Устройство для контроля частоты вращения Советский патент 1986 года по МПК G01P3/48 

1

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля угловой скорости вращения различных механизмов.

Целью изобретения является снижение погрешности за счет повышения помехоустойчивости.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит импульсный датчик 1 скорости, соединенный с входом установки.в О первого счетчика 2, тактовый вход которого со- единен с выходом генератора 3 опорной частоты, выходы счетчика 2 соединены через дешифратор 4 с информационным входом D-триггера 5, тактовый вход которого подключен к выходу генератора 3 опорной частоты.

Инверсный выход D-тригера 5 соединен с входом установки в нуль второго D-триггера 6, тактовый вход которого подключен к выходу датчика 1 скорости и к первому входу элемента И-НЕ 7, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера 6, а выход - с счетным входом второго сметчика 8, вход установки в О которого соединен с входом установки в О второго D-триггера 6 и третьего D-триггера 9, тактовый вход которого соединен с выходом схемы И-НЕ 7, инверсный выход третьего D-триггера 9 через цепь задержки, состоящую, например, из элементов 10-12, соединен с входом установки в О R-S-триггера 13, вход установки в 1 которого соединен с выходом второго счетчика 8.

Устройство для контроля частоты вращения работает следующим образом,

При отсутствии входного сигнала счетчик 2 непрерывно пересчитывает импульсы генератора 3 опорной частоты. При этом на выходе дешифратора 4 периодически появляется О после пересчета серии из N импульсов, соответствующей коэффициенту деления счетчика. (М+1)-й импульс переписывает нулевой сигнал с выхода дешифратора в первый D-триггер 5, так как этот импульс приходит в момент, когд все пересчетные процессы в сче тчике 2 и дешифраторе 4 уже прошли, ложной фиксации кода не происходит, (Н+2)-й импульс с выхода генератора стандартной частоты снова переводит D-триггер 5 в состояние 1, которое сох1254390

5

0

раняется до следующего совпадения кодов, .

Короткий импульс с инверсного выхода D-триггера 5 устанавливает в О второй и третий D-триггеры 6 и 9 и второй с - втчик 8. При этом на втором Входе схемы И-НЕ 7 присутствует О и импульсы с выхода формирователя не поступают на входы счетчика 8 и третьего D-триггера 9 на выходе счетчика 8 присутствует О, на инверсном выходе третьего D-триггера 9 присутствует 1, которая через цепь задержки на элементах 10-12 поступает на вход установки в нуль R-S- триггера 13 и через время, определяемое величинами R и С элементов 11 и 12, устанавливает R-S-триггер 13 в О. Если на вход формирователя 1 поступают импульсы, то первый из них сбрасывает счетчик 2 в О. При этом абсолютная погрешность длительности сформированного импульса должна удовлетворять условию

25

лТ Т

0

5

0

5

0

5

где дь - абсолютная погрешность длительности сформированного импульса выходной частоты; T.f - период импульса генератора

стандартной частоты. По окончании импульса с выхода формирователя счетчик 2 считает импульсы с выхода генератора 3 стандартной частоты. Если период входной частоты больше установленного коммутацией дешифратора 4, то он фиксирует момент совпадения кода, который выделяется триггером 5, устанавливает D-триггер 6 в О и запрещает прохождение входных импульсов на вход счетчика 8 через схему совпадения И-НЕ. Единичный сигнал с .выхода триггера 5 устанавливает в нулевое состояние, счетчик 8 и третий D-триггер 9. На инверсном выходе триггера 9 и входе установки в нуль R-S-триггера 13 присутствует потенциал 1. Если период следования входных импульсов такой, что счетчик 2 за это время не успевает набрать число, соответствующее коду, установленному дешифратором 4, то к приходу следующего входного импульса триггер 5 фиксирует совпадение кода и триггер 6 остается в единичном состоянии, на первый вход схемы И-НЕ поступает единичньй - потенциал и следующий входной импульс

проходит на вход счетчика 8 импульсо и триггера 9, который переходит в единичное состояние и на его инверсном выходе появляется нулевой потенциал, при этом конденсатор 12 быстро разряжается через диод 10. Если счетчик 8 импульсов содержит один триггер, то на выходе появляется единичный потенциал, который переводит R-S-триггер 13 в единичное состо яние, и на выходе устройства появляется единичный потенциал. Если счетчик 8 импульсов содержит п (п 1) триггеров, то для срабатывания R-S- триггера 13 необходимо импуль- сов с частотой, период которой меньше установленного значения. Если после срабатывания R-S-триггера 13 продолжают поступать импульсы с периодом меньше значения, установленного дешифратором, то на выходе устройства сохраняется единичный потенциал.

Если на вход устройства поступают импульсы с периодом больше установленного значения, то на выходе де- шифратора 4 появляется импульс совпадения - нулевой потенциал, который переписывается в триггер 5, на инверсном выходе которого появляется единичный потенциал, который уста- навливает в О триггер 6, счетчик 8 и триггер 9. На инверсном выходе триггера 9 появляется единичный потенциал. Конденсатор 12 начинает медленно заряжаться через резистор 11, и через время, определяемое со- отношением номиналов элементов 11 и 12 когда напряжение на конденсаторе, т.е на входе установки в нуль R-S-триггера 13 достигает величины единичного потенциала, триггер устанавливается в нуль и на выходе устройства появляется нулевой потенциал. Если в процессе заряда конденсатора 12 напряжение на нем меньше значения едини ч- ного потенциала, необходимого для установки в нуль триггера 13, а на входе устройства присутствуют импульсы с периодом меньше значения, установленного дешифратором 4, то Следующий импульс, поступающий после первого импульса с периодом меньше установленного значения, переводит триггер 6 в единичное состояние. Импульс , поступаюпщй после второго им

пульса с периодом меньше установленВНИИПИ Заказ 4714/48 Тираж 778

Произв.-полягр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

j O 5 0

5 Q

5

0

0

5

ноге значения, проходит через схему И-НЕ 7 и вызывает переход счетчика 8, импульсов и триггера 9 в единичное состояние, конденсатор 12 быстро разряжается через диод 10, и R-S- триггер 13 сохраняет прежнее состояние .

Таким образом, устройство срабатывает с некоторой временной задержкой, причем срабатывание устройства при периоде входного сигнала меньше установленного значения происходит после прохождения серии импульсов входной частоты, состоящей из 2 +1 импульсов, где п 1 - число двоичных разрядов счетчика 8. Срабатьшание устройства при периоде входного сигнала больше установленного значения йроисходит через время, определяемое величинами элементов 11 и 12.

Формула изобретения

Устройство для контроля частоты вращения,содержащее импульсный датчик скорости, первый счетчик, соединенный с дешифратором, генератор опорной частоты, отличающееся тем, что, с целью .снижения погрешности измерения за счет повышения помехоустойчивости,в него введены три D-трйггера, схема И-НЕ, второй счетчик, RS-триггер, элемент задержки, причем выход дешифратора соединен с информационным входом первого D-триггера, тактовый вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты и счетным входом первого счетчика, а инверсный выход соединен с входом установки в О второго D-триггера, второго счетчика и третьего D-триггера, тактовый вход второго D-триггера соединен с выходом датчика скорости и первым входом схемы И-НЕ, выход которой соединен со счетным входом второго счетчика и тактовым входом третьего D-триггера, выход второго счетчика соединен с входом установки в 1 R-S-триггера, вход установки в О которого соединен через цепь задержки с инверсным выходом третьего D-триггера, а информационные входы второго и третьего D-триггеров соединены с точкой, имеющей потенциал логической единицы.

Подписное

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет снизить погрешность за счет повьшения помехоустойчивости. Устройство содержит датчик скорости 1, счетчики 2 и 8i генератор 3 опорной частоты. дешифратор 4, D-триггеры 5, 6 и 9, элемент И-НЕ 7, элементы 10, 11 и 12 задержки и RS-триггер 13. Введение новьпс элементов и образование новых связей между элементами позволяет устройству срабатывать с временной задержкойj причем срабатывание при периоде входного сигнала меньше установленного значения происходит после прохождения серии импульсов входной частоты, состоящей из 2 + 1 импульсов, где п . 1 - число двоичных разрядов счетчика 8. Срабатьгаание устройства при переходе входного сигнала больше установленного значения происходит через время, определяемое величинами линий задержек