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

Изобретение относится к технике контроля и регулирования и может быть использовано для измерения соотношения угловых и окружных скоростей машин и механизмов,

Извес|ен цифровой измеритель соотношения скоростей, построенный на принщше частотомера, содержащий два импульсных тахометра, генератор опорной частоты, преобразователь .код-частота, блок временных интервалов, блок управления, счетчики -и выходное отсчетное устройство на основе релерсивного с.четчика l .

Недостатком устройства является необходимость применения в качестве датчиков скорости импу |ьсных тахометров с большой разрешающей способностью, а также необходимость использования реверсивного .счетчика в выходном отсчетном устройстве.

Известно также устройство, которое реализует возможность использования для измерения упрощенных импульсных датчиков частоты вращения (вплоть до одного импульса на оборот, построенное по принципу периодомера и содержащее два юлпульсных датчика частоты вращения, блок формирования кода периодов с двумя информационными выходами, генератор опорной частоты, преобразователь код-частота, схему стробиррвания частоты преобразования, первый и второй промежуточные счетчики, счетные входы которых связаны с выходом схемы стробирования частоты преобразования и соответственно с первым и вторым информационными выходами блока формирования кода периодов-, схему переноса информации и выходное отсчетное устройство 2 . . , ,

Однако измерение соотношения скоростей известным устройством производится лишь косвенно, не в виде П2/11 (где п и частоты вращения контролируемых вращающихся механизмов), а в виде относительных значений разности скоростей- ll-iJ2j|-

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем представления результата измерений в виде соотношения скоростей при сохранении точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в цифровом измерителе соотношения скоростей, содержащем первый и второй импульсные датчики частоты вращения, выходы которых соединены с С-входом соответственно первого и второго 1)-триггеров, R-входы которых подключены к R-BXOдам первого и второго RS-триггеров прямой выход первого О-триггера соединен с перрглм входом первой схмы И, второй вход которой подключен ко второму входу второй схемы И, выходу генератора опорной частоты и первому входу преобразователя код-частота, а выход - к

-З-входу первого RS-триггера, инверсный выход которого соединен с 1)-входом первого D-триггера, инверсный выход которого подключён ко второму входу схемы стробирования

0 частоты преобразования, первый вход которой соединен с выходом преобразователя код-частота, а третий вход - с инверсным выходом второго D-триггера, прямой выход которого подключен к первому входу . второй схемы И, выход которой соединен со вторым входом преобразователя код-частота и S-входом втор.ого RS-триггера, инверсный выход котоQ poio подключен к D-входу второго D-триггера, схему ИЛИ, два промежуточных счетчика, третий RS-триггер, третью схему И и выходное отсчетное устройство, выход первой схемы

K И соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу схемы стробирования частоты преобразования и счетному входу второго промежуточного счетчика, а выход - к счетному входу первого промежуточного счетчика, выход кото- . рого соединен с входом установки нуля выходного отсчетного устройства и S-входом третьего RS-триггера, R-вход которого подключен к выходу

5 второго промежуточного счетчика, входу сброса первого промежуточного счетчика и преобразователя.кодчастота, а также к- R-входу первого RS-триггера, а выход - ко второQ му входу третьей схемы И, первый

вход которой подключен к выходу .генератора опорной частоты, а выход к счетному входу выходного отсчетного устр ойства.

5 На чертеже представлена схема измерителя.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 импульсные датчики частоты вращения, блок 3 формирования кода

0 периодов с первым и вторым информационными вы содами и первым и вторым выходами управления, генератор 4 опорной частоты, преобразователь 5 код-частота, частотный вход

которого связан с генератором 4, а

вход управления - со вторым информационным выходом блока 3, схему б стробирования частоты преобразования в виде трехвходовой схемы И, , .входы которой связаны с выходом

0 преобразователя 5 и выходами управления блока 3, схему ИЛИ 7, входыкоторой связаны с выходом схемы 6 и первым информационным выходом блока 3, промежуточные счетчики 8

5 и 9, счетные входы которых связа11Ы соответственно с выходами схем ,7 и 6, а выходы - с входами установки единицы и нуля RS-трипгера 10, выход которого связан с входом двувходовой схемы И 11, второй вход которойсвязан с генератором 4, а выход - со счетным входом выходного отсчетного устройства 12. Входы установки нуля блока 3, преобразователя 5 и счетчика 8 связаны с выходом счетчика 9, а вход установки нуля выходного отсчетного устрой ства - с выходом счетчика 8. Блок 3 формирования кода периодов состоит из D-триггеров 13 и 14, RS-триггеров 15 и 16 и двувходовых схем И 17 и 18, первые входы которы связаны с единичными выходами триггеров 13 и 14, а вторые - с выходом генератора 4, а выходы служат информационными выходами блока 3. В качестве выходов управления блока 3 используются инверсные вьгхо ды триггеров 13 и 1-4. Цепи сброса.блока 3 преобразователя 5 и счетчика 8 связаны с выходом счетчика 9, а цепь сброса устройства 12 - с выходом счетчика 8. . Измерение соотношения скоростей производится в два этапа. На первом этапе определяются циф ровые эквиваленты периодов следования импульсов датчиков 1 и 2 коды N-J4 и NTJ . Последние формируются как число импульсов опорной частоты ffl на выходах схем И 17 и 18, стробируемых сигналами с единичных выходов триггеров 18 и 14, Стробы напря жения длительностью, равной перио. ду следования импульсов соответствующего датчика, формируются каждым из указанных триггеров (после прохождения импульса сброса по шине 19) двумя следующими друг за другом импульсами датчика, поступающими на тактирующий вход триггера. После з-а . писи единицы первым импульсом датчи ка 1 (2.) и появления импульсов опор ной частоты на выходе схемы И 17(18 опрокидывается, триггер 15(16) и снимает сигнал разрешения с управляющего входа D-триггера 13(14). Это состояние сохраняется до очеред ного импульса сброса на шине 19 и тем самым исключается сбрасывание триггера 13(14) от третьего и последунвдих. импульсов датчика 1(2) на время второго этапа цикла измере ния. Окончание первого этапа фикси руется в момент, когда оба триггера 18 и 14 возвращены в исходное состояние вторыми импульсами датчиков 1 и 2. К этому моменту коды N-j. и оказываются записанными соответственно в счетчике 8 (через схему И 7) ив счетчике памяти преобраэователя 5.. в начале второго этапа закрываются схемы И 18 и 17 и открывается схема И 6, стробирующая импульсы частоты преобразования fnp, получаемой на выходе преобразователя 5 в функции значения кода как Пр т 7 где коэффициент преобразования. Импульсы частоты |,р поступают -на входы счетчика 8 (через схемуИЛИ 7) и. счетчика 9. Емкости счетчиков одинаковые. В этом случае импульсы .переполнения на выходах счетчиков 8 и 9 появляются после поступления на их входы, соответственг но No-Nт и NQ импульсов частоты (где NO- емкости счетчиков 8 и 9) . Интервал времени между переполнениями счетчиков 8 и 9, таким образом, может быть опр.едален как T. No-Uo-N,,)T-r Inp Указанные импульсы переполнения переключают схему управления переносом информации, состоящую из RSтриггера 10 и схемы И 11. Триггер 10 последовательно переключается в состояние единицы и обратно импульсами переполнения счетчиков 8 и 9 и, таким образом, открывает, схему И 11 на время Т для прохождения импульсов опорной частоты fjj на выходное отсчетное устройство 12, т.е. определяет длительность интервала переноса информации в выходное отсчетное устройство. При этом код результата определяется как to т -.о- k/NriТак как -чг/ Ь; N . вык к, п, При соответствующем выборе параметров устройства и выбора места запятой в выходном цифровом индикаторе результат измерения индицируется как i „ П-211 им. - - . т.е. равен значению соотношения контролируемых скоростей.

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СООТНОШЕНИЯ СКОРОСТЕЙ, содержаний первый и второй импульсные датчики . частоты вращения, выходы которых . соединены с С-входом соответственно первого и второго D-тритгеров., R-входы которых подключены к R-BXOдам первого и второго RS-триггеров, прямой выход первого D-триггера соединен с первым входом первой схемы И, второй вход которой подключен ко второму входу второй схемы И, выходу генератора опорной частоты и первому входу преобразователя . . . код-частота, а выход - к 5-вхойу первого RS-триггера, инверсный выход которого соединен с 1)-входом ; первого D-триггера, инверсный выход которого подключен ко второму входу схемы с робирования частоты преобразования, первый вход кото- ; рой соединен с выходом преобразователя код-частота, а третий вход с инверсным выходом второго D-триггера,. прямой выход которого подключен к первому .входу второй схе- мы И, выход которой соединен со вторым входом преобразователя код- частота и S-входом второго RS-триггера, инверсный выход которого подключен к D-входу второго D-триггера, схему ИЛИ, два промежуточных счетчика, третий RS-триггер, третью схему И и выходное отсчетное устройство, отлич-ающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения соотношения скоростей, выход первой схемы И соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу схемы стробирования частоты преобра(Л зования и счетному входу второго промежуточного счетчика, а выход с к счетному входу первого промажуточного счетчика, выход которого соединен с входом установки нуля выходного отсчетного- устройства и S-входом третьего .RS-триггера, R-вход которого подключен:к выходу второго промежуточного счетчика, входу сброса первого промежуточного счетчика и преобразователя код4 частота, а также к R-входу первоО 4 го RS-триггера, а выход - ко второму входу третьей схемы и, первый ВХОД которой подключен к выходу генератора опорной частоты, а выход к счетному входу выходного отсчетсд ного устройства.