Цифровой тахометр Советский патент 1983 года по МПК G01P3/489 

Изобретение относится к приборостроению и -может быть использовано для измерения низкой частоты вращения различных машин и механизмов. Известны цифровые тахометры, со держащие вращающийся модулятор, импульсный датчик частоты вращения, формирователь, ключ, схему управления, генератор образцовой частоты с делителем частоты и счетчик импул сов. Работа таких устройств основан на подсчете импульсов, вырабатывае№jx датчиком за образцовый интервал времени, получаемых с выхода делите ля частоты t lИзвестен цифровой тахометр, соде жащий вращающийся модулятор и соеди ненные последовательно импульсный датчик частоты вращения, формирователь, триггер и счетчик импульсов, управляющий и установочный входы которого через схему управления сое динены с первым входом ключа, вто-. рой вход которого подключен к генератору образцовой частоты 2. Недостатком устройства является наличие дополнительной погрешности, вызванной возможным несовпадением осей вращения исследуемого вала и модулятора, т.е. эксцентриситетом установки модулятора, что приводит к отклонению действительно1Й частоты вращения от измеряемой, которое-осо бенно проявляется при измерении низ кой частоты вращения путем измерени времени следования импульсов с импульсного датчика. Цель изобретения - ловыиение точ ности при измерении низких частот вращения. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее вращающий модулятор, импульсный датчик частоты вращения, выход которого соединен с входом формирователя, триггер, ключ и счетчик импульсов, управляющий и установочный входы которого через схему управления под ключены к первому входу ключа, втор вход которого соединен с выходом ге нератора образцовой частоты, а выход - со счетным входом счетчика, введены второй импульсный датчик частоты вращения, второй формирователь, второй триггер, два элемента И и элемент ИЛИ, причем оба импульсных датчика частоты вращения установлены относительно вращаницего модулятора диаметрально противоположно, выход второ-го импульсного датчика через второй формирователь подключен к второму входу второго элемента И. первый вход которого со динен с инверсным выходом первого триггера,а выход - со счетным входом второго триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу первого элемента И, первый , вход которого соединен с выходом первого формирователя, а выход со счетным входом первого триггера, прямой выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ,.второй вход которого соединен-с прямым выходом второго триггера, а выход с первым входом ключа. На фиг. 1 приведена схема цифрового тахометра; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. Цифровой тахометр содержит вращающийся модулятор 1, жестко закрепленный на исследуемом валу. Импульсные датчики 2 и 3 расположены относительно модулятора 1 диаметрально противоположно, их выходы через формирователи 4 и 5 соединены соответственно с первыми входами элементов И б и 7, выходы которых подключены к счетным входам триггеров 8 и 9, инверсные выходы которых соединены с вторыми входами элементов, И б и 7, а прямые выходы через элемент ИЛИ 10 подключены к первому входу ключа 11 и входу схекы 12 управления. Установочный и управлякщий входы счетчика 13 подключены к выходам схемы 12 управления, а счетный. вход счетчика 13 - к выходу ключа 11, второй вход которого соединен с выходом генератора 14 образцовой частоты. Тахометр работает следующим образом. Импульсы датчиков 2 и 3 после формирования формирователями 4 и 5 поступа ют на входы элементов И 6 и 7, (фиг. 2а, б). В исходном положении триггера 8 и, 9 установлены в нулевое состояние. Передний фронт импульса датчика 1. переводит триггер 8 в состояние 1 (фиг. 2в) и на это время запрещает поступление импульсов датчика 3 на вход триггера 9. Импульс вьгхода триггера 8, длительность которого равна V - п{1 - ( где п - частота вращения исследуемо го объектаJ О - погрешность, вызванная эксцентриситетом модулятора, Z - число импульсов, вырабатыва.емых датчиком 2 или 3 за один оборот модулятора, через элемент ИЛИ.10 открывает ключ 11, и импульсы генератора 14 с частотой fjj /2 поступгиот на вход счетчика 13, в котором будет зафиксировано число и 60 fQ После окончания импульса с выхода триггера 8 открыва ется элемент 7 и разрешает прохождение импульсов датчика 3 на вход триггера 9. Очередной импульс датчика 3 Переводит триггер 9 в состояние 1 (фиг. 2г который запрещает прохождение им.пульсов с датчика 2 на вход триггера 8. На выходе триггера 9 формируется икшульс, длительность которозго равна n(.t - сГ)2 V : По окончании Импульса длительностью Т.ав счетчике 13 будет эафиксиро ван результат .V. о, tofeo Шчт и круоуыл обратно пропорционален изме ряемой )частрте вращения. Схема 12 управления разретаает считывание результата из счетчика 13 для дальнейшего преобразования его в- число, .прямо пропорциональное п (фиг. 2е), а после считывания сбрасывает его в исходное состояние (фиг. 2ж) . Благодаря введению дополнительных датчика импульсов, формирователя, триггера, а также двух элементов И, элемента ИЛИ и разме11|ению второго датчика противоположно и на одной оси с первым датчиком погрешность частоты вращения от эксце 1триси ета сГ имеет второй порядок малости, тем самым повышается точность измерения..

ЦИФРОЮЙ ТАХОМЕТР, содержа щий вращающийся модулятор, импульсный датчик частоты вращения, выход которого соединен с входом формирователя, триггер, ключ ..и счетчик импульсов , управляющий и установочный входы которого через схему управления подключены к первому входу ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора образцовой час Ф1/1. тоты, a выход - со счетным входом счетчика, отличающийся тем,, что, с целью повышения точности при измерении низких частот вращения, в него введены второй импульс ный датчик частоты вращения, второй формирователь, второй триггер, два элемента И и элемент ИЛИ, причем оба импульсных датчика частоты вращения установлены относительно модуляторс диаметрально противоположно, выход второго импульсного датчика через второй формирователь подключен к второму входу второго элемента И, первый вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, a выход - со счетным входом: второго триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя , a выход - со счетным входом первого триггера, прямой выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, a выход - с первым входом ключа.

ff 5 g

г

е

ж