Устройство для измерения скорости вращения вала Советский патент 1987 года по МПК G01P3/489 

11

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и предназначено для измерения скорости вращения вала.

Целью изобретения является повы- шение точности измерения скорости вращения вала путем измерения ошибки в периодах зубчатых колес и коррекци полученного результата скорости на величину ошибки в-периодах.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства дня измерения скорости вращения вала; на фиг.2 - схема ключа; на фиг.З - схема, управляющего триггера; на фиг.4 - временные диа- граммы, поясняющие принцип действия предлагаемого устройства.

Устройство для измерения скорос ти вращения вала (фиг.1) содержит им- пульсньш датчик 1 , счетчик 2 числа периодов, ключ 3, управляющий триггер 4, счетчик 5 импульсов эталонной частоты, генератор 6 эталонной частоты, блок 7 сравнения периодов, блок 8 вычитания, блок 9 оперативной памяти, сумматор 10, вход 11 Пуск, вход 12 Запись, блок 13 управления. В исходном состоянии счетчики 2, 5 и сумматор 10 находятся в нулевом состоянии, ключ 3 закрыт, триггер 4 - в нулевом состоявши, оперативная память стерта.

Схема ключа 3, представленная на фиг.2, содержит два элемента И-НЕ 14 и 15 и D-триггер 16.

Схема управляющего триггера 4, представленная на фиг.З, содержит два D-триггера 17-18.

Схема 3 работает следующим образом.

В начале периода измерения по переднему фронту импульса с импульсного датчика 1 триггер 16 сработает. Через промежуток времени, равный ; времени включения триггера 4, придет сигнал с триггера 4 на запрет элемента И-НЕ 14 и разрешение на элемент И-НЁ 15 для прохождения импульсов с генератора эталонной частоты на вход счетчика 5. Временная диаграмма ра- боты ключа 3 представлена на фиг.4

Схема управляющего триггера 4, изображенная на фиг.4, работает следующим образом.

При приходе сигнала со счетника 5 эталонной частоты триггер 17 срабатывает и дает разрешение на сраба- тьшание триггера 18. При приходе

5

0

-

5

0

5

0

5

132

очередного импульса с импульсного датчика 1 триггер 18 срабатывает и выдает сигнал на ключ 3 и блок I3 управления.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерения по сигналу Пуск 11 блок 7 сравнения периодов последовательно сравнивает периоды, представленные число-импульсным кодом, и запоминает код наибольшего периода. По сигналу Запись 12 блок 8 вычитания последовательно вычитает из наибольшего периода каж- дьш последующий и результат определяется устройством 9 памяти.

Оперативная память 9 представ- . ляет собой набор регистров, число которых равно числу ,зубьев колеса. Адрес каждого регистра определяется устройством 13.управления.

Таким образом, за один оборот вала для каждого периода определится и за- пищется ошибка изготовления зубьев. Первый импульс с датчика 1 скорости откроет ключ 3 (фиг.2) и начнется заполнение счетчика 5 импульсами эталонной частоты. На вход счетчика 2 будут поступать импульсы с датчика 1 скорости. По истечении заданного интервала времени на выходе соответствующего разряда счетчика 5 появится сигнал, который подготовит управляющий триггер 4 (фиго) к срабатыванию и остановит счетчик 2.

Очередной импульс с датчика I скорости перебросит управляющий триггер 4, при этом прекратится заполнение счетчика 5, сумматор 10 произведет сложение кода счетчика 5 с суммой чисел, характеризующих суммарную ошибку, измеряемых за один цикл периодов.

Блок 1 3 управления по этому импульсу производит сброс накопленных значений счетчиков 2, 5 и сумматора 10, т.е. выполняет функции триггера с задержкой. Вторая функция блока 13 управления определяет адрес каждого зуба и осуществляет коммутацию данного регистра с сумматором 10. Для реализации этой функции достаточно кольцевого счетчика.

По показаниям счетчиков 2 и сумматора 10 определяется скорость вращения вала.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости вращения вала, содержащее импульсный

3 12

датчик скорости, выход которого соединен с входами счетчика числа периодов датчика, управляющего триггера и ключа, второй вход ключа соединен с генератором эталонной частоты, а выход с входом счетчика импульсов эталонной частоты при этом выход одного из разрядов счетчика импульсов эталонной частоты соединен с вторым входом управляющего триггера, выход которого соединен с третьим входом ключа, отличающееся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения, оно снабжено блоками сравнения периодов, вычитания, оперативной памяти, управления и сумматором, при этом первый вход блока сравнения периодов соединен с выходом генератора эталонной частоты, второй - с выходом импульсного датчика скорости, третий - с входом Пуск

-f-56

/

134

первый вход блока вычитания соединен с выходом блока сравнения, а второй - с входом Запись, первый вход блока оперативной памяти соединен с выходом блока вычитания, а выход - с первым входом сумматора, второй вход сумматора соединен с выходом счетчика эталонной частоты, первый вход блока управления соединен с импульсным датчиком скорости, а второй с выходом управляющего триггера, первый вход блока управления соединен с втог рым адресным входом блока оперативной памяти, второй - с первым входом управления счетчика числа периодов, третий - с входами управления счетчика эталонной частоты и сумматора, выход дного из разрядов счетчика эталонной частоты соединен с вторым входом управления счетчика числа периодов.

15 Ь

дыход

Фи.2

fpue.3

Составитель Ю.Мручко Редактор Н.Слободяник Техред Л.Олейник

Заказ 7708/45 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор Е.Сирохман

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения скорости вращения вала путем измерения ошибки в периодах зубчатых колес и коррекции полученного результата скорости на величину ошибки в периодах. За один оборот вала для каждого периода определится и запишется ошибка изготовления зубьев. Импульс с датчика скорости 1 откроет ключ 3 и счетчик 5 заполнится импульсами эталонной частоты. На вход счетчика 2 будут поступать импульсы с датчика 1 скорости. По истечении заданного времени на выходе соответствующего разряда счетчика 5 появится сигнал, подготавливающий триггер 4 к срабатыванию и остановит счетчик 2. Импульс с датчика I скорости перебросит триггер 4; сумматор 10 сложит код счетчика 5 с суммой чисел, характеризующих ошибку и измеряемых за один цикл периодов. По показаниям счетчика 2 и сумматора 10 определяется скорость вращения вала. 4 ил. с (Л to 00 САЭ