Цифровой измеритель скорости перемещения Советский патент 1985 года по МПК G01P3/54 G01P3/66 

Ф

сл со 0 «

Изобретение относится к измерительной технике и может .быть использовано в системах измерения угловой или линейной скорости.

По основному авт.св. №;1091074 известно устройство цифрового измерителя скорости перемещения, содержащее датчик временного интервала, генератор импульсов стабилизированной частоты, первый электронный ключ, счетчик импульсов времени, счетчик с цифровой индикацией, сумматор, блок оперативной памяти, второй и третий электронные ключи и счетчик-накопитель СО

Недостатком известного измерителя является возрастание времени пересчета при возрастании значения измеряемой скорости. Кроме того, при широком диапазоне измеряемой скорости неоправданно возрастает объем сумматора, оперативной памяти и счетчика цифровой индикации.В случае малой емкости указанных функциональных элементов уменьшается точность измерения и возможно переполнение.

Цель изобретения - повышение быстродействия и достоверности измерения в широком диапазоне измеряе1«лх скоростей при заданной относительной точности измерения. .

Поставленная цель достигается тем что в цифровой измеритель скорости, содержащий датчик временного интервала, три ключа, счетчик-накопит ель, генератор импульсов стабильной частоты, выход которых соединен с входами двух электронных ключей, выход первого из которых подключен к счетчику импульсов времени, первые входы суммтора подключены к выходам соответствннцих ячеек блока памяти, а разрядшле выходы ячеек сумматора соединены с входами тех же ячеек блока памяти, а выход второго электронного ключа соединен с тактовым входом блока оперативной памяти и входом счетчика импульсов с цифровой индикацией, парны вход третьего электронного ключа под ключен к входу сумматора, а второй вход к выходу второго электронного ключа, выход третьего электронного ключа соединен с.входом счетчика-накопителя, выход которого подключен к третьему выходу второго электронного ключа, дополнительно введены сдвигающий регистр, счетчик импульсов

сдвига и четвертый электронный ключ, причем параллельные выходы счетчика импульсов времени подключены к соответствующим разрядным входам сдвиганяцего регистра, вход управления которого соединен с ькодам датчика временного интервала, а первые входы рарядных ячеек сумматора подключены к разрядным выходам старших разрядов сдвигающего регистра, старший разрядный выход которого дополнительно соединен с четвертым входом второго ключа и третьим входом четвертого ключа, два первых входа которого подключены к выходам датчика временного интервала и генератора импульсов стабильной частоты, а выход - к входу синхронизации сдвиганяцего регистра и входу счетчика импульсов сдвига, разрядшле выходел которого соединены с входами управления положением запятой счетчика импульсов с ицдикацией.

На чертеже представлена блок-схем цифрового измерителя скорости перемещения.

Измеритель содержит пересчетное устройство 1, состоящее из сумматора 2, блока 3 оперативной памяти счетчика-накопителя 4, электронных ключей 5 и 6, счетчик 7 импульсов времени, счетчик 8 шотульсов с цифровой индикацией, электронный ключ 9, датчик 10 временного интервала, генератор 11 импульсов стабилизированной частоты, сдвигакщий регистр 12, счетчик 13 импульсов сдвига и электронный ключ 14.

Пересчетное устройство 1 выполняет пересчет двоичного (двоично-десятичного) кода времени и код скорости в соответствии с формулой;

v -|-.

где V - скорость перемещения объекта S - заданный по величине отрезок

пути;

Т -- время прохождения объектом отрезка.

В исходном состоянии информация в счетчике 7 импульсов времени блока 3 оперативной памяти, счетчика-нако. пителя 4, счетчика 13 импульсов сдвига и счетчика 8 с цифровой индикацией стерта, ключи 5, б, 9 и 14 закрыты, сигнал датчика 10 временного интервала отсутствует. 3 При- измерении передним фронтом импульса временного интервала с датчика 10 закрывается ключ 9, и импуль сы стабилизиррванной частоты f с выхода генератора 11 через открытый ключ 9 поступают в счетчик 7 импульсов времени. Задним фронтом импульса временного интервала закрывается ключ 9, подготавливаются к работе ключи 5 и 14, и одновременно переписывается информация из счетчика 7 импульсов времени в сдвигающий регистр 12, который управляет работой ключей 14 и 15 в зависимости от информации на своем входе. Ключ 5 блокируется сигналом с выхода старшего разряда регистра 12, а ключ 14 открывается,если старший значащий разряд информации о скорости не находится в старшем разряде счбтчика 7, а соответственно, и регистра 12, При этом {шпульсы стабшшзи-. рованной частоты с выхода генератора 11 через открьггый ключ 14 поступают в счетчик 13 и регистр 12. Каждым импульсом, поступившш на вход синхронизации регистра 12, информация о величине скорости перемещается в сторону старшего разряда регистра 12 и при появлении старшего значащего разряда информации о скорости на выходе старшего разряда регистра 12 ключ 14 закрывается, а с ключа 5 снимается блокировка. При этом ключ 5 открывается, и начинаетс процесс пересчета, которьй нродолжается до тех пор, пока пересчетное устройство 1 в цифровой форме не преобразует длительность испульса временного интервала в цифровой код средней скорости объекта на уча стке S-const. Процесс пересчета состоит в том, что с приходом кажпого очередного импульса, поступающего от генератора 11 через ключ 5 на установочный вход 7 3 оперативной памяти, в посблокаледний переписывается код числа с выхода двоичного сумматора 2. Это число является арифметической суммой содержимого К стар лих разрядов сдвигающего регистра 12 А и содержимого блока 9 оперативной памяти В,- , i 1 , 2, 3, ... К, где К - число разрядов сумматора 2 и блока Э оперативной памяти. При переполнении сумматора 2 на выходе сигнала переноса Р#. в его старшем разряде появляется единичный уровень, .открывакиций ключ 6. Тогда следующий импульс от генератора 11 записывает информационную единицу в счетчик-на(копитель 4. Описываемый процесс суммирования продолжается до записи логической единицы в последний разряд счетчиканакопителя 4, после чего закрывается ключ 5, и работа пересчетного устройства заканчивается. В счетчике 8 с цифровой индикацией индуцируется количество сложений, происшедших за время работы пересчетного устройства .1, численно равное средней скорости объекта на заданном участке пути S const. В то же время счетчик 13 импульсов сдвига формирует код порядка величины .скорости (управляет положением запятой), который численно равен количеству сдвигов (умножений на 2), проделанных сдвигаюпщм регистром 12. Использова1ше изобретения позволит применить цифровой измеритель скорости перемещения в широком диапазоне скоростей с достаточно высоким быстродействием, достоверностью измерения и надежностью. того, предложенное построение устройства позволяет значительНо уменьшить объем сумматора, блока оперативной памяти и счетчика с онФ РОБОЙ индикацией.

jy

Ф Ф 1

TT

JtiwjL

4

f

r Ф j

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ по авт.св. №1091074, отличающийся тем, что с целью повышения быстродействия и достоверности измерения, в него введены сдвигающий регистр, счетчик импульсов сдвига и четвертый электронный ключ, причем параллельные выходы счетчика импульсов времеии поключены к соответству«)цим разрядным входам сдвигающего регистра, вход управления которого соединен с выходом датчика временного интервала, а первые входы разрядных ячеек сумматора подключены к разрядным выходам старших разрядов сдвигающего регистра, старший разрядный выход которого дополнительно соединен с четвертым входом второго ключа и :третьим входом четвертого ключа, два первых входа которого подключены к выходам датчика временного интер- зала и генератора импульсов стабильной частоты, а выход - к входу синхронизации сдвигающего регистра и входу счетчика импульсов сдвига, : разрядные выходы которого соединены с вxoдa т управления положением запятой счетчика импульсов с цифровой индикацией.