Цифровой измеритель угловой скорости и ускорения вала Советский патент 1983 года по МПК G01P3/489 G01P15/08 

4 Р 4

4

ИзЬбретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения параметров движения в системах авто матического регулирования, угловой скорости, в частности для измерерия угловой скорости и ускорения коленчатых валов1двигателей внут реннего сгорания.

Известен-цифровой измеритель скорости вращения, которьЛй содержит датчик ск« рости, генератор эталонной частоты , ключ, счетчик импульсов эталонной частоты, счетчик импульсов датчика скорости, дешифратор, регистр и компаратор l .Недостатком данного устройства является то, что занесение импульсов в счетчик осуществляется за определенный интервал времени, в течение которого скорость вала может измениться. Последовательное занерение информации в счетчик приводит к снижению быстрод€5йствия устройства и получению недостоверных- результатов. Кроме того, величина интервала измерения имеет конечную величину и ограничена количеством . разрядов счетчика. Увеличение же числа разрядов приводит к снижению надежности устройства. Это ограничение не поз-воляет осуществить слежение за изменением скорости вращения вала в. течение-длительного времени.. Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности цифровой измеритель угловой скорости и ускорения, который содержит импульсный датчик скорости с индикатором в виде иска с прорезями, генератор эталонной частоты, делитель частоты, счетчик числа импульсов и регистрирующее устройство, при этом делитель частоты содержит последовательно соединенные счетчик числа периода, регистр памяти, набор схем И и схему ИЛИ. Кроме того, : .устройство содержит элемент стабилизации интервала времени иэмерения (триггер) 2 .

Недостатком известного устройства является то, что результат измерения выдается регистрирующим устройством с задержкой относительно времени измерения, равной времени преобразования числа, пропррц-ионального периоду следования импульсов, в число, пропорциональное угловой скорости. Кроме того, занесение информации в счетчик осуществляется последовательно. Последовательное занесение информации в счетчик и наличие временной задержки между моментами измерения и получения результата снижают быстродействие устройства и достовеоность полученных результатов.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в.цифровой измеритель угловой скорости и ускорения вала, содержащий импульсный датчик скорости с индикатором в виде диска с прорезями, генераторэ.талонной частоты, делитель частоты, счетчик числа импульсов и.регистрирующее устройство введены схема И-НЕ, схема И и последовательно соединенные блок схем преобразователь кода Грея в двоичный код и инвертор, ПОДКЛЮ-ченный через счетчик числа импуль-.сов к входам схемы И-НЕ, выход которой соединен с первым входом схемы И, второй вход которой подклю чен к выходу генератора эталонной частоты и второму входу делителя частоты, а выход - к входу, счетчика числа импульсов и второму входу регистрирующего устройства, первый вход которогЬ соединен с выходом им пульсного датчика скорости, входом генератора эталонной частоты и первым входом делителя частоты, выходом подключенного, к третьему входу регистрирующего устройстра и управляющему входу блока схем И, информационные входы которого подключены к позиционным выходам импульсного датчика скорости, при этом в индикаторе датчика скорости выполнены концентрические прорези в коде Грея.

На ч-ертеже представлена схема измерителя угловой скорости и ускорения.

Устройство содержит последова- тельно соединенные импульсный датчик 1 скорости, блок 2 схем И, преобразователь 3 кода Грея в двоичный код, инвертор 4,. счетчик 5 импульсов , схему И-НЕ 6 и схему И 7. Вы-ход датчика 1 скорости, соединенны с входом генератора 8 эталонной частоты и входом делителя 9 частоты, подключен к регистрирующему устройству 10, второй вход которого под.ключен к счетному входу счетчика 5 импульсов и выходу схемы И 7,.второй вход которой, соединенный с выходом генератбра 8 эталонной частоты, подключен ко второму входу делителя 9 частоты, выход которого соединен с управляющим входом блока 2 схем И. .

Импульсный датчик 1 скорости содержит кодовый диск, жестко соединенный с валом,, с радиальными прорезями, нанесенными равномерно по окружности (индикатор угловой скорости ) и концентрическими прорезями, нанесенными в-коде Грея (индикатор угла поворота).

, В определенный момент времени, :который соответствует началу измерения, сигнал с импульсного датчика

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ И УСКОРЕНИЯ ВАЛА, со- держащий-импульсный датчик скорости с индикатором в виде диска с прорезями, генератор эталонной частоты, делитель частоты, счетчик числа .импульсов и чрегистрирующее устройство, отличающееся тем, .что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены .схема И-НЁ, схема И и последова- ; тельно соединенные блок схем И, преобразов.атель кода Грея в двоичный код и инвертор, подключенный через счетчик числа импульсов к входам схемы И-НЕ, выход которой соединен с первым входом .схемы И, второй вход кот.орой-подключен к выходу генератора эталонной частоты и второму входу делителя частоты, а выход - к входу счетчика числа импульсов и i второму входу регистрирующего устройства, первый вход которого соединен с выходом, импульсного датчика скорости, входом генератора .эталонной частоты и первым входом делителя частоты, выходом подключенного. к третьему входу регистрирующего уст(Л ройства, и управляющему входу блока схем И, информационные входы которого подключены к позиционным выходам импульсного датчика скорости., при этом в индикаторе датчика скорости выполнены концентрические прорези в коде Грея.