счетчике 5 в обратном коде было ааиисано число, соответствующее д Т. то через промежуток времени, равный Д Т, счетчик 5 заполнитс  и затем будет.sanojraHTbCH заново , до значени  Т.. - дТ. С приходом следующего сигнала с частот ного датчика 1 процесс повтор етс . После подачи ко мандыконтроль на формирователь команды контрол  10 последний переходит в режим ожидани . В момент запуска распределител  импульсов 9 сигнал с efo первого выхода поступает на второй вход формн-ровател  команды контрол  10 и своимпередним фронтом переводит его в ре жим контрол . При этом с первого выхода формировател  команды контрол  10 на логи ческую cjceMy И 4, первый 11 и второй 12 конъюнкторы поступает закрывающий сигнал, а со второго выхода на второй логический, элемент И 18j третий 15 и четвертый 1 коньюнкторы - открывающий сигнал. После этого через промежуток времени . на втором выходе распределител  импуль сов 9 по витс  импульс, который поступит на первый вход четвертого коньюнктора l7v Так как на второй вход четвертого конъюнк- тора 17 с формировател  команды контрол  ;10 подан открывающий сигнал, то на его вы ходе по витс  импульс, который откроет бло конъюнкторов 13. При этом запомненное в счетчике 5 число, соответствующее разнице входного периода Т и Д Т, в обратном коде перепищетс  во второй счетчик 14. Одновременно импульс со второго выхода распределител  импульсов 9 подаетс  на блок переключений 3 и триггер 7. На выходе блока переключений 3 по вл етс  открывающий сигнал, а на выходе триггера 7 - закрывающий. По окончании действи  импульса на втором выходе расщюделитбл  импульсов 9 последний переходит в исход- , ное состо ние. На его первом выходе по вл етс  открывающий сигнал, который nocjtynii на второй логичесшш элемент И 18. И этом положении устройство остаетс  цо тех пор, пока не приходит следующий входной сигнал с частотноро цатчика 1 Следуга:1ий вхрдной сигнал с частотзюго датчика 1 поступает на формирователь входных импульсов 2, который вырабатывает при этрм импульс. Этот импульс своим задним фронтом переводит блок переключений 3 в положение, при котором на его выходе по вл етс  закрывающий сигнал. В момент перехода блока переключений 3с сигнала вьнсокого уровн  на сигнал низкого уровн  срабатывает триггер 7, на выходе которого по вл етс  открывающий сигнал. С этого момента преалагаемое устройство начинает работать в режиме контрол . Сигна лом триггера 7 открываетс  логический элемент И 18, и импульсы генератора эталонной частоты 6 начинагот поступать на второй счетчик 14.. Если период следовани  сигаалов Тк частотного датчика 1 больше значени  Тз . Тп - Д Т, то через промежуток вре.мени, равныйТа , второй счетчик 14фполностью заполнитс , и на его выходе сформируетс  nQnt жительный импульс,-который, пройд  через третий коньюнктор 15 и дизъюнктор 16, поступит на вход распределител  импульсов 9. По окончании действи  этого импульса запускаетс  распределитель импульсов 9. На его первом вь1ходе по вл етс  закрывающий сиг нал, который поступает на вход второго логического элемента И 18. Логаческий элемент И 18 закрываетс , и импульсы генератора эталонной частоты 6 перестают поступать на второй счетчик 14. Затем на втором выходе распределител  импульсов по в-г л етс  импульс, который, пройд  чеде чет-вертый конъюиктор 17, открывает блок коньюнкторов 13. Из счетчика 5 во второй счетчик 14 в обратном коде еще раз переписываетс  число, запомненное в счетчике 5 и соответствующее Tj . Одновременно импульс со второго выхода распреаелител  импульсов 9 поступает на блок переключений 3 и триггер 7 и устанавливает блок переключений 3 в положение, при котором на его выхоае будет открываюишй сигнал, а триггер 7 - в положение, при котором на его выходе буцет закрывающий сигнал, который в свою очередь поступает на первый вход лопгческого элемента И 18. С приходом слецуютего входного сигнаЛа с частотного датчика 1 анкл контрол  повтор етс . Если же крнтролируемьгй .период Тк частотного датчика уменьшн-ю  и нрй Щом станет-меньшето с приходом сигнала с датчика 1 блок переключений Зустанавли- ваетс  в положение, при которок) на его выходе по вл етс  высокий уровень напр жёт1Я Триггер 7 остаетс  в прежнем положении, т как / он срабатывает только при переходе си нала блока переключений 3 с высокого уров на низкий. Через некоторое врем  после этого второй счетчик 14 заполн етс , на его выходе по вл етс и }пульс, который поступа ет на выходной конъюнктор 8. Так как с выхода блока переключений 3 на второй вход выходного конъюнктора 8 подан открьгваюгций сигнал,- то на его выходе по вл етс  выходной сигнал в. вице импульса, .свицетельствую ишй о превышении допустимой скорости вращени  вала, Формула изобретени  Устройство дл  .контрол  скорости вращени , содержащее п.оследовательно соединенные частотный цатчик, формирователь входных импульсов, блок Переключений, логический sjieN-feHT И, счетчик, генератор эталонной частоты, выхоц которого подключен к третьек у входу логического элемента И, триггер, выходной конъюнктор и распределитель импульсов, второй выход которого подключен к вторым входа1 1 блока г(ереключений и триггера, отличающ е е с   тем, что, с целью увеличени  быстродействи  контрол , в него введень последовательно соединенные формирователь кок1анды Контрол , первый конъюнктор, второй вход которого соединен с вторымБходом триггера, а выход- с вторым входом счетчика, Ji второй коаьюиктор , первый вход которогосе зан с первым входом первого конъюнктора и вторым входом логического элакгента И, а второй - с пepвы t входом триггера, вторым входом выходного конъюнктора выходом блока переключений и первым вxoдo f логического элемента И, а также последовательно соединенные блок конъюнкторов, первый вход которого подключен к выходу счетчика , второй счетчик, третий конъюнктор, цизъюнктор , второй вход которого соединен с вьгходом второго конъюнктора, а выход - с вводом распределител  импульсов, четвертый конъюнктор, первый вход которого св зан с вторым входом триггера, а выход - с вторым входомблока коньюнкторО р, и второй логический элемент И, первый вход которого соединен с вьгходок триггера, второй вход с вторым выходом формировател  кома1зды контрол  и вторыми входами третьего и четвертого конъюнкторов, третий входс третьим входом лошческоГо элемента И: четвертый вход - с первым выходом распределител  импульсов, с. вторым входов формировател  кома1щы контрол  и четвертым входом логического элемента И, а выход - с вторым BxonoNf второго счетчика, выход которого соединен с первым входом выходного конъюнктора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: . 1. Патент Великобритатши № 1362740, кл. Q 1 N ,Vl974. 2. За вка hfe 2133185/18-24, кл. Q 01 Р 3/46, 1975, по которой прин то положительное решение.