SU610021A1 - Цифровой измеритель скорости вращени - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к области гштэматизации систем с вращающимис  валами, в частности к области автоматизированного электропривода и может быть использовало дл  измереЕ1И , регулировани  и стабшшзации угловой скорости.

Существующие цифровые измерители угловой скорости стро тс  Либо по синхронному, либо по асинхронному пршщипам ij. Повышение точности в измерител х подобного типа достигаетс  увеличением времени измерени , либо .увеличением числа импульсов,снимаемых с датчика скорости за один оборот.

В следствие этого их применение в системах с ВЫСОКИМИ требовани ми к точности измерени  и одновременными ограничени ми на врем  измерени  встречает серьезные трудности.

Также известен цифровой измеритель- угловой скорости в широком диапазоне, соста щий из датчика, генератора эталонной частоты , ключа, счетчика импульсов эталонной частоты и схемы выбора измер емого числа периодов импульсов датчика с учетом угловой скорости, котора  состоит из счеТчика

импульсов датчика, делител , дешифратора, регистра и компаратора 21.

В измерителе подсчет импульсов эталонной частоты производитс  одновременно как счетчиком импульсов эталонной частоты, так и делителем. Вследствие этого дл  формировани  временного интервала Т требуетс  значительна  емкость депител а что обусловливает сутдественное усложнение схемы кзмерител , увеличение аппаратурных затрат и снижение надежности всего устройства в це. лом..

Целью изобретени   вл етс  упрощение измерител  и повышение промежуточного вЫ хода счетчика импульсов эталонной частоты к управл ющему входу дешифратора.

Схема цифрового измерител  угловой ско рости приведена на чертеже.

Устройство содержит датчик скорости 1, генератор эталонной частоты 2, ключ 3,счетчик импульсов эталонной частоты 4, счетчик импульсов датчика 5, дешифратор 6, регистр 7 и компаратор 8;

Генератор эталонной частоты 2, ключ 3 и счетчик импульсов эталонной частоты 4 соединены последовательно.

Г омежуточный выход счетчика импульсов эталонной частоты 4 подключен к управл ющему входу дешифратора 6, Выход датчика скорости 1 подключен. ко входу ключа 3 и входу счетчика импульсов датчика 5, выход которого соединен .со входом дешифратора 6. Выход дешифратора -6 подан на вход регистра 7. Первый вход компаратора 8 св зан с выходом счетчика импульсов датчика 5, второй - с выходом регистра 7, а выходподключен к управл ющему входу ключа 3.

Датчик скорости 1 предназначен дл  формировани  импу ьсов, период которых обратн пропорционален скорости вращени . При повороте на угол 21Г датчик 1 формирует Z импульсов. Генератор эталонной частоты 2 через ключ 3 производит заполнение счетчика ш 1пульсов эталонной частоты 4 за интервал времени, равный целому числу периодов импульсов -от датчика 1. Счетчик импульсов эталонной частоты 4 подсчитыгзают чис.ю импульсов эталонной частоты и формирует фй сированный временной интервал Т , дл  чсго с выхода TOHPrefja соответствуюиюго la;)р да счетчика 4 ВЬЕВОДИТСЯ промежуточный выход, который подаетс  на упг)авл ющ)1й вход деилифратора 6. Дсмиифратор 6 в момен Т преобразует состо ни  счотчикп импульсов датчика 5 в код, определ юний члсло периодов импульсов датчика 1, при котором врем  измерени  будет лежать в .заданных пределах. Этот код записываетс  в рогистр 7. Компаратор 8 подает сигнал о равенстве кодов счетчика импульсов датчика 5 и кода в регистре 7. Этот сигнал определ ет конец временного интервала преобразовани  Tj4

Работает цифровой измеритель скорости вращени  следующим образом.

По импульсу с датчика скорости 1 открываетс  ключ 3, и импульсы генератора эталэнной частоты 2 поступают на вход счетчина импульсов эталонной частоты 4. Счетчик импульсов датчика 5 начинает подсчитывать число импульсов от датчика 1. По истечении фиксированного временного интервала Т на промежуточном выходе счетчика импульсов эталонной частоты 4 по вл етс  сигнал, который поступает на управл ющий вход дешифратора 6. По нему дещифратор 6, на основании числа импульсов датчика 1, подсчитанного счетчиком импульсов датчика

5 в момент Т , формирует код, равный -асслу периодов импульсов датчика 1, KOToiinp необходимо сосчитать чтобы врем  измерив- ни  осталось в заданных пределах.Код с дешифратора 6 переноситс  на хранение в регистр 7.

, Счетчик импульсов эталонной частоты 4 продолжает заполн тьс  до тех пор, пока счетчика импульсов5 не станет

равным коду, хран ющемус  в регистре 7. В момент равенства этих кодов компаратор 8 вьщает сигнал, закрывающий ключ 3, что определ ет конез временного интервала измерени .

Код )тловой скорости определ етс  однозначно состо нием счетчика импульсов эта- ло1п(ой 4acTOTfj; 4 и счетчика импульсов датчик 1 5. ВргМ.  преобразовани  Т остаетс  при этом в ладанных пределах, что гарантируетс  заданием учитываемого числа периодог импульсов датчика 1 в момент вре-

„, мени 1 .

Промлагаемое дл  из (эени  угловой скорости уст Юйство имеет меньшие аппаратурные затраты., меньшую стоимость, проще в и:5готовлонни п обладает, более высокой надежностью , Эти показатели улучшают общие экономические показатели всей системы измерений в целом.

Формула и 3 .о б р е т е н и  

Цифровой измеритель скорости вращени , содержащий датчик скорости, соединенный со счетчико.м импульсов датчика, а через ключ со счетчиком импульсов эталонной час ,тоты, поспедоватольЕЮ соединенные дешифратор , регистр и компаратор, второй вход которого .соединен с выходом счетчика импульсов датчика и входом дешифратора, а выход со вторым входом ключа, третий вход которого соединен с генератором эталонной частоты , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  измерител  и повышени  его надежности, промежуточный выход счетчика импульсо.в этало.нной частоты подключен к управл ющему входу дешифратора.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1.Касаткин А. С. Автоматическа  обработка сигналов частотны.х датчиков, М. Л . Энерги , 1966, с. 21-50.

2.Авторское свидетельство СССР № 449302, Kn..Q01 р 3/54, 1973.