SU873146A1 - Измеритель параметров движени - Google Patents

Description

1

Устройство относитс  к технике электрических измерений параметров движени  и может быть использовано дл  измерени  относительных значений разности скоростей и дл  измерени  ускорений врещени  или перемещени .

Известен измеритель параметров движени , содержащий два импульсных датчика скорости, генератор эталонной частоты, формирователь временных интервалов счетчики промежуточной пам ти, блок сравнени  и управлени  переносом информации и выходное отсчетное устройство i }.

Недостатками этого устройства  вл ютс  ограничение функциональных возможностей измерением значений разности скоростей, а также высокие требовани  к разрешающей способности импульсных датчиков скорости.

Наиболее; близким- к предлагаемому  вл етс  устройство измерени  napaiметров движени , содержащее два импульсных датчика скорости, блок измерени  периода, состо щий из первого и второго триггерных формирователей и св занных с ними первой и второй схем И, генератор эталонной частоты , преобразователь код-частота.

вход управлени  которого св зан с выходом второй схемы -И, а частотный вход - с выходом генератора эталонной частоты, блок промежуточной пам ти , блок сравнени  и управлени  переносом информации, выходное-отсчетное устройство С2 },

Недостаток известного устройства ограниченные функциональные возмож10 ности.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства.

Эта цель достигаетс  тем, что в измеритель параметров движени , со15 держащий последовательно соединенные блок измерени  периода, блок промежуточной пам ти, блок сравнени  и управлени  переносом информации и выходной отсчетный блок, второй вход которого

20 подключен к второму выходу блока промежуточной пам ти, а также два импульсных датчика скорости, выходы которых соединены с входами блока измерени  периода, и основной преоб25 |разователь код-частота, вход управлени  которого св зан с выходом блока измерени  периода, введены последовательно соединенные генератор эталонной частоты, первый и второй, до- 30 полнительные преобразователи код-час Гота и.переключатель, включенный между частотным входом основного преобразовател  и вых.одом генератора эталонной частоты, при это второй вход блока промежуточной пам ти соединен с первым выходом основного преобразовател  код-настота, второй вход которого подключен к вторым выходам первого и вт.орого дополнительных преобразователей и к шине сброса устЬоиства , а блок измерени  периода выполнен в виде последовательно соединенных элемента ИЛИ и счетного триггера, переключател , трех элементов И и четырех триггеров, пр мой выход первого из которых подключен к первому входу первого элемента и, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера и с третьим входом блока промежуточной пам ти, К-вход второго триггера подключен к R-входам всех триггеров и к шине сброса устройства, при этом S-вход первого триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ, с вторым входом второго дополнительного преобразовател  код-частота и с первым входом блока промежуточной пам ти, инверсный вход первого триггера подключен О-входу второго триггера , С-вход которого соединен с третьим входом первого элемента И и с первым входом блока измерени  периода, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И и через выключатель к С-входу третьего триггера, О-вход которого соединен с инверЪным выходом четвертого триггера , S-вход которого подключен к четвертому входу блока промежуточной пам ти и к выходу, второго элемента И, первый вход которого соединен с первым входом третьего элемента И, с выходом генератора эталонной частоты и с вторым входом блока сравнени  и управлени  переносной информации , пр мые выходы второго и третьего триггеров подключены к вторым третьего и второго элементов И соответственно , -инверсный выход третьего триггера соединен с питым входом блока промежуточной пам .ти, а выход третьего элемента И подключен к первому входу блока промежуточной пам ти .

На чертеже изображена схема устройства . I

Схема измерител  параметров движени  содержит импульсные датчики 1 и 2-скорости, блок 3 измерени  периода , генератор 4 эталонной частоты , преобразователь 5-7 код-частотл , блок 8 промежуточной пам ти,блок 9 сравнени  и управлени  переносом информации и выходной отсчетный блок 10. Блок 3 измере(Ц1Я периода содержит первый триггерный преобразователь , который состоит из D-триггера 11 и RS-триггера 12 и второй.

который состоит из D-триггера 13 и RS-триггера 14, элементы 15 и 16 И, счетный триггера 17, элемент 18 ИЛИ, счетный триггер 19. Блок 8 промежуточной пам ти состоит из элемента 20 И и счетчиков 21 и 22. Блок 9 сравнени  и управлени  переносом ин-ь формации содержит триггеры 23 и 24, элементы 25-27 И, элемент 28 ИЛИ,шин 29 сброса, переключатели 30 и 31.

Устройство работает следующим образом .

Выключенное состо ние переключател  30, показанное на чертеже, соответствует режиму измерени  разности скоростей, контролируемых датчиками 1 и 2, включенное - режиму измерени  ускорени , контролируемого датчиком 1. Емкости счетчиков 21 и 22 и счетчиков пам ти преобразователей 5-7 одинаковы.

При работе схемы в режиме измерени  ускорени  (переключатель 30 включен ) принцип действи  сх.вмы измерени основан на сравнении чисел импульсов генератора 4 эталонной частоты, проход щих за интервалы, равные двум соседним периодам следовани  импульсов датчиков 1 и 2. Цикл измерени  состоит из двух этапов: первого - этапа измерени  чисел импульсов эталонной частоты за каждый из двух соседних периодов следовани  импульсов датчика 1 и второго - этапа сравнени  указанных чисел и преобразовани  информации в выходной отсчетный блок 10.

Claims (2)

1. При работе схемы на первом этапе измерени  все элементы и узлы, кроме блока 10, перед началом первого этапа устанавливаютс  в исходное состо ние импульсов сброса на шине 29. При этом на управл ющих D-входах триггеров 11 и 13 присутствуют сигналы единицы, элементы 16, 17,25 - 27. заперты. Элемент 20 открыт, управл ющие коды в пам ти преобразователей 57 равны нулю, частота на преобразовател  7 отсутствует На первом этапе измерени  два очередных импульса датчика поочередно с помощью триггера 15 перевод т в единичное состо ни  триггеры 11 и 13, которые , в свою очередь, поочередно открывают элементы 16 и 17 дл  поступлени  импульсов эталонной частоты в счетчики 21 и 22 ив счетчики .пам ти преобразователей б и 7. Возврат в исходное состо ние триггеров 11 и 13 и фиксаци  окончани  измерени  первого и второго периода производ тс  соответственно вторым и третьим импульсами датчика 1. От повторного запуска триггеры 11 и 13 оказываютс  заблокированы нулевыми сигналами по D -входам, св занным с выходами триггеров 12 и 14, в которые состо ние единицы записываетс  первыми имЙульсами пачек на выходах элементов 16 и 17 соответственно. В счетчик пам ти преобразовател  5 за пись кода управлени , с учетом деле ни  на два триггером 19 производит с  в течение обоих периодов следова импульсов датчика 1. Таким образом, к концу первого этапа цикла измерени  в счетчике 21 и счетчике преобр зовател  6 записано число N , в сче чике 22 и в счетчике преобразовател  7 - число N, счетчике преобразовател  5 - число I где N Т о i 2.0 числа импульсов эталонной частоты f,пропорциональные значени м двух соседних периодов частоты датчика 1 TJ и т Окончание первого и начало второго этапа цикла измерени  фиксируе с  моментом возврата триггера- 13 в исходное состо ние и открыванием элемента 20 дл  поступлени  с выхода преобразовател  7 частоты преобразовани  4:.. . на входы счетчиков 21 и 22. (К - коэффициент пропорциональности). Импульсы переполнени  счетчиков 21 и 22на этом этапе измерени  поочеред но записывают единицу в триггеры 23и- 24, что приводит к открыванию элементов 2.5 или 26 (в зависимости от очередности срабатывани  триггеров ) на врем  переноса, равное Ту. . Очередность переполнени  счетчиков 21 и 22 и открывание того или иного элемента 25 И 26 определ ютс  знаком разности 2. 4 Информаци  о величине разности передаетс  в выходной отсчетный бло.к 10 с выхода элемента 22 ИЛ в виде числа импульсов эталонной частоты Ngtjix, которйе поступают через открытые элементы 25 или 26 на врем  переноса. Информаци  о з.наке разности, поступающа  в блок 10, огредел етс  тем, на выходе какого из указанных эл ементов И имеют мест импульсы частоты переноса. С учетом выражени  дл  можно записать м -т г - 1 Z BbiK-ttlo-);fg . (|fa . к{11адт р ТС fd - % где . Af изменение частоты следовани  импуль сов датчика 1 в течение времени, равного среднему значению периода следовани  импульсов датчика за цикл измерени Т р- 1 . Соответствующим выбором параметров схемы можно обеспечить значение К таким, что число, записываемое Ъ выходное отсчетное устройство, оказываетс  равным среднему значению ускорени  из цикла измерени  . р При положении контактов переключател  30, противоположном показанному на чертеже, устройство аналогично известному и работает в режиме измерени  относительных значений разности скоростей, так как при этом fnp , и ВЫХ Ktf где &f f - f. - разйость частот датчиков 2 и 1, пропорциональна  разности их скоростей вращени . В этом режиме в выходное отсчетное устройство записываетс  число, численно равное значению - - Таким образом, предложенное устройство нар ду с сохранением функций известного устройства, может выполн ть функции измерени  параметра движени  - ускорени . Формула изобретени  1, Измеритель параметров движени , содержащий последовательно соединенные блок измерени периода, блок промежуточной пам ти, блок сравнени  и управлени  переносом информации и выходной отсчетный блок, второй вход которого подключен к второму выходу блока промежуточной пам ти, а также два импульсных датчика скорости/ выходыкоторых соединены с двум  входами блока измерени  периода, и основной преобразователь код-частота, вход управлени  которого св зан с выходом блока измерени  периода, о т л и ч а ю щ и и с.   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей , в него введены последовательно соединенные генератор.эталонной частоты , первый и второй дополнительные преобразователи код-частота и переключатель , включенный между частотным входом основного преобразовател  и выходом генератора эталонной частоты, при этом второй вход блока промежуточной Пс1м ти соединен с первьйч выходом основного преобразовател  кодчастота , второй выход которого подключен к вторым выходам первого и втЪрого дополнительных преобразователей и к шине сброса устройства.
2. 2. Устройство поп. 1, отлич ающе е с   тем, что, блок измерени  периода выполнен в виде последовательно соединенных элемента: ИЛИ и счетного триггера, п еключател , трех элементов И и четырех триггеров, пр мой выход первого из которых подключен к первому входу первого элемента И, второй вход котрого соединен с инверсным выходом Второго триггера и с третьим входом блока промежуточной пам ти, R-вход второго триггера подключен к R-BXOдам всех триггеров и к шине сброса устройства, при этом S-вход первого триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ, с вторым входом второго дополнительного преобразовател  код -частот а и с первым входом блка промежуточной пам ти, инверсный вход первого триггера подключен к D-входу второго триггера, с-вход которого соединен с третьим входом первого элемента И и с первым входом блока измерени  периода, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И и через переключатель к С-входу третьего триггера, О-вход которого соединен с инверсным выходом четвертого триггера,Sвход которого подключен к четвертому входу блока промежуточной пам ти и . к выходу второго элемента И, первый вход которого соединен с первым входом третьего элемента И, с выходом генератора эталонной частоты и с вторым входом блока сравнени  и управлени  переносной информации,пр мые выходы второго и третьего триггеров подключены к вторым входам третьего и второго элементов И соответственно , инверсный выход третьего триггера соединен с п тым входом S блока промежуточной пам ти, а выход третьего элемента И подключен к пер-, вому входу блока промежуточной пам ти .

   0 Источники информации,

   прин тые во внимание при экспертизе

   1.Авторское свидетельство СССР

   № 330274, кл. F 16 D 3/12, 28.09.70.

   2.Авторское свидетельство СССР 5 по за вке № 2425993,. 3.12.76.