Устройство для допускового контроля частоты Советский патент 1987 года по МПК G05B23/02 

, 1

Изобретение относится к автоматик и измерительной технике и может быть использовано в цифровых следящих электроприводах для допуского контроля частоты вращения вала исполнительного двигателя.

Цель изобретения - расширение облсти применения и упрощение устройства для допускового контроля частоты.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит реверсивньй счетчик 1, первый 2 и второй 3 элементы И, первый 4 и второй 5 блоки синхронизации, кодовьш задатчик 6 величины допуска по верхнему пределу, генератор 7 тактовых импульсов, управляемый делитель 8 частоты, довый задатчик 9 величины допуска, элемент 10 задержки, первьш 11 и второй 12 и триггеры и элемент ИЛИ 1

Устройство работает следующим образом.

Цикл работы начинается с записи в реверсивньй счетчик 1 импульсом с управляемого делителя 8 частоты чере элемент 10 задержки определенного чила К , поступающего с кодового задат

чика 14 величины допуска по верхнему 30 f о, число, предварительно записан- пределу при этом на выходе перепол- . ное в реверсивном счетчике 1, будет нения реверсивного счетчика 1 уста- увеличиваться или уменьшаться, в за- навливается уровень, при котором зле- висимости от того, меньше или больше менты И 2 и 3 открыты. Через элемент измеряемая частота f опорной часто- И 2 с блока 4 синхронизации поступают 35 ы fj, . При записи в реверсивный счеткороткие импульсы опорной частоты г на вход триггера 11 и на элемент ИЛИ 13. Эти импульсы передним фронтом устанавливают триггер 11 в такое состояние, при котором раверсивньй счетчик 1 производит сложение поступающих импульсов, а спадом, пройдя через элемент ИЛИ 13, производят запись этого импульса в реверсивный счетчик, увеличивая тем Самым число, записанное в нем. Через элемент И 3 с блока 5 синхронизации поступают короткие импульсы, измеряемой частоты f , переводящие передним фронтом триггер 11 в противоположное состояние, при котором в реверсивном счетчике 1 происходит вычитание поступающих импульсов 3 по спаду этих им- пульсо13, после прохождения их через элемент ИЛИ 13, число, записанное в реверсивном счетчике, уменьшается.

Импульсы частот на выходах генератора 7 сдвинуты друг относительно друГа, а в блоках 4,5 происходит

привязка импульсов частот f,,, и f, к этим несовпадающим последовательностям импульсов, что исключает одновременное появление импульсов частот fg и f на входах триггера 11, а следовательно, и сбои в его работе.

При равенстве частот f и f. число, записанное в реверсивном счетчике 1, будет пульсировать около одного уровня, импульс частоты fg увеличивает это число на единицу, а приходящий импульс частоты f снова восстанавливает это число. В этом случае

к приходу очередного импульса с управляемого делителя 8 частоты логический уровень на выходе переполнения реверсивного счетчика 1 не изменится, триггер 12 импульсом с управляемого делителя 8 частоты не опрокинется, а индикатор 15 будет индицировать, чтобы измеряемая частота не вышла за пределы допуска. Импульс с управляемого делителя 8 частоты, пройдя через элемент И 10,задержки, вновь записывает в реверсивньй счетчик 1 число К и цикл работы устройства повторяется,

В случае, если f отличается от

чик 1 максимального или минимального значения числа изменяется логический уровень на его выходе переполнения, при этом осуществляется запрет прохождения импульсов через элементы И 2 и 3, и на входе Д триггера 12 устанавливается соответствующий логический уровень. Очередной импульс с управляемого делителя 8 частоты изманит состояние триггера 12, так как изменился уровень на его входе Д,Индикатор 15 будет: индицировать выход измеряемой частоты f за пределы установленного допуска, Задержанньй

импульс с управляемого делителя частоты 8 вновь запишет в реверсивньй счетчик 1 число К и начинается новьй цикл сравнения частот.

Покажем математически, что устройство позволяет производить допусковьй контроль частоты по величине относительной погрешности.

Пусть foj.7 fo, число, записываемое в реверсивньй счетчик уменьшается пропорционально разности частот f - fg при этом за время (fo;.rfo в реверсивном счетчике

запишется минимальное значение чис- ла, что зафиксируется устройством

контроля при выполнении равенства

Ь KI ,

foc-fo fc .

где К, - величина, кода, поступающего с кодового задатчика 9 величины допуска. Преобразуя это равенство, получим;

. ± fo К,

f -f По определению 8 -2f-- --

о

где 0+ - относительная погрешность измерения по верхнему пределу, таким образом:

, 5±- к.

Пусть f .fg в этом случае число . записанное в- реверсивньй счетчик 1, увеличивается пропорционально разности и за время K-/() н нем запишется максимальное значени здесь число импульсов, которое необходимо для заполнения реверсивного счетчика,с емкостью N от значения К до максимального значения.

Аналогично предьщущему случаю получаем:

е- fo for -

f tf о К.

где - относительная погрешность измерений по нижнему пределу. Суммарная относительная погрешность 8 , регистрируемая устройством, определяется из выражений (1) и (2),

S & +8 --- + -±i--- к, к, к,

Учитьгоая, что сумма К + К равна емкости реверсивного счетчика N, уменьшенной на единицу (из-за того, что в него предварительно записьша- ется число), выражение (3) можно записать в виде:

р Кч. +К- N-1

и - у-- -к

Из этого выражения следует, что устройство контроля позволяет произ

гЬ

о ;

10

15

20

25

. ЗОе,

35

40

, 45

gg55

водить допусковьй контроль частоты по величине относительной погрешности. Величина контролируемого допуска не зависит от значения измеряемой частоты, а целиком определяется параметрами устройства контроля. Задаваясь величиной К| кодом, поступающим с задатчика 9 при неизменной емкости N реверсивного счетчика 1, можно в широких пределах менять величину контролируемого допуска, а за счет изменения кода К, поступающего с задатчика 14, можно независимо друг от другая задавать допуск по верхнему пределу и общую величину допуска.

Формула изобретения

Устройство для допускового контроля частоты, содержащее реверсивный счетчик, первый и второй элементы И, индикатор, первьм и второй блоки синхронизации и генератор тактовых импульсов, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго блоков синхронизации, вторые входы которых служат входами устройства для подключения объекта контроля, а выходы связаны соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к выходу переполнения реверсивного счетчика, о тличающе- е с я тем, что, с целью расширения области применения и упрощения устройства, в него введены управляемый делитель частоты, первый и второй кодовые задатчики, элемент задержки, первый и вто рой триггеры и элемент ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика, а первый и второй входы подключены соответственно к выходам соответственно первого и второго элементов И, связанным также соответственно с входами сброса и установки первого триггера, подключенного выходом к управляющему входу реверсивного счет- чика, первый установочный вход которого связан с выходом второго кодового задатчика, вход которого является первым информационным входом устройства, второй установочный вход реверсивного счетчика соединен с выходом элемента задержки, вход которого и С-вход второго триггера подключен к выходу управляемого делителя частоты, связанного информационным

51334108б

входом с выходом первого блока син- ционным входом устройства, выход пе- хронизации, а управляющим входом - реполнения реверсивного счетчика со- с выходом первого кодового задатчика, единен с входом второго триггера,под- вход которого служит вторым информа- g ключенного выходом к входу индикатора.

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в цифровых следящих системах допускового контроля частоты. Целью изобретения является расширение области применения и упрощение устройства. Устройство содержит реверсивньй счетчик 1, элементы И 2 и 3, блоки 4 и 5 с 1нхронизации, кодовые задатчики 6 и 9, генератор 7 тактовьк импульсов, управляемый делитель частоты 8, элемент задержки 10, триггеры 11 и 12, элемент ИЛИ 13. К устройству подключается объект контроля 14. Устройство обеспечивает возможность контроля частоты по величине относительной, а не абсолютной погрешности. При этом величина устанавливаемого допуска не связана со значением измеряемой частоты, что расширяет область применения устройства. 1 ил. (Л 00 СлЭ