Цифроаналоговый автоматический тахометр Советский патент 1991 года по МПК G01P3/481 

1. 13

11,пбретение относился к иамг ритель Fiin i технике и автоматт{Кй и может б(,ггь использовано для прециянонног;- измерения частоты вращения,

Uej7b предложения - уменьшение пог репшости измерения.

Структурная схема тахометра приведена на чертеже и содержит Тахометрический датчик 1, формирователь им- пульсов 2, триггер 3, формирователь импульсов перезаписи и сброса 4, ге- нератор образцовой частоты 5, две И 6 и /г-йсновной двои.-шь й счетчик 8, регистр сдвига 9, цифре- аналоговый преобразователь 10, аналоговый индикатор 11, дополнительный двоичный счетчик 12, дешифратор 13 и цифровой индикатор 14„ Цифроаналог.о™ вый преобразователь содержит опера- цконный усилитель 15, умножающий циф роаналоговый преобразователь 16, резистор 17 и источник образцового напряжения 18.

1

Тахометрический датчик 1 через форьгирователь импульсов 2 подключён к счетному входу триггера 3 прямой выход которого связан с входом формирователя импульсов перезаписи и сброса 4 и одню из входов схемы И 6, а шшерсный выход с одним из входов схемы И 7„ Другие входы схем И 6 и 7 подключены к генератору образцовой частоты- 5, а третий вход схемы И 7 связан с инверсным выходом порледне- го триггера регистра сдвига 9, параллельные входы которого подключены к выходам основного двоичного счетчика 8, а старшие разряды выхода - к управлягоп);им входам умножающего цифро- анапогового преобразователя 16. Выход сброса формирователя импульсов парезайиси и сброса 4 подключен к входу сброса основного счетчика 8, а вькод перезаписи - к входу перезаписи регистра 9 и входу сброса дополнительного счетчика 12. Выход первой схемы И 6 связан со счетньм входом основного счетчика В, выходы схемы И 7 со сдвиговым входом регистра 9 и счетньм входом счетчика 12, Выходы счетчика 12 связаны с входами дешифратора 13, к выходам которого подключен цифровой индикатор 14. К выходу операционного усилителя 15 подтшючен аналоговь й индикатор 11 и вход умножающего цифроаналогового преобразователя 16, связаиного выходом с входом операционного усилителя 15, под12

ключеняого черо;ч реяистор 17 к источнику образцового напряжения 18.

Автоматический тахометр работает следу опщм образом.

Тахометрический датчик 1, связанный с валом, выдает синусоидальный сигнал, частота которого пропорциональна скорости вращения вала и кото- рьш преобразуется в прямоугольные импульсы формирователем 2 и подается на счетный вход триггера 3. Частота переключений триггера пропорциональна входной частоте F и, следовательно, частоте вращения вала. На прямом выходе триггера формируется временный интервал, равный одному периоду входной частоты F, в течение которого схема И 6 пропускает импульсы с частотой следования f образцового генератора 5 на счетный вход основного счетчика 8. После окончания временного интервала,формирователь 4 вырабатывает сдвинутые импульсы, по которым происходит перезапись содержимого счетчика 8 в регистр 9 и сброс счетчика 8, подготавливающий его к измерению длительности следующего- периода входной частоты. Одновременно с перезаписью кода происходит сброс дополнительного двоичного счетчика 12, подготавливающий его к работе.

После окончания измерительного интервала времени происходит переключение триггера 3. На его инверсном выходе появляется уровень, разрешающий прохождение импульсов образцового генератора 5 через схему И 7 на сдвиговый вход- регистра 9.

В зависимости от длительности измеряемого интервала (периода) происходит заполнение разрядов двоичного счетчика 8, т.е. при высокой частоте вращения старшие разряды счетчика остаются в нулевом состоянии. В этом случае высокий уровень сигнала с инверсного выхода последнего старшего разряда сдвигового регистра 9 разрешает прохождение импульсов образцово частоты через схему И 7 на сдвиговый вход регистра 9. Каждый импульс с выхода И 7 осуществляет сдвиг информации в регистре 9 на один разряд, что соответствует увеличению масштаба в два раза. Сдвиг информации в регистр происходит до тех пор, пока в старше разряде его не появится логическая единица, тогда: нулевой уровень с ниnepcMoro ныхода этого запрещает дальнейпше прохождение импульсов через схему И 7. Количество импульсов, прошедших через схему И 7, подсчитывается дополнительным счетчиком 12, дешифрируется дешифратором 13 и индицируется цифровым индикатором 14 в виде масштабного коэффициента 2, где m - количество шчпульсов, прошедших через схему И 7 и подсчитанных счетчиком 12, Оно равно числу двоичных разрядов, на которые сдвинулась вправо информация в сдвиговом регистре 9.

Таким образом, после операции сдвига при любой длительности измеряемого интервала (периода входной частоты) в старших разрядах регистра 9 имеется информация, .которая поступает- .на умножающий цифроаналоговый преобразователь 16 в виде двоичного кода N, содержащего ti двоичных разрядов, где п - разрядность цифроаналогового преобразователя.

Формула изобретения

Цифроаналоговый автоматический тахометр, содержащий последовательно включенные тахометрическии датчик, формирователь импульсов, триггер и подключенный к его прямому выходу формирователь импульсов перезаписи и сброса; последовательно включенные

основйой двойчньй счетчик, регистр памяти, Цифроаналоговый преобразоваt0 5

0 5

о

5

гель с пклтчеиимм ил его выходе ана- . тоголым индикатором, а также генератор образцовой частоты, причем выход сброса формирователя импульсов пе- .резаписи и сброса связан с входом сброса оснорного двоичного счетчика, а выход перезаписи - с входом пер записи регистра, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения, в него дополнительно введены две схемы И и последовательно соединенные дополнительный двоичный счетчик, дешифратор и цифровой индикатор, при этом регистр памяти выполнен в виде сдвигового регистра, выходы старших разрядов которого подключены к цифроана- логовому преобразователю, а выходы младших разрядов оставлены свободными, два входа первой схемы И подключены соответственно к прямому выходу триггера и гене-ратору образцовой частоты, а выход - к счетному входу основного двоичного счетчика, два входа второй схемы И соединены соответственно с инверсным выходом триггера и генератором образцовой частоты, третий вход связан с инверсным выходом старшего разряда сдвигового регистра, а выход подключен к сдвиговому входу регистра сдвига и счетному входу дополнительного двоичного счетчика, вход сброса которого ключен к выходу перезаписи формирователя импульсов перезаписи и сброса.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - уменьшение погрешности измерения. В зааисимости от длительности измеряемого интервала происходит заполнение разрядов счетчика 8. Высокий уровень сигнала с выхода старшего разряда регистра 9 разрешает прохождение импульсов образцовой частоты через схему И 7 на регистровый вход регистра 9. Каждый импульс с выхода схемы И 7 осуществляет сдвиг информации в регистре 9. После операции сдвига при любой длительности измеряемого интервала в старших разрядах регистра 9 имеется информация, которая поступает на умножающий цифроаналоговый преобразователь 16 в виде двоичного кода, содержащего п двоичных разрядов, где п разрядность цифроаналогового преобразователя 16. 1 ил. (Л

/2 J I-

Е-Ж. .. т