SU857879A1 - Цифровой измеритель скорости и соотношени скоростей вращени - Google Patents

Description

(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ И СООТНОШЕНИЯ СКОРОСТЕЙ ВРАЩЕНИЯ

I

Устройство относитс  к автоматике, вычислительной технике, измерению и контролю параметров движени .

Известны измерители скорости вращени  которые обладают малой точностью измерени  1.

Известен также цифровой измеритель скорости и соотношени  скоростей вращени , содержащий датчики эталонной и сравниваемой частоты, счетчики импульсов, подключенные к датчикам через двухвходовые схемы совпадени , вторые входы которых св заны с пр мым выходом триггера разрешени  счета, инверсный вход которого подключен к выходу схемы И совпадени  сигналов на инверсных выходах всех разр дов счетчика и лпульсов эталонной, скорости, инверсный выход триггера разрешени  счета соединен с входом реле времени индикации результата измерени , инверсный выход которого св зан с входом формировател  импульсов установки нул  и с одним из входов трехвходовой схемы И совпадени , второй вход которой соединен с инверсным входом формировател  импульсов установки нул , а третий - с пр мым выходом датчика импульсов сравниваемой скорости, выход же трехвходовой схемы совпадени  св зан с пр мым входом триггера подготовки схемы к запуску, пр мой выход которого соединен через двухвходовую схему И совпадени  с пр мым входом триггера запоминани  момента запуска схемы, пр мой же выход последнего св зан через формирователь импульсов начала отсчета с пр мым входом триггера разрешени  счета, причем второй вход последней двухвходовой схемы И совпадени  через формирователь за10 держки импульсов эталонной скорости подключен к инверсному выходу датчика импульсов эталонной скорости, а входы установки нул  обоих счетчиков, триггера подготовки схемы к запуску и триггера запоминани  момента запуска схемы соединены с

15 пр мым выходом формировател  импульсов установки нул  2.

Недостатком этого устройства  вл етс  неравномерность ошибки измерени  по диапазону измерени  сравниваемых скоростей и ограниченный диапазон измерени  сравни20 ваемой скорости, котора  не может быть больше эталонной скорости. Цель изобретени  - повышение точности измерени  и расширение диапазона срав ниваемых скоростей. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены три схемы ИЛИ, две схемы И коммутации и две схемы И установки . На фиг. 1 изображена функциональна  схема предлагаемого устройства; иа фиг. 2- 5 диаграммы напр жений, по сн ющие его работу. Устройство содержит датчик 1 импульсов эталонной частоты, первую схему И 2 сов . падени , счетчик 3 импульсов эталонной скорости , п тую схему И 4 совпадени  первую схему ИЛИ 5, триггер 6, подготовку схемы. четвёртую схему И 7 совпадени , триггер 8, разрешени  счета, бесконтактное реле 9 времени индикации, вторую схему ИЛИ 10, формирователь 11 импульсов установки нул  триггера 6 подготовки схемы, первую схему И 12 коммутации, третью схему ИЛИ 13, вторую схему И 14 коммутации первую схему И 15 установки, блок 16 индикации, датчик 17 импульсов сравниваемой частоты, вторую схему И 18 совпадени , счетчик 19 импульсов сравниваемой скорости, третью схему 20 совпадени , триггер 21 запоминани  вторую схему И 22 установки. Выходы датчиков импульсов эталонной скорости 1 и сравниваемой скорости 17 соединены через соответствующие схемы И 2 и 18 с первыми входами схем И 12, 14 и со счетными входами счетчиков импульсов эталонной скорости 3 и сравниваемой скорости 19, пр мые выходы всех разр дов счетчиков 3, 19 соединены с соответствующими входами блока 16 индикации, а инверсные выходы разр дов счетчиков 3 и 19 соединены с входами схем И 4, 20 соответственно так, что единичный сигнал на выходах этих схем соответствует нулевому состо нию счетчиков 3 и 19. Выход схемы И 4 подключен через схему ИЛИ 5 к пр мому входу триггера 6 подготовки схемы, инверсный выход которого соединен с первым входом трехвходовой схемы ИЛИ 10, а пр мой выход св зан с. первыми входами схемы И 15, 22 и через схему И 7 с пр мым входом триггера 8 разрешени  счета, инверсный выход которого св зан со вторыми входами схем И 2, 18, а пр мой выход - с соответствующим входом блока 16 индикации и входом реле 9 времени индикации результата измерени . Выход реле 9 времени через трехвходовую схему ИЛИ 10 соединен со вторым входом формировател  11 импульсов установки нул , первый и третий входы которого соединены с выходами датчиков 1 и 17 соответственно . Выход формировател  11 соединен с входами установки нул  счетчиков 3, 19 и триггеров 6, 8, 21. Выход схемы И 20 соединен со вторым входом схемы ИЛИ 5 и пр мым входом триггера 21 запоминани , пр мой выход которого .соединен с вторыми входами схем И 12, 22, выход последней соединен с первым входом установки блока 16 индикации, а инверсный выход триггера 21 св зан с третьим входом схемы ИЛИ 10 и вторыми входами схем И 4, 14 и 15, причем выход последней соединен со вторым входом установки блока 16 индикации. Входы схемы ИЛИ 13 соединены с выходами схем И 12 и 14, а выход - с вторым входом схемы И 7. Емкость счетчиков 3, 19 условно прин та равной 2. Устройство работает следующим образом. Пусть fcp эц (фиг. 2). При окончании времени индикации результата измерени  на выходе реле 9 времени по вл етс  импульс напр жени , который, проход  через схему ИЛИ 10, запускает формирователь 11, который формирует импульс установки нул . причем фронт этого импульса совпадает с фронтом импульса сравниваемой скорости, а спад - со спадом импульса, идущего с датчика эталонной скорости, ближайшим к импульсу, идущему с датчика сравниваемой скорости. Импульс установки нул  устанавливает счетчики 3, 19 и триггеры 6, 8, 21 в состо ние, при котором на их пр мых выходах потенциал отсутствует. При этом схемы И 7, 12, 15, 22 закрыты, схемы И 4, 14 подготовлены к приему сигнала по второму входу, а схемы И 2, 18 открыты и через них с выходов датчиков 1, 17 импульсы эталонной и сравниваемой скорости поступают на входы счетчиков 3, 19 соответственно. По окончании импульса установки нул  счетчики 3, 19 начинают считать поступающие на их входы импульсы. Так как частота импульсов сравниваемой скорости меньше частоты импульсов эталонной скорости, а емкость счетчиков равны, то счетчик 3 заполн етс  раньше счетчика 19 и на выходе схемы И 4, на входы которой заведены инверсные выходы разр дов счетчика 3, по вл етс  сигнал, который пройд  через схему ИЛИ 5 на пр мой вход триггера 6, переводит его из состо ни  «О в состо ние «1. При этом положительный потенциал с пр мого выхода триггера 6 открывает схемы И 7, 22, проходит через открытую схему И 15 на первый вход установки блока 16 индикации. С приходом очередного импульса с датчика 1 счетчик 3 начинает второй цикл счета. При приходе ближайшего, после окончани  первого цикла счета счетчиком 3, импульса сравниваемой скорости, который проходит с выхода схемы И 18 через схемы И 14, ИЛИ 13, И 7 на пр мой вход триггера 8, триггер 8 из состо ни  «0 переходит в состо ние сЬ, на его инверсном выходе по вл етс  потенциал, равным нулю, что приводит к закрытию схем И 2, 18 н прекращению работы счетчиков 3, 19, а положительный потенциал пр мого выхода триггера 8 запускает реле 9 времени и дает команду на блок 16 индикации дл  индицировани  результата измерени . По окончании времени индикации на выходе реле 9 по вл етс  импульс, который, пройд  через схему ИЛИ 10, запускает формировател 11, и цикл измерени  повтор етс .

Так как врем  запуска устройства прив зано к импульсу сравниваемой скорости с точностью не хуже ± 0,5 Тэт, а остановка счета так же производитс  передним фронтом импульса сравниваемой скорости, т. е. фактически интервал времени, кратный периоду следовани  импульсов сравниваемой скорости, заполн етс  некоторым числом п импульсов эталонной скорости. При этом

N-T,

В

ТТат

Д в этом случае всегда меньше Тэт, т. е. меньше единицы младшего разр да счетчика импульсов эталонной скорости.

Если частота следовани  импульсов сравниваемой скорости выше частоты импульсов эталонной скорости (фиг. 3) то первым заполн етс  счетчик 19, при этом на выходе схемы И 20 по вл етс  сигнал, который переводит триггер 21 непосредственно, а триггер 6 через схему ИЛИ 5 из состо ни  «О в состо ние «1. Сигнал с пр мого выхода триггера 6 открывает схему И 7, проходит через открытую схему И 22 на второй вход установки блока 16 индикации. Сигнал с пр мого выхода триггера 21 открывает схемы И 12, 22, а с инверсного - закрывает схемы И 14, 15. Первый импульс эталонной скорости, приход щий после заполнени  счетчика 19, с выхода схемы И 2 проходит через схемы И 12, ИЛИ 13, И 7 на пр мой вход триггера 8, Триггер 8 своим инверсным выходом закрывает схемы И 2, 18 и пр мым выходом запускает реле 9 времени и блок 16 индикации.

По окончании времени индикации цикл измерени  повтор етс . В этом случае так же временной интервал отсчитанный импульсами сравниваемой скорости заполн етс  импульсами эталонной скорости, и поэтому ошибка так же меньше единицы младшего разр да счетчика импульсов эталонной скорости . Если сравниваема  скорость меньше минимальной скорости измер емого диапазона , т. е. fcp fcp. мин то с приходом второго импульса с выхода счетчика 3 через схемы И 4, ИЛИ 5 на счетный вход триггера 6 (счетчик 3 сделает 2 цикла счета) триггер 6 переходит из состо ни  «1 в состо ние «0, положительный потенциал с инверсного выхода триггера 6, проход  через схему ИЛИ 10, запускает формирователь 11 и цикл измерени  повтор етс .

Если fep рмгкс (фиг. 5), то два цикла счета делает счетчик 19, и при приходе второго импульса с выхода счетчика 19 через схему И 20 на счетный вход триггера

21, последний переходит из состо ни  «I в состо ние «О и положительный потенциал с инверсного выхода триггера 21 через схему ИЛИ 10 запускает формирователь 11, цикл измерени  повторитс .

Так как счетчики 3, 19 могут в цикле измерени  заполн тс  два раза, то,полный

цикл измерени  равен 2 Тэт-п Ffcp.MHH - -

1с|.Мд1СС.

-€h- г- е. fcp.M««B два раза ниже, чем в устройстве аналога

Хэн.

%1 2 п; Тсцмин

fL 2jL f

2п.

Р- Тср-мин Тэм

эч

т. е. максимальна  частота следовани  импульсов сравниваемой скорости в два раза выше, чем у известного устройства.

Следовательно диапазон измерени  предлагаемого устройства в четыре раза шире диапазона измерени  известного устройства.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 515996, кл. G 01 Р 3/48, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 388229, кл. G 01 Р 3/60, 1973 (прототип).

fcp fср. макс