Измеритель скорости линейных перемещений Советский патент 1986 года по МПК G01P3/54 

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при создании точных и быстродействующих измерителей скорости перемещения различных объектов.

Цель изобретения - повьшение точности измерения скорости перемещения при работе устройства в широком диапазоне изменения входного сигнала.

На фиг. 1 представлена функдиональ-Ю да основного регистра 5 диапазона в

нал схема предложенного устройства} на фиг. 2 - схема устройства управления; на фиг. 3 - временные диаграммы измерителя.

Измеритель скорости линейных пере- мещений состоит из импульсного датчика 1 скорости, к выходу которого последовательно подключены устройство 2 управления, счетчик 3 временных интервалов, основной регистр 4 временных интервалов. К выходу устройства управления подключен основной регистр 5 диапазона. Буферные регист- ры 6 и 7 подключены к выходам соответствующих основных регистров 4 и 5, цифроаналоговые преобразователи 8 и 9 кодовьми входами подключены к выходам буферных регистров 6 и 7, э аналоговыми - в цепи прямой и обратной связи усилителя 10 постоянного тока. Вход цифроаналогового преобразователя 9 подключен к источнику опорного напряжения U, а выход цифроаналогового преобразователя 8 - к выходу устройства.

Устройство управления содержит пять формирователей коротких импульсов 11-15, триггер 16, схему И 17, генератор 18 импульсов и делитель 19 частоты. Устройство управления соединено цепями 20-28 и схемой преобразования измерителя, а выход 29 триггера 16 является управляющим по отношению к состоянию элемента И 17.

Измеритель предназначен для получения напряжения, прямо пропорционального скорости линейных перемещений, определяемой по времени t прохождения заданного расстояния.

Временные интервалы t с выхода импульсного датчика 1 скорости поступают на вход устройства 2 управления, которое в начале интервала t производит установку счетчика 3 временных интервалов в нулевое состояние, а затем в течение времени t , подает на счетный вход счетчика 3 импульсы эталонной частоты f,..

К концу каждого временного интеркод,

вала t в счетчике 3 получается числовой эквивалент которого

t t, -f,. По окончании t, код числа N.

пере- вреписывс1ется в основной регистр 4 менных интервалов.

Дахсее устройство 2 управления производит установку младшего разря

единичное, а всех остальных - в нулевое состояние.

Затем устройством 2 производятся сдвиги содержимого регистров 4 и 5 до тех пор, пока единица старшего разряда кода числа N не перепишется в старший разряд регистра 4.

Пусть, например, при этом произойдет п сдвигов Следовательно, в регистре 5 записывается число

N - 7

а код числа N занимает старшие разряды регистра 4 Единица с выхода старшего разряда регистра 4 поступает на вход устройства 2 управления, которое запрещает дальнейший сдвиг содержимого регистров 4 и 5 и переписывает коды этих регистров соответственно в буферные регистры 6 временных интервалов и диапазона 7.

Таким образом, в буферный регистр 6 временных интервалов 6 з-апи- сывается код числа N , равный N.,

Следова

Ч но сдвинутый на п разрядов.

тельно

N N Nд N 2.

Коды чисел N и НдПоступают соответственно на первьй 8 и второй 9 цифроаналоговые преобразователи.Цифроаналоговые преобразователи 9 и 8 включены соответственно во входную цепь и цепь обратной связи усилителя 10 постоянного тока.

Для выходного напряжения устройства можно записать

х

ь.

к

и„

К,

N,

N

1

-1), f J t.

где К

V.

и К - постоянные коэффициенты цифроаналоговьЕХ преобразователей 8 и 9j - опорное напряжение.

Из последнего соотношения видно, что выходное напряжение устройства гфямопропорционально скорости перемещения.

Устройство управления работает следующим образом.

Импульсы 20 с выхода датчика 1 (фиг. 1) поступают на вход формирователя 11, на выходе которого вьфабаты- вается импульс 21 перезаписи кода N из счетчика 3 в регистр 4. Вырабатываемые на выходе формирователей 12 и 13 импульсы 22 и 23 производят соответственно сброс счетчика 3 и установку регистра 5 в исходное состояние. По окончании/ импульса 23 триггер 16 переводится в единичное состояние, и на сдвиговые входы регистров 5 и А через разрешенную с выхода триггера 16 схему И 17 поступают импульсы 24 сдвига, формируемые генератором 18 импульсов. Сдвиг продолжается до тех пор, пока единица старшего разряда кода N не достигнет старшего разряда регистра 4 (пока не будет

сформирован кода числа N ).

Сигналом 25 (задним фронтом его) триггер 16 возвращается в нулевое состояние. Сдвиг запрещен. Одновременно с инвертирующего выхода триггера 16 с помощью формирователей 14 и 15 вырабатьгоаются сигналы 26 и 27 производящие перезапись кодов из регистров 5 и 4 соответственно в регистры 7 и 6. С приходом очередного импульса 20 процесс повторяется. На счетный вход счетчика 3 поступают импульсы 28 с выхода делителя 19 частоты.

Формула изобретения

Измеритель скорости линей№К перемещений, содержащий импульсный датчик скорости, выход которого соединен с тактовым входом устройства управления, счетный и установочный выходы которого подключемй соответ10

15

224725

ственно к установочному и счетному входам счетчика временных интервалов , кодовый выход которого соединен с кодовым входом основного регистра временных интервалов, старший разряд которого соединен со входом остановки устройства управления, первый выход перезаписи которого соединен со входом перезаписи кода временного интервала в основной регистр временных интервалов, кодовьй выход которого соединен с кодовым входом буферного регистра временных интервалов, вход перезаписи которого подключен к второму выходу перезаписи устройства управления, а кодовый выход - с кодовым входом первого цифроаналого- вого преобразователя, аналоговые ;вход и выход которого соединены со- ответственно с выходом и входом усилителя постоянного тока, вход которого подключен к источнику опорного напряжения через второй цифроанало- говый преобразователь, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения при работе устройства в широком диапазоне скоростей, в него дополнительно введены основной и буферный рет истр диапазона, вход установки основного регистра диапазона подключен к выходу записи устройства управления, сдвиговьй вход - к сдвиговому входу основного регистра временных интервалов и выходу сдвига устройства уп20

25

30

35

40

равления, а кодовый выход - к кодовому входу буферного регистра диапазона, вход перезаписи которого соединен с третьим выходом перезаписи устройства управления, а кодовый выход - с кодов 4 входом второго циф- роаналогового преобразователя.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при создании точных и быстродействующих измерителей скорости перемещения различных объектов. Цель изобретения - повышение точности измерения скорости перемещения при работе устройства в широком диапазоне изменения входного сигнала. Импульсы 20 с выхода датчика поступают на вход формирователя 11 коротких импульсов, на выходе которого вырабатывается импульс 21 перезаписи кода. Вырабатываемые на выходе формирователей 12 и 13 импульсы 22 и 23 устанавливают регистр в исходное состояние. По окончании импульса 23 триггер 16 переводится в единичное состояние и через разрешенную с выхода триггера 16 схему И 17 поступают импульсы сдвига 24, формируемые генератором 18 импульсов. Сигналом 25 триггер 16 возвращается в нулевое состояние, и сдвиг будет запрещен Одновременно с выхода триггера 16 с помощью формирователей 14 и 15 вырабатываются s сигналы 26 и 27, производящие пареза- пись кодов. 3 ил. дзиг.2

Редактор Н.Воловик

Заказ 1945/44

Тираж 778 Подписное ВНИИ11И Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Произволгтвенно-по;гиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель Ю.Мручко

Техред И.Верес Корректор Г.Решетник