Измеритель скорости с квазипостоянной погрешностью измерения Советский патент 1986 года по МПК G01P3/48 

ipasHOCTb кодов в регистрах 9 (10) представляет код значения суммы периодов датчика между двумя переполнеУстройство относится к информационно-преобразовательной технике, а точнее к цифровым средствам измерения скорости.

Цель изобретения - повьшение точ- ности измерения в широком диапазоне измеряемых скоростей.

На чертеже показана схема измерителя .

Схема .содержит импульсный-датчик скорости, генератор 2 опорной частоты, счетчик-формирователь 3 кода периода (счетчик), триггеры 4 и 5, эле JMeHT 6 задержки, счетчик 7 числа периодов, арифметическое устройство 8 с памятью, включающее регистры 9 и 1 промежуточной памяти, устройство 11 величины и устройство 12 деления, выходное отсчетное устройство 13, делитель 14 частоты, генератор 15 импульса сброса, подключенный к шине 16 сброса.

Измеритель работает следующим образом.

Счетчик 3 непрерывно заполняется импульсами генератора 2 опорной частоты, так что на его импульсном выходе периодически появляется импульс переполнения с периодичностью цикла Тц Тп-2 , где Т - период частоты опорного генератора 2, а п - число двоичных разрядов счетчика 3. Таким образом, с дискретностью в Тд на информационных выходах счетчика 3 появляется код текущего вре- манн. Импульс переполнения каждый раз по счетномщ входу опрокидьшает триггер 5.Последнее приводит к тому, что поочередно на входы V регистров промежуточной памяти поступает сигнал разрешения записи информации о значениях кода текущего вре менн, Однако в отсутствие сигналов на тактирующих С-вхрдах запись не произво™ дится.

Импульсы датчика 1 поступают в схему измерителя через узел синхрони

12f0099

ниями. Вьсходной код пропорционален частоте датчика, а значит, скорости вращения либо перемещения. 1 ил.

зации на триггере 4. Во избежание совпадение момента .поступления фронта импульса датчика с фронтами рующих импульсов генератора 2 сигналы датчика no D-входу переводят триггер 4 в единичное состояние. Обнуление триггера производится на переднем фронте импульсов генератора 2 с учетом задержки, вносимой элементом 6. Передний фронт сигнала, появляющийся при этом на инверсном выходе триггера 5, используется как тактирующий, осуществляет запись л единицы в счетчик 7 числа периодов и запись значения кода текущего времени в тот из регистров, на V-входе которого имеется сигнал разрешения от триггера 5 (триггер, выбора регистра) . Разрядность счетчика 3 и частота генератора 2 выбираются такими, что Т Т„ , где Т. - максимальное значение периода измеряемой частоты. Каждый последующий импульс датчика вызьшает перенос значений кода текущего времени в указанный регистр, обновляя записанную ранее информацию.

Так как триггер выбора регистра 5 переключается в момент переполнения счетчика 3, то в регистре 9 (10) остается записанный последнее значение кода текущего времени, з-апись которого предшествовала переполнению. После переключения регистров, запись кода текущего времени аналогично производится во второй из регистров, в котором к моменту переполнения счетчика 3 также остается последняя запись.

Очевидно, что к моменту очередно- го переполнения счетчика 3 разность кодов текущего времени, записанных в регистрах 9 и 10, представляет собой в определенном масштабе код значения cyMMbJ периодов импульсов датчика, прошедших за время между двумя переполнениями:

rn

-N, kZ:T

lo

Ul

1 5

где i 1, 2, 3, ... , га;

Т д. - i -и период следования импульсов датчика; К - коэффициент пропорционалности, определяемый уровнем опорной частоты. При равномерном следовании импульсов датчика и равенстве значений периодов

N, - N, KmT. Импульс переполнения счетчика 3 подан на тактирующий вход устройства 11 вычитания и вызывает перезапись значений кодов Nq и N,, п о входам уменьшаемого и вычитаемого в устройство 11, где производится операция вычитания N, - N,o , так что на вход кода делителя устройства 12 деления поступает значение К m „. На вход кода делимого поступает с выходов счетчика периодов значение т. В результате операции Деления выходной код устройства 12, поступающий на вькодное отсчетное устройство 13, выражается так:

in

1

к m т,

К Т„

K,-f

где fа частота импульсов датчика; К - коэффициент пропорциональности.

Таким образом, выходной код пропорционален частоте датчика, а значит, в определенном масштабе, - скорости его вращения либо перемещения.

Формула изобретения

Изкзритель скорости с квазипостоянной погрешностью измерения, содержащий импульсньй датчик скорости, генератор опорной частоты, формирователь кода периода, выходное отсчетное устройство, отлича. ющий- с я тем, что, с целью повышения точности измерения в широком диапазоне измеряемых оростей, формирователь кода периода выполнен в виде счетчика со счетным и установочным входами с информационными и импульсными ходами последаих разрядов, а в

ВНИИШ Заказ 513/53 Тираж 778 Подписное Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул,Проектная, 4

ь

,

10099

схему дополнительно введены первый и второй триггеры с управляющим, тактирующим и установочным входами каждый, элемент задержки, генератор,

5 импульсов сброса, подключенный к шине сброса-, делитель частоты, счётчик числа периодов со счетным и установочным входами, арифметическое устройство с памятью, включающее

to первьй и второй регистры промежуточной памяти с информационными входами записи, разрешения и установочны- MJi входами каждьй, устройство вычитания - с информационными входами ко15 да уменьшаемого и кода вычитаемого, тактирующим и установочным входами, устройство деления - с информационными входами кода делимого и кода делителя, причем генератор опорной

20 частоты подключен к счетному входу формирователя кода периода и через элемент задержки - к счетному входу первого триггера,импульсный датчик-, к управляющему D-входу того же триг25 repaj инверсный выход которого связан со счетным входом счетчика числа периодов и входами записи регистров промежуточной памяти, импульсный выход фор1 Шрователя кода периода

20 подключен к тактирующим входам делителя частоты, устройства вычитания и второго триггера, прямой и инверсный выходы, которого связаны с входа- ш разрешения соответственно первого и второго регистров, информационные выходы формирователя кода периода параллельно подключены к информационным вх.одам обоих регистров памяти, выходы первого из них - к информационным входам .кода уменьшаемого, а выходы второго - к входам кода вычитаемого устройства вычитания, выходы последнего подключены к информационным входам кода делителя, а выходы счетчика числа периодов - к входам кода делимого устройства деления информационные выходы последнего подключены к информационным вхо дам выходного отсчетного устройства, тактирующий вход которого подключен к выходу дел1-:теля частоты, установочные входы триггеров, регистров, счетчика, формирователя, устройств вычитания и деления подключены к шине сброса.

35

40

45

50

Устройство относится к информационно-преобразовательной технике, а точнее к цифровым средствам измерения скорости. Цель изобретения - по- вьшение точности измерения в широком диапазоне измеряемых скоростей. Схема измерителя содержит импульсный датчик 1 скорости, генератор 2 опорной частоты, триггеры 4 и 5, элемент 6 задержки, счетчик 7 числа периодов, арифметическое устройство 8 с памятью, включающее регистры 9 и 10промежуточной памяти, устройство 11величины и устройство 12 деления, вькодное отсчетное устройство 13, делитель 14 частоты, генератор 15 импульса сброса, шину 16. Триггер 5 выбора регистра переключается при переполнении счетчика 3, поэтому в регистре 9(10) остается последнее значение кода текущего времени, запись которого предшествовала переполнению. При переключении регистров запись аналогично производится во втором из регистров. К моменту очередного переполнения счетчика 3 i (Л