Цифровой измеритель относительной разности скоростей Советский патент 1983 года по МПК G01P3/56 

Изобретение относится к электро технике, в частности к технике эле трического измерения дискретными методами неэлектрических величин и может быть использовано, например, в системах автоматического регулирования электроприводами непрерывных прокатных станов, бумагоделательных машин н т.п. Известно устройство измерения относительных значений разности ок ростей, содержащее два импульсных датчика, генератор эталонной частоты, блок измерения периода следо вания импульсов, в который входят триггврные формирователи периода, трехвходовой элемент И, блок проме жуточной памяти, блок сравнения и управления переносом информации, два преобразователя код-частота и блок ввода масштаба, при этом датчики импульсов соединены с входом блока измерения периода, выходы бл ка измерения периода соединены с входом трехвходового элемента -И, выход трехвходового элемента И сое йен с входом блока памяти, выход блока памяти соединен с входом бло сравнения и управления переносом информации, выход генератора этало ной частоты соединен с входом первого и второго преобразователя код частота, управляющий вход первого преобразователя соединен с блоком ввода масштаба, выходы первого бло код-частота соединены с входами бл ка измерения периода следований им пульсов, информационный вход второ го преобразователя код-частота соед нен с соответствующими входами сче чика памяти iji Недостатки устройства - низкая надежность из-за большого количеств функциональных блоков и невысокая точность измерения из-за погрешност преобразователей код-частота. Известен также цифровой измерите относительной разности скоростей, , который содержит два импульсных датчика, две схемы выделения период триггер знака, два аналоговых интегратора, три ключа, источник опор ного Напряжения, блок управления, нуль-орган, генератор оп-рной часто ты, дешифратор и индикатор t jНедостаток этого устройства сложность структурной схемы и невысокая точность измерения из-за дрейфа нуля .усилителей постоянного тока интеграторов, Цель изобретения .- увеличение точности измерения и упрощение устройства . Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый датчик импульсов, выход которого соединен с информационным входом ключа,., выход которого подклю чен к счетному входу счетчика, и второй датчик импульсов, выход которого соединен с информационным входом блока управления, первый выход которого подключен к входу записи реверсивного счетчика и к входу установки нуля триггера знака, счетный вход которого соединен с йыходом реверсивного счетчика, введены блок задания соотношения скоростей и блок памяти, реверсивный счет|чик выполнен с предварительной записью числа из блока задания соотношения скоростей, ключ выполнен переключающим, а блок управления выполнен в виде последовательно соединенных генератора импульсов, второго ключа и формирователя импульсов, . два выхода которого являются выходами блока управления, информационным входом которого является управляющий вход второго ключа, причем информационные разрядные выходы блока задания соотношения скоростей подключены к соответствующим входам предварительной зайиси реверсивного счетчика, информационные выходы которого соединены с соответствующими входами блока памяти, знаковый информационный вход которого подключен к выходу триггера знака и к управляющему входу первого ключа, второй выход которого соединен, с вычитающим входом реверсивного счетчика, при этом второй выход блока управления подключен к управляющему входу блока памяти. Принцип действия основан на предварительной записи в реверсивный счетчик заданного числа импульсов, равного заданному соотношению скоростей двух валов и списыванию количества импульсов с реверсивного счетчика от датчика с большим количеством импульсов на оборот за период между двумя импульсами от датчика с малым количеством импульсов на оборот. На чертеже приведена схема цифрового измерителя относительной разности скоростей. Цифровой измеритель относитель--ной разности скоростей содержит импульсный датчик 1 с большим количеством импульсов на оборот, который соединен с входом ключа 2, выходы ключа 2 соединены со счетными входами плюс и минус реверсивного счетчика 3, выход счетчика 3 соединен со счетным входом триггера 4 знака, выход триггера 4 знака соединен с управляющим входом ключа 2 и с информационным входом блока 5 памяти. Информационные входы блока 5 памяти соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика 3, входы записи реверсивного

счетчика 3 соединены с соответствующими выходами блока 6 задания.

Датчик 7 импульсов с малым количеством импульсов соединен с входом блока 8 управления, первый выход которого соединен с управляющим входом блока 5 памяти, второй выход блока 8 управления соединен с входо записи реверсивного счетчика 3 и с входом установкинуля триггера 4 знака.

Блок 8 состоит из последовательно соединенных генератора 9 тактовой частоты, ключа 10 и формирователя 11 импульсов. Вход ключа 10 является информационным входом блока 8 управления. Первый и второй выходы формирователя 11 импульсов являются первым и вторым выходом блока 8 управления.

Цифровой измеритель относительно разности скоростей работает следующим образом.

В блок 6 задания записывается в двоично-десятичном коде число, равное соотношению скоростей двух валов . Триггер 4 находится в исходном положении (логический ноль на выходе, ключ 2 соединяет счетный вход минус реверсивного счетчика 3 с выходом датчика 1. Как только в блок 8 управления на ключ 10 постпит импульс от датчика 7, импульсы с генератора 9, пройдя через ключ 10, поступят на .формирователь 11 импульсов управления, на первом выходе блока 11 появится импульс положительной полярности, который поступит в блок 5 памяти, в блоке 5 памяти запишутся нули (реверсивный счетчик находится в нулевом состоянии; , затем с второго выхода блока 11 поступит второй импульс на вход записи реверсивного счетчика 3, в результате число из блока б задания запишется в реверсивный счетчик 3. Частота командных импульсов блока,8 управления на несколько порядков выше частоты импульсов от датчика 1 и определяется частотой 1енератора 9. С момента прихода импульса от датчика 1 начинается процесс измерения относительной разности скоростей. Импульсы от датчйка. 1 через ключ 2 поступают на

вход минус реверсивного счетчика 3, происходит вьпитание из запи санного числа количества импульсов, от датчика 1 за время до момента поступления импульса от датчика 7. Как только поступит .импульс от датчика 7 блок 8 управления выдаст команду на запись в блок 5 памяти остатка импульсов в реверсивном счетчике 3. В блоке памяти будет хра0ниться число, равное относительной разности скоростей двух валов со знаком минус (логический ноль на выходе триггера 4 соответствует значению минус в блоке 5 памятиXi если количество импульсов не превы5сило ЧИСЛО;записанное в блок памяти 6. Второй импульс блока 8 управления запишет в реверсивный счетчик 3 заданное число и цикл измерения повторяется. Если число импуль0сов от датчика 1 велико, то за время между двумя импульсами датчика 7 из реверсивного счетчика 3 записанное число спишется, полностью, а импульсы от датчика 1 все еще

5 поступают, то на выходе реверсивного счетчика появится импульс, который переведет триггер 4 в единичное состояние (логическая единица на выходе). Эта логическая единица

0 поступит на кЛюч 2, который переключит импульсы от датчика 1 на вход плюс реверсивного счетчика 3, Тем самым произойдет суммирование излишка и Iпyльcoв до тех пор, пока

5 не поступит импульс от датчика 7 в блок 8 управления. Первый импульс блока 8 управления запишет сумму импульсов счетчика 3 в блок 5 памяти со знаком плюс (логическая единица соответствует знаку плюс.,

0 Тем самым в блоке памяти будет записана величина относительной разности скоростей со знаком Второй импульс от блока 8 управления переведет триггер 4 знака в нулевое зна5чение и запишет в реверсивный счет:чик 3 число из блока 6 задания, равное заданному соотношению скоростей, : Для упрощения конструкции блоков ;необходимо, чтобы соотношение чисел

0 ;импульсов между первым и вторым дат чиком было равно , где Vi - ряд натура. чисел.

к С АР

л

ш

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОСИ.ТЕЛЬНОЙ РАЗНОСТИ СКОРОСТЕЙ, содержащий первый датчик импульсов, выход которого соединен с информационным входом ключа, йыход которого подключен к счетному входу реверсивного счетчика, и второй датчик импульсов, выход которого соединен с информационным входом -блока управления, первый выход которого подключен к входу записи реверсивного счетчика и. входу установки нуля триггера знака, счетный вход которого соединен с выходом реверсивiнего счетчика, отличающийс я тем, что, с целью увеличения точности измерения и упрощения измерителя, в него введены блок задания соотношения скоростей и блок памяти, реверсивный счетчик выполней с предварительной записью числа из ; блока задания соотношения скоростей ключ выполйен переключающим, а блок управления выполнен в виде последо-; вательно соединенных генератора импульсов, второго ключа и формирователя импульсов, два выхода которого являются выходами блока управления, информационным входом которого яв- , ляется управляющий вход второго клича, причем информационные разрядные выходы блока задания соотнсшений скоростей подключены к соответствую (/) щим входам предварительной записи реверсивного счетчика, информационные выходы которого соединены с соответствующими входами блока памяти, О знаковый информационный вход котороС го подключен к выходу триггера знак и к управляющему входу первого ключа, второй выход которого соединен / с вычитающим входом реверсивного счетчика, при этом второй выход блока управления подключен к управляюСП щему входу блока памяти. оо о а

U Si 1