ХАРАКТЕРИОГРАФ Российский патент 2008 года по МПК G01P3/44 G01P15/08 

Изобретение относится к области переносной измерительной техники, конкретнее к измерению параметров двигателей, в частности получению зависимостей углового ускорения от времени, угловой скорости от времени и углового ускорения от угловой скорости.

Известны характериографы, содержащие частотный таходатчик, преобразователь частоты в напряжение, низкочастотный фильтр и дифференциатор (Л.А.Потапов, В.Ф.Зотин. Испытание микроэлектродвигателей в переходных режимах. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 104 с.).

Такие устройства состоят обычно из выносного таходатчика с устройствами крепления измерительного блока, в котором преобразуется частотный сигнал в напряжение, пропорциональное угловой скорости; затем этот сигнал фильтруется и дифференцируется. Полученные напряжения, пропорциональные частоте вращения и угловому ускорению ротора двигателя, документируют (записывают) с помощью шлейфового осциллографа или фотографируют с экрана электролучевого осциллографа.

Недостаток данного способа заключается в том, что получение зависимостей требует значительного времени, имеет значительные погрешности, обусловленные осциллографами, масштабированием и преобразованием величин.

Целью изобретения является упрощение процесса измерения за счет улучшения конструкции устройства и улучшения эргономических характеристик.

Характериограф, выполненный в виде пистолета, в стволе которого расположен частотный таходатчик с коническим наконечником для присоединения к центровочному отверстию вала испытуемого двигателя, а в казенной части и рукоятке расположены усилитель-ограничитель сигнала таходатчика, триггер для преобразования сигнала, прошедшего через усилитель-ограничитель, в два логических сигнала, однокристальный микроконтроллер с двумя таймерами-счетчиками, подключенными к обоим выходам триггера, устройства памяти, жидкокристаллический индикатор, причем однокристальный микроконтроллер имеет возможность выполнения функций поочередной записи в устройства памяти чисел, полученных двумя таймерами-счетчиками, преобразования их в числовые значения угловой скорости через равные промежутки времени, фильтрации, дифференцирования, выведения на жидкокристаллический индикатор значения скорости и графика изменения углового ускорения в зависимости от скорости, сохранения в виде двух числовых последовательностей мгновенных значений угловой скорости и углового ускорения и передачи их на внешнюю ЭВМ через соответствующий разъем для документирования в виде графиков.

Предлагаемый характериограф позволяет за короткий интервал времени записать в память числовые последовательности угловой скорости (точные значения, не требующие масштабирования), получить на жидкокристаллическом индикаторе значение установившейся скорости и затем за несколько минут на ЭВМ получить зависимости углового ускорения от времени, угловой скорости от времени и углового ускорения от угловой скорости, после умножения на момент инерции испытуемого двигателя.

На чертеже представлено устройство характериографа.

Он содержит таходатчик 1 с коническим наконечником 2, платы 3 с усилителем-ограничителем, триггером, однокристальным микроконтроллером и устройствами памяти, кнопку включения 4, жидкокристаллический индикатор 5, элементы автономного питания 6, разъемы 7 и 8 для подключения сетевого кабеля и кабеля связи с ПК.

Работает характериограф следующим образом: частотный таходатчик 1 с коническим наконечником 2 присоединяется к центровочному отверстию вала испытуемого двигателя. Затем по нажатию кнопки 4 аналоговый сигнал с таходатчика 1, проходя через усилитель-ограничитель, расположенный на плате 3, преобразуется триггером в два логических сигнала, поступающих на входы счетчиков однокристального микроконтроллера. Однокристальный микроконтроллер поочередно записывает полученные числа в устройства памяти. По возвращении кнопки 4 в свое исходное положение однокристальный микроконтроллер по соответствующей программе, зашитой в постоянное запоминающее устройство однокристального микроконтроллера, преобразует их в числовые значения угловой скорости через равные промежутки времени, затем фильтрует, дифференцирует и отображает на индикаторе 5 значение установившейся скорости и график изменения углового ускорения в зависимости от скорости, а также по отдельной команде передает в ЭВМ две числовые последовательности, определяющие мгновенные значения угловой скорости и углового ускорения, которые можно документировать в виде графиков, пользуясь стандартными программами.

Преимуществами предлагаемого устройства являются его компактность и малая масса, удобство использования, измерение нескольких величин (углового ускорения от времени, угловой скорости от времени и углового ускорения от угловой скорости) и построение их графиков. Временной диапазон измерений зависит от объема устройства памяти.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к измерению параметров двигателей. Сущность: характериограф выполнен в виде пистолета, в стволе которого располагается частотный таходатчик с коническим наконечником, присоединяемым к центровочному отверстию вала испытуемого двигателя. В казенной части и рукоятке расположены усилитель-ограничитель, триггер, однокристальный микроконтроллер и устройства памяти. Однокристальный микроконтроллер имеет возможность выполнения функций поочередной записи в устройства памяти чисел, полученных двумя таймерами-счетчиками, преобразования их в числовые значения угловой скорости через равные промежутки времени, фильтрации, дифференцирования, выведения на жидкокристаллический индикатор значения скорости и графика изменения углового ускорения в зависимости от скорости, сохранения в виде двух числовых последовательностей мгновенных значений угловой скорости и углового ускорения и передачи их на внешнюю ЭВМ через соответствующий разъем для документирования в виде графиков. Технический результат: улучшение эргономических характеристик. 1 ил.

Характериограф, выполненный в виде пистолета, в стволе которого расположен частотный таходатчик с коническим наконечником для присоединения к центровочному отверстию вала испытуемого двигателя, а в казенной части и рукоятке расположены усилитель-ограничитель сигнала таходатчика, триггер для преобразования сигнала, прошедшего через усилитель-ограничитель, в два логических сигнала, однокристальный микроконтроллер с двумя таймерами-счетчиками, подключенными к обоим выходам триггера, устройства памяти, жидкокристаллический индикатор, причем однокристальный микроконтроллер имеет возможность выполнения функций поочередной записи в устройства памяти чисел, полученных двумя таймерами-счетчиками, преобразования их в числовые значения угловой скорости через равные промежутки времени, фильтрации, дифференцирования, выведения на жидкокристаллический индикатор значения скорости и графика изменения углового ускорения в зависимости от скорости, сохранения в виде двух числовых последовательностей мгновенных значений угловой скорости и углового ускорения и передачи их на внешнюю ЭВМ через соответствующий разъем для документирования в виде графиков.