SU714329A1 - Устройство дл измерени ортогональных составл ющих вектора ветра - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к мётеороло1 ии.

Известны устройства дл  измерени  поперечной составл ющей скорости ветра, где в качестве датчика направлени  ветра используетс  флюгер, ось (Которого механически соединена с осью косинусного потенциометра , датчик скорости ветра выполнен в виде термоанемометра, а сигнал с датчика скорости ветра поступает на схему выпр млени  и делени  напр жени . Посто нное напр жение, пропорциональное скорости ветра, со схемы выпр млени  поступает на магнитный усилитель и далее на статорную обмотку косинусного потенциометра. Наир - жение, пропорциональное скорости ветра и синусу угла, соответствующего направлению ветра, снимаетс  с роторной обмотки косинусного потенциометра. Таким образом с роторной обмотки потенциометра снимаетс  напр жение, пропорциональное поперечной составл ющей скорости ветра. Это напр жение через Интегрирующую цепочку поступает на индикатор и на схему запоминани  напр жени . Со схемы запоминани  напр жени  сигнал усиливаетс  и преобразуетс  магнитным усилителем в переменный ток и поступает на схему фильтрований и фазировани , после чего подаетс  на аналоговое устройство и индикатор 1.

Недостатками этого устройства  вл ютс  использование косинусного потенциометра

что снижает надежность всего устройства, и неоднократные преобразовани  аналогового сигнала, что не позвол ет получить высокой точности измерени .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  устройство дл  измерени  поперечной составл ющей скорости ветра, которое содержит датчик скорости и направлени  ветра, триггер, первую схему совпадени , первый двоичный счетчик, генератор частоты заполнени , делитель , функциональный дешифратор , второчи двричный счетчик, вторую схему совпадени , триггер управлени , третью схему совпадени , третий двоичный счетчик и индикатор 2.

Недостатком устройства  вл етс  измерение одной ортогональной (синусной) составл ющей векто)а ветра. Дл  измерени  двух ортогонал.ьных составл ющих вектора ветра необходимо использовать два аналоpH iibix устройства, что усложн ет преобразователь . .. : .

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей.

Это достигаетс  тем, что предложенное устройство снабжено сумматорами по модулгоДват первые входы которых соединены с выходами счетчика направлени  ветра, а выдоды - с потенциальными входами функционального дешифратора триггером функции, установочный вход которого соеди- 0 нён с выходом вспомогательного счетчика, а выход - с вторыми входами сумматоров

по 1одулю два, триггером знака косинусной составл ющей вектора ветра, счетный вход которого свйзан с выходом счетчика направлени  ветра и формирователем, вход кото- ротб соединен с выходом ггриггера управлени , а выход - с импульсным входом функционального дешифратора, причем первые входы второго и третьего элементов И соединены с выходом первого элемента И,.а вто- jg

рБГё вхйды - с пр мым и инверсным выходами триггера функции собтветственно.

На чертеже изображена структурна  схема предложенного устройства.

Устройство содержит датчик с число-импульсным выходом (не показан), счетчик 1 направлени  ветра, содержащий реверсивный счетчик 2, триггер 3 реверса и триггер 4 знака синусной составл ющей, сумматоры 5 по модулю два,.функциональный дешифра- jg тор 6, вспомогательной счетчик 7, генератор 8 частоты, формирователь 9, элементы И 10 - 12, триггер 13 управлени , триггер 14 косинусной составл ющей, триггер 15 функции, входные щины 16, 17, выходные щины 18 - 2.1..

Счетчик 1 напрйвлёни  Ветра предназначен дл  преобразбвани  числоимпульс HOfo кода направлени  ветра в параллельн .ый код направлени  ветра, приведенный к диапазону 0° - 90°.40

Устройство работает следующим образом, В исходном состо нии оба счетчика обнулены , все триггеры наход тс  в состо нии «О (цепи обнулени  на чертеже не показаны). С входной шины 16 на вход счетчика 1 направлёнй  ветра поступает чйслоимпульс- ный код направлени  единичного вектора ветра (соответствующего скорости 1 м/сек). Перед приходЬм пачки импульсов направлени  ветра счетчик 1 направлени  ветра нахо- . дитс  в режиме суммировани  (в счетчике 1 so .направлени  ветра будет Записано значение о(). Если направление, ветра больще 90°, то счетчик 1 направлени  ветра находитс  и режиме вычитани  (в счетчике 1 направлени  ветра будет записано значение 180° - cL). Если направление ветра больше 180°,. ТО гсчетчпк направлени  ветра находитс  8режиме суммировани  (в счетчике направлени  ветра будет записано значение об -

180°). Если направление ветра больше 270°, то счетчик направлени  ветра находитс  в режиме вычитани  (в счетчике направлени  ветра будет записано значение 360 ) На одни входы сумматоров 5 по модулю два с выходов сче.тчика 1 направлени  ветра поступают коды направлени  ветра, на другие входы сумматоров 5 по модулю два поступают сигналы с выходов триггера 15 функции, наход щегос  в состо нии «О. На выходах сумматоров 5 по модулю два формируютс  сигналы, соответствующие пр мому коду направлени  ветра, записанному в счетчике 1 направлени  ветра, которые поступают на потенциальные входы функционального дешифратора 6. При поступлении по шине 17 команды «измерение триггер 13 управлени  устанавливаетс  в состо ние «I, формирователь 9 выдает импульс подсвета на импульсный вход функционального дещифратора 6, с выхода которого во вспомогательный счетчик 7 записываетс  значение синуса направлени  ветра (в дополнительном коде). Триггер 3 управлени  выдает разрешение на элемент И 10, который пропускает импульсы с выхода генератора 8 частоты на счетный вход вспомогательного , счетчика 7 до его переполнени , после чего триггер 13 управлени  возвращаетс  в исходное состо ние. Таким образом на выходе элемента И 10 формируетс  сери  импульсов, число которых пропорционально модулю синусной составл ющей вектора ветра, эти импульсы поступают также на вход элемента И 12, на другой вход которого поступает разрешающий notenциал с инверсного выхода триггера 15 функции . Модуль синусной составл ющей вектора ветра снимаетс  с шины 21, знак синусной составл ющей вектора ветра снимаетс  с шины 19. Импульс переполнени  вспомогательного счетчика 7, возвращает в исходное состо ние триггер 13 управлени  и устанавливает также триггер 15 функции в состо ние «1. После поступлени  на вход триггера 13 управлени  второго импульса «измерение описанный выше цикл работы устройства повтор етс . Однако в этом случае на входы сумматоров 5 по модулю два поступают сигналы с выходов триггера 15 функции, наход щегос  в состо нии «1, поэтому на выходах сумматоров 5 формируютс  сигналы, соответствующие обратному коду направлени  ветра, записанному в счетчике I направлени  ветра. Поступление на входы функционального дешифратора 6 обратного кода направлени  ветра соответствует записи во вспомогательный счетчик 7 косинуса пр мого направлени  ветра в дополнительном коде. Модуль, косинусной составл ющей вектора ветра снимаетс  с шины 20, знак косинусной составл ющей вектора ветра снимаетс  с шины 18. На этом цикл работы устройства заканчиваетс .

Claims (2)

1.Патент США № 3447342, кл. 73-189,. 1969.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 519670, кл. G 01 W 1/02, 1976 (прототип).