Стробоскопический тахометр Советский патент 1987 года по МПК G01P3/40 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению скорости вращения, и может быть использовано для бесконтактного измерения частоты вращения и колебания движущихся частей машин, механизмов и аппаратов в технологическом процессе.

Цель изобретения - уменьшение мощ- ности потребления за счет двтомати- ческого поддержания постоянной интегральной яркости свечения излучателя, повьшение электробезопасности и надежности,

На фиг. 1 изображена схема стробоскопического тахометра; на фиг. 2 - эпюры напряжений в отдельных точках устройства; на фиг, 3 - схема формирователя управляющих импульсов, по- ясняющая возможность его реализации.

Предлагаемое устройство содержит задающий генератор , делитель 2 частоты, цифровой частотомер Зр формирователь 4 управляющих импульсов, фор- мирователь 5 поджигающих импульсов, излучатель 6, накопительный конденсатор 7, транзистор 8, дроссель 9, диод 10, причем выход задающего генератора 1 соединен с входами дели- теля 2 частоты и цифрового частотомера 3, выход делителя 2 частоты соединен с входом формирователя 5 под- жигающих импульсов, один из выходов Которого соединен с поджигающим электродом излучателя 6, другой сое- динен с вторым выводом накопительного конденсатора 7 и общей шиной прибора. К выходу делителя 2 частоты также подключен вход формирователя 4 управляющих импульсов, а его выход соединен с базой транзистора 8,. к коллектору которого подключены первый вывод дросселя 9 и анод .диода 10, катод которого соединен с первым выво7

дом накопительного конденсатора /, эмиттер транзистора 8 соединен с общей шиной прибора, второй вывод дросселя 9 соединен с шиной питания прибора.

-

Устройство работает следующим образом.

Импульсы с выхода задающего генератора 1, частота которых измеряется цифровым частотомером 3 с учетом ко- эффиЦиента деления делителя 2, посту пают на вход делителя 2. Импульсы с выхода делителя 2 (фиг. 2 эпюра U.) поступают на формирователь 5 поджи

гающих Импульсов и формирователь 4 управляющих импульсов. В первом слу чае они вызывают пробой разрядного промежутка излучателя и, таким образом, определяют частоту вспышек света, во,втором устанавливают формирователь 4 в исходное состояние, после чего на выходе формирователя 4 генерируется последовательность импульсов (фиг. 2 эпюра и) .

В соответствии с этой последовательностью транзистор 8 открывается и запирается, причем во время открытого состояния ток, протекающий в коллекторной цепи транзистора 8 через дроссель 9, линейно нарастает от нулевого значения до значения, определяемого длительностью импульса, а в момент запирания транзистора 8 в дросселе 9 возникает ЭДС самоиндукции, открывается диод 10 и энергия, запасенная в дросселе 9, переходит в конденсатор 7. Таким образом, на конденсаторе формируется ступенчато-нарастающее напряжение.

Временная зависимость напряжения UC(T) выбирается таким образом, чтобы с заданной точностью обеспечить постоянство интегральной яркости излучения Е при произвольной длительности периода Т между поджигающими импульсами :

Е

Т

Т Т

const;

MUH - - ИЯКС 5

где W(T) - энергия конденсатора 7, .

накопленная к концу периода Т; F - световая энергия вспьш ки

с учетом потерь. Временная зависимость W(T) или Uj. (Т) определяется как решение уравнения (1 ) для всех возможных значений Т.

Каждый импульс формирователя 4 вызывает некоторое приращение энергии конденсатора 7. Величина этого приращения соответствует энергии, запасенной в дросселе 9, и приближенно может быть определена по формуле

P

р I

(2)

2 2L

энергия, накопленная в дросселе ;

максимальное значение тока в дросселе; индуктивность дросселя;

ЕП. напряжение источника питания ; L - длительность импульса.

Таким образом, задавая соответствующее временное расположение и длительности импульсов формирователя 4, можно обеспечить сколь угодно точную ступенчатую аппроксимацию требуемой зависимости U,, (Т) (кривые 1 и 2 на фиг. 2).

В простейшем случае F (W К- W) Импульсы формирователя 4 расположены равномерно и имеют одинаковую дли- тельность. Следовательно формирова- тель 4 может быть выполнен в виде мультивибратора, синхронизированного импульсами формирователя 5.

В более сложных случаях произвольного расположения и неодинаковых дли тельностей импульсов формирователь 4 может быть выполнен в виде блока, изображенного на фиг. 3.

В его состав входят генератор 11 тактовых импульсов, двоичньй N разрядный счетчик 12, постоянное запоминающее устройство 13. Выход генератора 11 соединен со счетным входом счетчика 12, а выходы его N разрядов соединены с адресными входа ми постоянного запоминающего устройства 13, установочный вход R счетчика 12 является входом формирователя, а выход постоянного запоминающего устройства - выходом формирователя.

После окончания импульса с выхода делителя 2 счетчик 12 начинает считать импульсы тактового генератора 1 и, следовательно, код на его выходе будет изменяться от нулевого значения до максимального. Этот код, поступая на адресный вход постоянного запоминающего устройства, инициирует на выходе ПЗУ последовательность логических состояний, предварительно

записанную в ПЗУ. Последовательность логических состояний образует последовательность импульсов, имеющих требуемую длительность и расположение на временной оси.

J Формула изобретения

Стробоскопический тахометр, содержащий задающий генератор, делитель частоты, формирователь поджигающих импульсов излучателя, накопительный

конденсатор, цифровой частотомер, причем выход задающего генератора соединен с входом делителя частоты и цифровым частотомером, выход делителя частоты соединен с входом формирователя поджигающих импульсов, выход которого соединен с поджигающим электродом излучателя, первый вывод разрядного промежутка излучателя соединен с первым выводом накопительного конденсатора, а второй вывод разрядного промежуточного излучателя соединен с вторым выводом накопительного конденсатора и общей шиной прибора, отличающийся те М, чти, с целью уменьшения мощности потребления за счет автоматического поддержания постоянной интегральной яркости свечения излучателя, повышения электробезопасности и надежности, в введены формирователь управляющих .импульсов, транзистор, дроссель, диод, причем вход формирователя управляющих импульсов соединен с выходом делителя частоты, а его выход - с базой транзистора, к коллек- . тору которого подключены первый вывод дросселя и анод диода,, катод которого соединен с первым выводом накопительного конденсатора, эмиттер транзистора - с общей шиной прибора, а второй вывод дросселя - с -шиной пи- тания прибора.

//

/

tz

Редактор А.Ворович

Составитель Л.Лабузова

Техред А.Кравчук Корректор с.Черни

3826/40

Тираж 776Подписное

ВНИШИ 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

(РИ2.1

f3

Pae.J

Изобретение может быть использо вано ДЛЯ бесконтактного измерения частоты вращения и колебания движущихся частей машин и механизмов. Цель изобретения - уменьшение мощности потребления. Устройство содержит генератор 1,делитель 2 частоты, частотомер 3, формирователь 4 управляющих импульсов, формирователь 5 поджигающих импульсов и излучатель 6. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет автоматически поддерживать постоянной интегральную яркость свечения излучателя 6, повышать электробезопасность и надежность. 3 ИЛ. (Л Фиг,1