Устройство для измерения скорости вращения Советский патент 1983 года по МПК G01P3/42 

О О О5

1. УСТГОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОГОСТИ ВРАЩЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные механический датчик скорости и фотоэлектрический преобразователь источник питания и генератор тактовых импульсов, подключенные соответственно к первому и второму входам управляемого ключа, отличающееся тем, что, с целью снижения энергопотребления, в него дополнительно введены второй управляемый ключ и блок синхронизации, при этом выход первого управляемого : ключа соединён с первь1мвходом второго управляемого ключа, второй вход которого соединен с выходом блока синхронизации, а выход - с вторым входом фотоэлектрического преобразователя, второй выход которого соединен с первым входом блока (жнхронизации, причем второй вход . блока (янхронизации соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов.

лг/

соответственно первого и второго управляемы делителей, счетные входы которых соединены с выходом первой схемы совпадения, выходы второй и третьей схем совпадения соединены соответственно со счетными входами вычитающего и суммирующего счетчиков, выход суммирующего счетчика соединен с входом переноса вычитающего счетчика управляющий од которого соединен с выходом первого формирователя, выход вычитающего счетчика соединен с первым входом триггера, а входы обнуления первого и второго управляемых делителей, суммирующего счетчика и второй вход триггера соединены с выходом второго формирователя. ния, содержащее последовательно соединенные механический датчик скорости и фотоэлектрический преобразователь, источник питания и генератор тактовых импульсов, подключенные соответственно к nepBo;viy и второму входам управляемого ключа, дополнительно введены второй управляемый ключ и блок синхрониза ции, при этом выход первого управляемого ключа соединен с первым входом второго управляемого ключа, второй вход которого соединен с выходом блока синхронизации, а выход - с вторым входом фотоэлектрического преобразователя, второй выход которого соединен с первым входом блока синхронизации, пртчем второй вход блока синхронизации соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов. При этом блок синхронизации содержит подключенные к выходу фотоэлектрического преобразователя два формирователя импульcoBj первую, вторую и третью схемы совпадения, первый и второй управляемые делители, суммирующий и вычитающий счетчики и триггер, при этом первый вход первой схемы совпадения соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов, вторые входы первой, второй и третьей схем совпадения, входы первого и второго формирователей соединены с вторым выходом фотоэлектрического датчика, первые входы второй и третьей схем совпадения соединены с выходами соответственно первого и второго управляемых делителей, счетчные входы которых соединены с выходом первой схемы совпадения, выходы второй и третьей схем совпадения соединены соответственно со счетными входами вычитающего и суммирующего

счетчиков, выход суммирующего счетчика соединен с входом переноса вычитающего счетчика, управляющий вход которого соединен с выходом первого формирователя, выход вычитающего счетчика соединен с первым

входом триггера, а входы обнуления первого и (Второго управляемых делителей, суммирующего счетчика и второй вход триггера соединены с выходом второго формирователя.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - структурная схема выполнения блока синхронизации.

Устройство для измерения скорости состоит их механического датчика 1 скорости, фотоэлектрического преобразователя 2, исшчника 3 питания, генератора 4 тактовых импульсов, первого управляемого ключа 5, второго управляемого ключа 6 и блока 7 синхронизации.

Блок 7 синхронизации состоит из первого .8 и второго 9 формирователей импульсов, первого 10 и второго 11 управляемых делителей, первой 12, второй 13 н третьей 14 схем совпаденияj суммирующего счетчика 15, вычитающего счетчика 16 и триггера 17.

Устройство для измерения скорости ра5отает следующим образом.

С выхода генератора 4 тактовых импульсов на управляющий вход управляемого ключа 5 поступает тактовый импульс, откры вающий управляемый ключ 5 и обеспечивающий подачу питания на силовой вход второго управляемого ключа. Блок 7 синхронизации вырабатывает команду на открывание второго управляемого ключа 6 и импульсы ; питания поступают на вход фотоэлектрического преобразователя 2, который преобразует механические колебания в электрические «мпупъсы. С приходом первого информационного импульса с выхода фотоэлектрического преобразователя 2 на вход блока 7 синхронизации, последний фиксирует время его поступления, подсчитывает длительность времени его ожидания - в случяе первого импульса, это время с начала измерения до поступления первого информационного импульса. Исходя из заложенных данных об инерционности изменения измеряемого параметра и с учетом измеренной длительности времени ожидания первого информационного импульса, блок 7 синхронизации определяет длительность времени ожидания следующего информационного импульса. По истечении этого времени бпок 7 синхронизации формирует управляющий импульс, открывающий второй управляемый ключ 6, и обеспечивает подачу им пульсов питания на фотоэлектрический преобразователь до пос1упления следующего информаitHOHHoro импульса.

С приходом следующего информационного импульса подача импульсов питания прекращается, блок 7 синхронизации запоминает время его прихода и определяет длительность времени ожидания пршиещнего информационного импульса, и исходя из заложенных .в него данных, подсчитывает длительность времени ожидания следующего информационного импульса, по истечении которого формирует управляющий импульс подачи питания .навход фотозлектритеского цреобразователя 2. -J .

Пусть Т-| - период информационного импульса, соответствующий значению измеряемого параметра А-, причем

А I С1

где а - некоторый коэффициент пропорциональности.X

При измерении, например при увеличеняц, значения измеряемого параметра в k раз, соответственно увеличивается частота информационных импульсов и уменьщается их период, т. е. А 2 - кА

Максимально возможное изменение измеряемого параметра за единицу времени АМ«КС к,«,дксА,, одаако датчик из-за своей инерционности способен зафиксировать

мох-с

Ai isaatE

Ч

2

где к - коэффициент, характеризующий инершюниые свойства датчика. Изменение периода .4f будет равно

(1-г)

дТ - - Т 2

так

Из отнощёнил периодов -Jini

s jiimL

-1 max

max

зная величину периода данного информаЕшонного импульса, можно определить величину периода следующего информационного импуль са.

Коэффициенлл деления управляемых делителей 10, 11 блока 7 синхронизации определяются из соотнощения: 2, im

J-MH 1 MdKC

MdKC

где К-, К - коэффициенты деления соответственно первого и второго управляемых делителей;

йокс™ (коэффициент, характеризующий максимально возможное изменение измеряемо го параметра за единицу времени.

При подаче «питания на генератор 4 тактовых импульсов н на блок 7 синхроиизасши. 510 с выхода генератора 4 тактовых импульсов на вход управляемых делителей Ю, 11 через первую схему 12 совпадения подаются тактовые импульсы. С выхода делителя 10 с коэффициентом деления К2 через вторую схему 13 совпадения импульсы поступают на вход вычитающего счетчика 16, который, вследствие отсутствия информационных импульсов на втором его выходе, выдает на триггер 17 импульс переброса. Триггер 17 устанавливаетс в единичное состояние, открывая ключ 6, пропускающий импульсы питания на вход фо тоэлектрического преобразователя 2. С выхода делителя 11 с коэффициентом деления К, через схему 14 совпадения импульсы поступают на вход суммирующего счетчика 15, где число поступивщих импульсовf. , где С - период информационного зяектрического импульса; f - частота тактовых импульсов. С приходом первого информационного импульса на вход блока 7 синхронизации закрываются схемы 12-14 совпадения, а формирователь 8 импульсов, срабатывающий А от переднего фронта информационного импульса, формирует импульс . перезаписи, который поступает на вычитающий счетчик 16 и содержимое суммирующего счетчика 15 переписывается в вычитающий счетчик 16. По окончании информационного электрического импульса, формирователь 9, срабатывающий от его заднего фронта, формирует импульс, устанавливающий в нулевое состояние делители 10 и 11, суммирующий счетчик 15 и тпиггер 17, прекращая тем самым подачу импульсов питания на фотоэлектрический преобразователь 2. Одновременно начинается процесс вычитаНИН из вычитающего счетчика 16 с частотой - и суммирование импульсов в суммирующем счетчике 15 с частотой - . Через вреNмя Сл - 7 2 РОЦ® вычитания будет окончен и вычитающий счетчик выдаст импуль, устанавливающий триггер 17 в единичное состояние, разрешая прохождение импуль«юв питания на фотоэлектрический преобразователь. Получение возможности подачи импульсов питания синхронно с пост)Т1лением механического информационного импульса позволяет экономить энергопотребление.