Цифровой измеритель ускорения Советский патент 1984 года по МПК G01P15/08 

Изобретение относится к технике измерения параметров движения и может быть использовано в дискретных системах контроля и управления. Известно устройство для измерения ускорения вала, содержащее импульсный датчик на валу, схемы И, к одним входам которых подключен выход датчика, к другим - вькоды ге нератора временных интервалов, а вы ходы схем И связаны с входами ревер сивного счетчика, соединенного с отсчетным устройством LI3 . Недостатком такого устройства Является то , что если на вход вычитания счетчика поступает больше импульсов, чем на вход сложения, код, оставшийся в счетчике, не соответствует действительному значению t уск рения. Известно также устройство,, позво ляющее определить отклонение измеря мой частоты следования импульсов от номинального значения, содержащее управляемый ключ и цифровой счет чик 2 . Устройство также позволяет определить знак приращения числа импуль сов, однако,относительно сложно и не позволяет определять текущее при ращение частоты следования импульсов . Ваиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является цифровой измеритель ускорения вала, содержащий установленный на валу импульсный датчик, две схемы И, входы которых соединены с выходом импульсного датчика, генератор временных интервалов, прямой и инверсный выходы которого подсоединены соответственно к первой и второй схемам И, ц. двоичной реверсивный счетчик. Кроме того, устройство содержит схему инкремента, два блока вентилей, дешифратор и отсчетное устройство З . Недостатком измерителя является его сложность, обусловленная наличием схемы инкремента, дешифратора, блоков схемы И и отсчетного устройс ва, обеспечивапщих измерение при по ложительных ускорениях. Цель изобретения - упрощение кон рукции измерителя ускорения. Указанная цель достигается тем, что цифровой измеритель ускорения, содержащий импульсный датчик, две схемы И, входы которых соединены с 202 выходом импульсного датчика/ генера-. тор временных интервалов, прямой и инверсный выходы которого подсоединены соответственно к первой и второй схемам И, и двоичный реверсивный счетчик, Дополнительно содержит управляемый переключатель, схему НЕ, схему ИЛИ, первый вход которой соединен с выходом первой схемы И, второй вход схемы ИЛИ соединен с первым выходом управляемого переключателя, а выход - с суммирукицим входом реверсивного счетчика, выход второй схемы И подключен ко входу управляемого переключателя, второй выход которого подключен к вычитающему выходу счетчика, а первый управляющий вход переключателя соединен с инверсным выходом генератора временных интервалов , при этом второй управляющий вход переключателя подключен к выходу s схемы НЕ, входы которой соединены с выходами разрядов реверсивного счетчика,i На чертеже приведена функциональ-ная схема цифрового измерителя ускорения. Измеритель содержит импульсный , датчик , генератор2 временных интервалов, две схемы И 3 и 4, схему ИЛИ 5, управляемый переключатель 6с двумя (первый а , второй Ъ) выходами, двоичный реверсивный счетчик 7и схему НЕ 8. При этом выход датчика 2 включен на первые входы схем И 3 и 4, на вторые входы которых включены, соответственно прямой и инверсный выходы генератора 2.Выход схемы И 3 соединен через первый вход схемы ИЛИ 5 с суммирующим входом счетчика 7, а выход схемы И 3 - со входом переключателя 6. Первый выход « переключателя А связан со вторым входом схемы ШШ 5, а второй выход Ъ - с вычитающим входом счетчика 7. f Первый управлякндий вход переключателя 6 подключен к инверсному выходу генератора 2, а второй - к выходу схемы НЕ 8, включенной на выходы разрядов счетчика 7. В исходном положении переключатель 6 включен на выход Ь . Импульсы генератора 2 одинаковой длительности поочередно поступают на входы схем И 3,4. Цифровой измеритель ускорения работает следукяцим образом. Допустим, первой открывается схема И 3 и импульсы датчика I, часто3та которых пропорциональна скорости перемещения объекта, через схему ИЛИ 5 поступают на суммирукиций вход + счетчика 7. В последнем накапливается код числа где Т - длительность импульса генератора 2, ;fj,p -средняя частота импульсов д чика 1 на этом отрезке врем Затём открывается схема И 4 и импульсы датчика 1. через переключатель 6 идут на вычитающий вход чика 7. Их общее число равно N2 Т e,j,2 где fpp2 - средняя частота импульсов датчика 1 на данном отрезке времени При этом в счетчике 7 формируется код N Njj, пропорциональный ускорению. Если; N4 Nj (ускорение отрицательное) , то счетчик 7 в процессе вычитания из него импульсов не обну

ляётся, на выходе cxei НЕ 8 .не появляется единичный сигнал и состояние переключателя 6 на данном инвисимо от объема счетчика. При этом устройство в целом проще и недежнее известного./ 0 тервале Измерения ускорения не меняется. (ускорение полоЕсли Лее N. 1 2 жительное), ТО в какой-то момент времени вычитания из счетчика 7 импульсов он обнуляется , на выходе схемы НЕ,8 появляется единичный сигнал, сигнализируя о.положительном знаке ускорения и одновременно переключая переключатель 6 на выход. При этом импульсы датчика I через схему ИЛИ 5 поступают на суммирующий вход Ч счетчика 7. Таким образом, независимо от знака N в счетчике 7 формируется код, пррпорхшональный ускорению, а схема НЕ 8 сигнализирует о знаке ускореФункционирование предлагаемого измерителя при положительных и отрицательных ускорениях обеспечивается схемой ИЛИ 5, схемой НЕ 8 и управляемым переключателем 6 (он реализуется триггером и двумя схемами И) - пятью простыми элементами неза

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ УСКОРЕНИЯ , содержащий импульсный датчик, две схемы И, входы которых соединены с выходом импульсного датчика, генератор временных интервалов,прямой и инверсный выводы которого подсоединены соответственно к первой и второй схемам И,и двоичный реверсивный счетчик, отличающийс я тем, что, с целью упрощения конструкции, он содержит управляемый переключатель, схему НЕ и схему Ш1И, первый вход которой соединен с выходом первой схемы И, второй вход схемы ИЛИ соединен с первым выходом управляемого переключателя, а выход с суммирующим вxoдo f реверсивного ; счетчика, выход второй схемы 1Г подключен ко входу управляемого переключателя, второй выход которого подключен к вычитающему выходу счетчиg ( ка, а первый управляющий вход переключателя соединен с инверсным выходом генератора временных интервалов, при этом второй управляющий вход пеС реключателя подключен к выходу схемы НЕ, входы которой соединены с выходами разрядов.реверсивного счетчика. сх со