Устройство для измерения скорости вращения Советский патент 1984 года по МПК G01P3/48 G01P3/54 

Изобретение относится к технике контроля и регулирования и может бы использовано для измерения скорости вращения валов механизмов. Известно устройство для измерени скорости вращения вала, содержащее импульсный датчик скорости, выход которого соединен с первым входом ключа, второй вход которого соединен с генератором эталонной частоты а выход - со счетчиком импульсов, блок выбора числа периодов импульсов датчика, содержащий делитель, компаратор и последовательно соединенные дополнительный счетчик импульсов, депшфратор и регистр, причем вход дополнительного счетчика .блока выбора числа периодов импульсов датчика соединен с выходом датчика скорости, а выход - с одним входом компаратора, к второму входу которого подключен выход регистр выход компаратора соединен с третьим входом ключа,выход которого через делитель соединен с дешифратором ll. Недостатком устройства является ;его низкая помехозащищенность от ложных импульсов, длительность кото рых значительно меньше длительности информационных импульсов. Такие импульсы могут быть, напримерj в устройствах с контактными датчиками импульсов или возникать- в виде помех в линиях связи. Наиболее близким к предлагаемоt-iy по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения скорости, содержащее генератор эталонной частоты, (импульсный датчик скорости, сч тчики импульсов эталонной частоты и определяемой скорости, компаратор, блок задания интервала измерения и блок управления-, первьй вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, второй - к выходу датчика определяемой скорости, третий - к выходу компаратора, четвертый - к шине сигнала запуска устройства, а первьй - к входу счет чика импульсов эталонной частоты, вход счетчика импульсов определяемо скорости соединен с вторым выходом блока управления, первый,вход компаратора связан с выходом счетчика импульсов эталонной частоты, а второй вход - с выходом блока задания интервала времени f2. Известное устройство обладает теми же недостатками, что и устройство flj. Кроме того, при измерении скорости, изменяющейся в широком диапазоне , задание временных интервалов не обеспечивает измерения скорости вращения на заданных углах, так как при разных скоростях вращения за одно и то же время углы поворота различны. Цель изобретения - повьппение помехозащищенности устройства измерения скорости вращения. Указанная цель достигается тем, что в известное устройство для измерения скорости вращения, содержащее импульсньй датчик скорости, блок управления, программный счетчик импульсов, генератор эталонной частоты, подключенный к первому входу счетчика эталонной частоты, допол нительно введены четырехтактный генератор импульсов, два RS -триггера, три элемента И-НЕ и элемент НЕ, при этом выход импульсного датчики скорости подключен к входу элемента НЕ, к первым входам первого и второго элементов И-НЕ, первый, второй и третий, и четвертый выходы четырехтактного генератора импульсов соответственно подключены к вторым входам первого, второго, третьего элементов И-НЕ и S -входу первого триггера, выходы первого, второго, третьего элементов И-НЕ, элемента НЕ, программного счетчика импульсов и прямой выход второго триггера соответственно соединены с R -входом первого триггера, с R-входом второго триггера, с 5 -входом второго триггера, с первым входом третьего элемента И-НЕ, с вторым входом блока управления, с первым входом блока управления, прямой выход первого триггера подключен к третьему входу второго элемента И-НЕ, а инверсный - третьему входу третьего элемента И-НЕ, первый выход блока управления подключен с второму входу счетчика импульсов эталонной частоты и первому входу программного счетчика импульсов, а второй к третьему входу счетчика импульсов эталонной частоты и второму входу программного счетчика импульсов. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит импульсный датчик 1 скорости, блок 2 управления выходы которого связаны с входами счетчика 3 эталонной частоты и программного счетчика 4, генератор 5 эталонной частоты, подключенный к счетчику импульсов эталонной частоты, четырехтактный генератор 6 импульсов, элемент И-НЕ 7, первый вход которого подключен к выходу датчика 1 скорости, второй - к первому выходу четырехтактного генератора 6 импульсов, а выход - к R -входу первого триггера 8, второй элемент И-НЕ 9 первый, второй и третий входы которого соответственно подключены к выходу датчика 1 скорости, к прямому выходу первого триггера 8 и к втором выходу четырехтактного генератора 6 импульсов, элемент НЕ 10, вход которого свяэан с выходом датчика 1 скорости, выход - с первым .входом треть ей схемы И-НЕ 11, второй вход которой связан с третьим выходом четырех тактного генератора 6, третий вход с инверсным выходом первого триггера 8, выход третьего элемента И-НЕ подключен к 5 -входу второго RS-триггёра 12,R -вход которого свя зан с выходом второй схемы И-НЕ. Устройство работает следующим образом. Ъ исходном состоянии счетчики 3 и 4 обнулены, на выходе датчика скорости присутствует нулевой потенциал, четырехтактный генератор 6 вырабатывает тактовые импульсы ТИ1, ТИ2, ТИЗ, ТИ4, равномерно сдвинутые во времени, причем ТИ4 инвертирован по отношению к ТИ1, ТИ2 и ТИЗ. Первый элемент И-НЕ 7 закрыт, на . R-входе первого триггера 8 присутствует высокий потенциал, а на S-вход поступают инвертированные тактовые импульсы ТИ4, на прямом выходе триггера 8 присутствует нулевой потенциал, а на инверсном - высокий потенциал, элемент И-НЕ 9 закрыт и на его выходе присутствует высокий потенциал,.элемент И-НЕ 11, открыт и с-его выхода поступают инвертированные тактовые импульсы ТИЗ, на выходе триггера 12 присутствует нулевой потенциал. При вращении вала испытуемого объекта с выхода импульсного датчика 1 скорости поступают импульсы, при этом по первому импульсу, поступающему в блок 2 управления с импульсного датчика 1 скорости, запускаются счетчики 3 и 4. В момент, когда в программируемом счетчике фиксируется число импульсов, равное заданному, на выходе счетчика 4 появляется сигнал на останов счетчиков 3 и 4. По показаниям счетчиков 3 и 4 определяют угловую скорость. Прохождение импульсов с выхода датчика 1 скорости на первый вход блока 2 управления происходит следующим образом. При появлении на первом входе элемента И-НЕ 7 импульса датчика скорости, а на втором входе импульса тактовой частоты ТИ1 (тактовая частота значительно больше частоты импульсов датчика скорости) на R -входе первого триггера 8 появляется импульс нулевого потенциала, триггер 8 срабатывает и на прямом его выходе появляется высокий потенциал, который поступает на второй вход второго элемента И-НЕ 9. При поступлении на третий вход элемен- . та И-НЕ 9 импульса тактовой частоты ТИ2 на выходе элемента И-НЕ 9 появляется импульс, который поступает на R -вход второго триггера 12. Триггер 12 срабатывает и с его выхода на первый вход блока 2 управления поступает высокий потенциал. В блоке управления формируется импульс, кофорьш поступает на входа счетчиков 3 и 4. Счетчик 4 просчитывает этот импульс, а счетчик 3 начинает считать импульсы эталонной частоты. При появлении нулевого потенциала на выходе датчика 1 скорости элемент И-НЕ 7 закрывается, тактовым импульсом fH4 триггер 8 возвращается в исходное состояние, по тактовому импульсу ТИЗ открывается элемент И-НЁ 11 и приходит в исходное состояние триггер 12. При появлении второго импульса на выходе датчика 1 скорости цикл повторяется./ Ложные импульсы с входа элемента И-НЕ 7 длительностью менее чем время между тактовыми импульсами ТИ1 и ТИ2 не проходят в блЬк 2 управления. Это обеспечивается тактовыми импульсами ТИ1, ТИ2, ТИЗ и ТИ4, элементами И-НЕ 7, 9 и 11, триггерами

8 и 12 и элементом НЕ 10. Например, ложный импульс по времени совпал с импульсом тактовой частоты ТИ1, при этом срабатывает триггер 8. Но так как длительность ложного импульса нала, то он не пройдет через элемент И-НЕ 9 ввиду того, что до прихода тактового импульса ТИ2 на первом входе элемента И-НЕ 9 появляется нулевой потенциал, Триггер 8 возвратится в исходное положение тактовым импульсом ТИ4.

Если ложный импульс по времени совпадает с импульсом ТИЗ, то он не.

пройдет на вход триггера 12, так как на третьем входе элемента И-НЕ 11 будет присутствовать нулевой потенциал. Если ложные импульсы по времени не совпадают с тактовыми импульсами, то они тем более не пройдут на блок 2 управления, так . как ни один элемент сзйемы не сработает.(

Эффективность предлагаемого устройства заключается в том, что оно может работать в условиях электромагнитных полей и с входными импульсами, имеющими микрораэрьшы.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ, содержащее импульсный датчик скорости, блок управления, программный счетчик импульсов, генератор эталонной частоты, подключенный к первому входу счетчика эталонной частоты, о т л И чающе а с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введены четырехтактный генератор импульсов, два RS -триггера, три элемента И-НЕ и элемент НЕ, при этом выход импульсного датчика скорости подключен к входу элемента НЕ, к первым входам первого и второго элементов И-НЕ, первый, второй, третий и четвертый выходы четырехтактного генератора импульсов соответственно подключены к вторым входам первого, второго, третьего элементов И-НЕ и S -входу первого триггера, выходы первого, второго, третьего элементов И-НЕ, элемента НЕ, программного счетчика импульсов и прямой выход второго триггера соответственно соединены с R -входом первого триггера, с R -входом второго триггера, с ft-входом второго триггера, с первым входом третьего элемента И-НЕ, с вторым входом блока управления с первым входом блока управления, прямой выход первого триггера подключен (Л к третьему входу второго элемента И-НЕ, а инверсный - к третьему входу третьего элемента И-НЕ, первый выход блока управления подключен к второму входу счетчика импульсов эталонной частоты и к первому входу программного счетчика импульсов, а второй - к третьему входу счетчисо ка импульсов эталонной частоты и второму входу программного счетчика , импульсов. | 00