Цифровой измеритель скорости перемещения Советский патент 1987 года по МПК G01P3/489 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости папиль- снирования или скорости перемещения землесосного или черпакового снаряда под действием стеновой лебедки,

К специфическим требованиям к устройству для измерения скорости перемещения земснаряда в забое следует отнести необходимость измерения быст- ро меняющейся в широком диапазоне (О 100 м/мин) скорости движения троса становой лебедки.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности изме- рения.

Цифровой измеритель скорости перемещения содержит блок 1 задания вреНа вход блока 1 задания временных интервалов от датчика поступают импульсы, частота следования которых пропорциональна скорости перемещения

менных интервалов, электронный ключ 2, блок 3 автоматического выбора пре-20 измеряемого объекта. Блок 1 задания делов измерения, дешифратор 4, комму-. временных интервалов формирует стро- татор 5, счетчики 6-8, индикатор

бирующий импульс длительностью, равной времени между двумя соседними входнь ми импульсами. Генератор 15 тактовых импульсов вырабатывает короткие импульсы, частота следования которых много больше частоты следования входных импульсов. При наличии стробирующего импульса с блока 1 сиг налы генератора 15 тактовых импульсо проходят через открытый электронный ключ 2 на вход блока 3 автоматического выбора пределов измерений и первого счетчика 6 импульсов, а такж на входы делителей 17 и 18 частоты (всего т-1). Блок 3 автоматического выбора пределов измерения осуществля ет выбор предела измерения в соответствии с количеством импульсов генератора 15 тактовых импульсов, прошедших через электронный ключ 2 за время, равное длительности стробирующего импульса с блока 1, и выдает код соответствующего поддиапазона на лг дешифратор 4. В устройстве использугется подекадное разбиение всего диапазона измерений. Делители 17.и 18 частоты имеют коэффициент деления, равный десяти. Таким образом, на вход первого счетчика 6 поступают тактовые импульсы с частотой генератора 15, на вход второго счетчика 7 - с частотой в десять раз меньшей и т.д. Емкость счетчиков 6-8 импульсов (всего m штук) одинакова и равна или несколь ко меньше количества адресов ПЗУ 16 и равна максимально возможному числу, тактовых импульсов в поддиапазоне.Информация в двоичном коде о количест

9, блок 10 синхронизации и установки в О, второй электронный ключ 11, формирователь 12 интервалов индикации, регистр памяти 13,второй дешифратор 14, генератор 15 тактовых импульсов, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 16 и делители 17 и 18 частоты. ,

Выход генератора 15 тактовых импульсов .подключен к первым входам второго электронного ключа 11 и электронного ключа 2, первый вход которого соединен с выходом блока 1 задания временных интервалов и первым входом блока 10 синхронизации и установки в О, а выход - с блоком 3 автоматического выбора пределов измерения, вторым входом счетчика 6 и через делители 17 и 18 частоты с вторыми входами счетчиков 7 и 8, Первые входы счетчиков 6 - 8 и блока 3 автоматического выбора пределов измерения соединены с первым выходом блока 10 синхронизации и установки в О, дру- щие выходы которого соединены соответственно с .блоком 3 автоматического выбора пределов -измерения, коммутатором 5, постоянным запоминающим уст- ррйством 16, регистром 13 памяти и вторым входом второго электронного ключа 11. Выход электронного ключа 11 соединен с входом формирователя 12 интервала измерений, выходы которого соединены соответственно с вторым входом блока 10 синхронизации и установки в О и регистром 13 памяти. Второй выход блока 3 автоматического

выбора пределов измерения соединен с третьим входом блока 10, а первый выход - через депщфратор 4 с коммута- TopQM 5, выход которого соединен с постоянным запоминающим устройством 16,, а входы соответственно соединены с выходами счетчиков 6-8, Выход постоянного запоминающего устройства 16 связан с входом регистра 13 памяти, выход которого через второй дешифратор 14 соединен с индикатором 9, второй вход которого связан с выходом дешифратора 4,

Устройство работает следующим образом.

На вход блока 1 задания временных интервалов от датчика поступают импульсы, частота следования которых пропорциональна скорости перемещения

измеряемого объекта. Блок 1 задания временных интервалов формирует стро-

измеряемого объекта. Блок 1 задания временных интервалов формирует стро-

бирующий импульс длительностью, равной времени между двумя соседними входнь ми импульсами. Генератор 15 тактовых импульсов вырабатывает короткие импульсы, частота следования которых много больше частоты следования входных импульсов. При наличии стробирующего импульса с блока 1 сигналы генератора 15 тактовых импульсов проходят через открытый электронный ключ 2 на вход блока 3 автоматического выбора пределов измерений и первого счетчика 6 импульсов, а также на входы делителей 17 и 18 частоты (всего т-1). Блок 3 автоматического выбора пределов измерения осуществляет выбор предела измерения в соответствии с количеством импульсов генератора 15 тактовых импульсов, прошедших через электронный ключ 2 за время, равное длительности стробирующего импульса с блока 1, и выдает код соответствующего поддиапазона на дешифратор 4. В устройстве используг ется подекадное разбиение всего диапазона измерений. Делители 17.и 18 частоты имеют коэффициент деления, равный десяти. Таким образом, на вход первого счетчика 6 поступают тактовые импульсы с частотой генератора 15, на вход второго счетчика 7 - с частотой в десять раз меньшей и т.д. Емкость счетчиков 6-8 импульсов (всего m штук) одинакова и равна или несколько меньше количества адресов ПЗУ 16 и равна максимально возможному числу, тактовых импульсов в поддиапазоне.Информация в двоичном коде о количест

ве импульсов, поступивших на вхоД соответствующего счетчика импульсов, с выходов счетчиков 6-8 импульсов поступает на соответствующие входы коммутатора 5. К адресным шинам ПЗУ 16 с помощью коммутатора 5 подключаются выходы счетчиков импульсов соответствующего поддиапазону измерений, выбранному блоком 3 автоматического выбора пределов измерения. Блок 3 автоматического выбора пределов измерения управляет коммутатором 5 через первый дешифратор 4, Таким образом, в зависимости от количества импульсов, пришедших на счетчик импульсов выбранного поддиапазона, на адресных шинах ПЗУ 16 формируется адрес, по которому записано численное значение мантиссы абсолютной скорости перемещения измеряемого объекта, например троса.

По сигналу блока 10 синхронизации и установки в О число считывается из ПЗУ и переносится в регистр 13 памяти, а также отправляется в систему автоматического управления (САУ).После этого блок 10 синхронизации и установки в О устанавливает схему в исходное состояние, т.е. устройство готово к следующему циклу измерений.

Поскольку для визуального контроля удобно время индикации 2-3 с, в устройство введен формирователь 12 интервала индикации, который подключает выход.регистра 13 памяти через второй дешифратор 14 на блок 9 цифровой индикации. Так как в ПЗУ 16 записана мантисса абсолютной юкорости (а она одинакова для любого поддиапазона измерений при подекадном разбиении диапазона), то блок 3 автоматического выбора пределов измерения через первый дешифратор 4 управляет и положением запятой на блоке 9 цифровой индикации для того, чтобы получилось абсолютное значение скорости - (а также передает эти данные в САУ).

В том случае, когда время между двумя соседними входными импульсами очень велико или бесконечно, что на практике соответствует скоростям близким или равным нулю, блок 3 авто матического выбора пределов измерения и первый дешифратор 4 формируют на адресных шинах ПЗУ 16 адрес, по которому в соответствующей ячейке ПЗУ 16 предварительно записано число О.

159054

Предлагаемое устройство обеспечи- вает измерение скоростей в большом динамическом диапазоне за один цикл работы, а повьш ение точности измере- НИИ обеспечивается за счет разбиения всего диапазона измерения на m поддиапазонов, а повышение беыстродейст- вия за счет одновременного выбора нужного поддиапазона и измерения скоfO рости.

Данная особенность устройства позволяет использовать его в комплексе с управляющей ЭВМ, где одним из кри- 5 териев использования является большая скорость обмена между управляющей ЭВМ и внешним устройством.

,Формула изобретения

0

Цифровой измеритель скорости перемещения, содержащий последовательно соединенные блок задания временных интервалов и электронный ключ, соеди5 ненные в кольцо, блок автоматического выбора пределов измерения, дешифратор, коммутатор, счетчик, второй вход . которого подключен к выходу электронного ключа, и индикатор, о т л и ч а0 ю щ и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия и снижения погрешности измерения, в него введены последовательно соединенные блок синхронизации и установки в О, второй

, электронный ключ, формирователь интервала индикации, регистр памяти, второй дешифратор, выход которого подключен к индикатору,второй вход которого подключен к первому дешиф- Q ратору, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к вторым входам второго и первого электронного ключа, соединенному выходом с блоком автоматического выбора пределов

с измерения, выход блока задания вре-. менных интервалов подключен к первому входу блока синхронизации и установки в О, второй вход которого подключен к формирователю интервала инп дикации, третий - к блоку автомати ческого выбора пределов измерения, а выходы соответственно к первым входам счетчиков, блоку автоматического выбора пределов измерения, второму

r электронному ключу, постоянному запоминающему устройству, регистру памяти, коммутатору, выход которого соединен через регистр памяти с входом второго дешифратора, причем счетчик

513159056

выполнен в виде m блоков параллель- ков через () делителей частоты но подключенньк своими выходами к подключены к выходу первого электрон- коммутатору, а вторые входы счетчи- ного ключа.

Изобретение может быть использовано для измерения скорости папиль- снирования или скорости перемещения землесосного или черпакового снаряда под действием стеновой лебедки. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности измерения. Устройство содержит блок 1 задания временных fttZ интервалов, электронные ключи 2 и 11, блок 3 автоматического выбора пределов измерения, дешифраторы 4 и 14, коммутатор 5, счетчики 6, 7.и 8, индикатор 9, блок 10 синхронизации и установки в нуль, формирователь 12 интервалов индикации, регистр 13 памяти, генератор 15 тактовых импульсов, постоянное запоминающее устройство 16 и делители 17 и 18 частоты. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства обеспечивает измерение скоростей в большом динамическом диапазоне за один цикл работы, а повышение точности обеспечивается за счет разбиения всего диапазона изме- рений на mподдиапазонов, и повьшение быстродействия - за счет одновременного выбора нужного поддиапазона и измерения скорости. 1 ил. с (Л со сд со о ел