Устройство для определения фазы дисбаланса роторов Советский патент 1988 года по МПК G01M1/22 

00 05 00

а

00

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть-использовано для измерения фазы дисбаланса вращающихся тел в широком диапазоне частот вращения.

Цель изобретения - повьшение точности определения фазы дисбаланса и повьшение надежности работы устройства за счет исключения сбоев и частотной зависимости, вносимых RC-це- почкой.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для определения фазы дисбаланса роторов; на фиг. 2 - схема соединения D-триггеров; на фиг.З - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит соединенные последовательно датчик 1 дисбаланса и блок 2 формирования, блок 3 умножения на Зб О, выполненный в виде последовательно соединенных генератора 4 импульсов, счетчика-делителя 5 на

1368680 О

с инвертирующего выхода поступает на R-вход и устанавливает D-триггер 12 в О, т.е. на неинвертирующем вы- g ходе D-триггера 12 в момент прихода импульса дисбаланса с выхода блока 2 формирования появляется короткий импульс высокого уровня, длительность которого определяется задержкой пе- 10 реключения D-триггера 12, не зависит от частоты входного сигнала и всегда одинакова. Этот импульс поступает на входы Разрешение записи регистры 7 и Разрешение счета цифрового фа- 1f зометра 10 и управляет их работой. Импульсы с выхода генератора 4 импульсов через счетчик-делитель 5 на 360 поступают на вход суммирующего счетчика 6, содержимое которого пере- 20 писывается в регистр 7.

По спаду импульса на неинвертирующем выходе триггера 12, когда ин- формадия переписалась в регистр 7 и цифровой фазометр 10, на неинверти360, суммирующего счетчика 6, регист- 25 рующем выходе D-триггера 11 появля- ра 7 и счетчика 8 с переменным коэф- ется короткий импульс высокого уров- фициентом деления, счетный вход кото- ня (фиг. Зв), которьш сбрасывает

рого соединен с выходом генератора 4 импульсов, датчик 9 опорного сигнала соединенный сним входом Прекращение счета цифровой фазометр 10, счетный вход которого соединен с выходом счетчика 8 с переменным коэффициентом деления, первый D-триггер, С-вход которого соединен с выходом блока 2 формирования, а выход - с входом Разрешение записи регистра 7 и с входом Разрешение счета цифрового фазометра 10, и. второй D-триггер 11, D- и R-входы которого соединены с его инвертирующим выходом, С-вход с D- и R-входами и инвертирующим выходом первого D-триггера 12, а прямой выход - с входом Сброс суммирующего счетчика 6.

Инвертирующий выход первого D-триггера может быть соединен с С-входом второго D-триггера через N последовательно включенных элементов,ИЛИ 13.

Устройство работает следующим образом.

При вращении ротора сигнал датчика 1 дисбаланса с вьпсода блока 2 формирования поступает на С-вход первого D-триггера (фиг. За), на D-вход кото- рого поступает уровень. 1 с его инвертирующего выхода. На неинвертирующем выходе D-триГгера 12 появляется уровень логической 1 (фиг. Зб), а

0 О

с инвертирующего выхода поступает на R-вход и устанавливает D-триггер 12 в О, т.е. на неинвертирующем вы- ходе D-триггера 12 в момент прихода импульса дисбаланса с выхода блока 2 формирования появляется короткий импульс высокого уровня, длительность которого определяется задержкой пе- реключения D-триггера 12, не зависит от частоты входного сигнала и всегда одинакова. Этот импульс поступает на входы Разрешение записи регистры 7 и Разрешение счета цифрового фа- зометра 10 и управляет их работой. Импульсы с выхода генератора 4 импульсов через счетчик-делитель 5 на 360 поступают на вход суммирующего счетчика 6, содержимое которого пере- писывается в регистр 7.

По спаду импульса на неинвертирующем выходе триггера 12, когда ин- формадия переписалась в регистр 7 и цифровой фазометр 10, на неинверти

суммирующий счетчик 6 в О. Таким образом, на выходах D-триггеров 11

и 12 формируются короткие импульсы постоянной длительности, а импульс на выходе D-триггера 11 появляется по спаду импульса на выходе D-триггера 12, чем достигается повьшхение

надежности и стабильности работы устройства, повьш1ается точность опредеения фазы дисбаланса и устраняется частотная зависимость при формировании этих импульсов, т.е. в устройстве полностью исключаются частотно- зависимые цепи, а это также уменьшает время, необходимое для настройки устройства.

При необходимости получения большей задержки импульсов на выходе D- триггера 11 инвертирующий выход D- триггера 12 через N последовательно включенных элементов ИЛИ 13 соединя- ют с С-входом триггера 11, а количество последовательно включенных элементов ИЛИ 13 определяет время задержки импульсов на выходе D-триггера 11 (фиг. Зг), что необходимо для то

го, чтобы код с выходных шин суммирующего счетчика 6 смог переписаться в регистр 7 до обнуления суммирующего счетчика 6 задержанным импульсом. Однако очень большая задержка импульсов увеличивает погрешность измерения фазы, так как часть информации счетчика 6 между импульсами Запись и Сброс при этом теряется, поэтому элементами ИЛИ 13 устанавли- вают время задержки, не превышающее длительности импульсов на выходе счетчика-делителя 5 на 360.

Формула изобретения

1. Устройство для определения фазы дисбаланса роторов, содержащее последовательно соединенные датчик дисбаланса и блок формирования, блок умножения на 360, выполненный в виде последовательно соединенных генератора импульсов, счетчика-делителя на 360, суммирующего счетчтка, регистра и счетчика с переменным коэффициентом деления, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов, цифровой фазометр, вход которого соединен с выходом счетчика с переменным коэффициентом деления, а

вход Разрешение счета - с входом Разрешение записи регистра, и датчик опорного сигнала, выход которого соединен с входом Прекращение счета цифрового фазометра, о т л н- чающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности, оно снабжено первым D-триггером, которого соединен с выходом блока формирования, а выход - с входом Разрешение записи регистра, и вторым D-триггером, D- и R-входы которого соединены с его инвертирующим выходом, прямой выход - с входом Сброс суммирующего счетчика, а С-. вход - с соединенными между,собой D- и R-входами и инвертирующим выходом первого D-триггера.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что инвертирующий выход первого D-триггера соединен с С-входом второго D-триггера через N последовательно включенных элементов ИЛИ.

Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретения - повьшение точности и надежности за счет исключения частотно-зависимых цепей. Сигнал с датчика 1 дисбаланса через блок 2 формирования поступает на связанные между собой D-триггеры 11 и 12, которые формируют короткие, стабильные по частоте, импульсы, управляющие работой блока 3 умножения на 360 и цифрового фазометра 10. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

п

Фиг. 2