Устройство для измерения скорости вращения Советский патент 1988 года по МПК G01P3/48 G01P3/54 

Изобретение относится к технике контроля и регулирования и может быть использовано для измерения скорости вращения валов механизмов,

Целью изобретения является повышение точности измерения,.

Устройство обеспечивает измерение скорости без потери угловой и временной информации путем формиро- вания команд начала измерений по импульсам с датчика импульсов и синхронизации всех команд с помощью тактовых импульсов ТИ1,ТИ2, ТИЗ, ТИ4, сформированных из импульсов эталон- ной частоты, а метки времени, в свою очередь, из тактовой частоты ТИ1, При этом отсчет времени при первом измерении начинается по переднему фронту первого импульса датчи - ка импульсов, счет импульсов которого начинается с второго. Необходимость этого обусловлена тем, что при первом измерении количество периодов на 1 меньше количеста импуль- сов датчика импульсов, заданных в программном счетчике.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения скорое- ти вращения содержит импульсный датчик 1, первый программный счетчик 2 импульсов, с помощью которого производится задание и счет заданного количества импульсов единичного измерения, поступающих с датчика импульсов, и формируется команда о конце единичного (цикла) измерения, второй программньй счетчик 3 импульсов, вход которого подключен к выходу первого программного счетчика, обеспечивает задание и счет количества циклов измерения, генератор 4 эталонной частоты с частотой 4-10 Гц подключен к кольце- вому распределителю 5 импульсов, который формирует тактовые импульсы с частотой ТО Гц, делитель 6, вход которого подключен к первому выходу кольцевого распределителя импульсов, счетчик 7 эталонной частоты, соединенный с блоком 8 регистрации, первый элемент И-НЕ 9, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к импульсному датчи- ку 1, к шине запуска и выходу второго программного счетчика 3 импульсов, второй элемент И-НЕ 10, первый вход которого подключен к выходу

делителя 6, а выход - к первому входу счетчика 7 эталонной частоты, .третий элемент И-НЕ 11, первый вход которого соединен с вьгходом первого элемента И-НЕ 9, четвертый элемент И-НЕ 12, второй вход которого подключен к первому выходу кольцевого распределителя 5 импульсов, пятый элемент И-НЕ 13, второй вход которого подключен к второму выходу кольцевого распределителя 5 импульсов, шестой элемент И-НЕ 14 соединен с первым входом первого программного счетчика 2 импульсов, седьмой элемент И-НЕ 15, второй вход которого соединен с третьим выходом кольцевого распределителя 5 импульсов, восьмой элемент И-НЕ 16, первый и второй входы которого пo : ключeны соответственно к третьему вькоду кольцевого распределителя 5 импульсов и к выходу первого программного счетчика 2 импульсов, а выход - к второму входу блока регистрации, девятый элемент И-НЕ 17, выход которого соединен с вторым входом первого программного счетчика 2 импульсов и третьим входом счетчика 7 эталонной частоты, а второй вход - с четвертым выходом кольцевого распределителя 5 импульсов, первый триггер 18, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого 9 и третьего П элементов И-НЕ, а первый и второй выходы соответственно к первым- входам четвертого 12 и пятого 13 элементов И-НЕ, второй триггер 19, первый и второй входы которого подключены соответственно, к выходам четвертого 12 и пятого 13 элементов И-НЕ, первый выход соединен с вторым входом третьего 11 элемента И-НЕ и первым входом шестого 14 элемента И-НЕ, а второй - к первому входу седьмого элемента И-НЕ 15, третий триггер 20, вход которого соединен с выходом седьмого элемента И-НЕ 15, а выход - с вторым входом шестого элемента И-НЕ 14, четвертый триггер 21, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам четвертого элемента И-НЕ 12 и второго программного счетчика 3 импульсов, пятый триггер 22, первый вход которого соединен с выходом восьмого элемента И-НЕ 16, второй - с третьим выходом кольцевого распределителя 5 импульсов, а выход - с первым входом девятого элемента И-НЕ 17,

Устройство работает следующим образом,

В исходном состоянии счетчик 7, блок 8 регистрации, программные счетчики 2 и 3, триггеры 18-22 приведены в исходное состояние (цепи общего сброса не показаны), гене- ратор 4 эталонной частоты вьфабаты- вает импульсы частотой Гц, которые в кольцевом распределителе 5 импульсов преобразуются в тактовые импульсы ТИ1,ТИ2, ТИЗ, ТИ4, равно- мерно сдвинутые по времени, причем частота импульсов на каждом выходе распределителя 5 равна 10 Гц, Тактовые импульсы ТИ1 поступают на делитель 6, коэффициент деления кото рого выбирается до начала измерения с помощью декадных делителей, произ- ВОДЯПЦ1Х деление на 10, На программном счетчике 2 задано число, соответствующее количеству импульсов единичного измерения, поступающих с датчика 1 импульсов, а на программном счетчике 3 - количество циклов. Измерения начинаются подачей высокого потенциала на. элемент И- НЕ 9 по шине запуска, при этом импулсы с датчика 1 импульсов через элемент И-НЕ 9 поступают на триггер 18 и элемент И-НЕ 1I, триггер 18 сраба- тьтает.и на его первом выходе появля ется высокий потенциал, который пос- на элемент И-НЕ 12 и дает разрешение на прохождение тактовых импульсов ТИ1, по которым срабатывают триггеры 19 и 21, Высокий потенциал с выхода триггера 21 поступает на элементы И-НЕ 10 и 15, элемент И-НЕ 10 открывается и импульсы меток времени с делителя 6 поступают на счетчик 7, который производит счет этих импульсов по тактовым импульсам ТИ2.

.Сигнал с первого выхода триггера 19 не проходит на программный счетчик 2 импульсов, так как элемент И-НЕ 14 закрыт. Это значит, что первый им- пульс с датчика 1 импульсов при пер.вом измерении не просчитьшается программным счетчиком 2 импульсов. Таким образом, обеспечивается равенство -задания угловых положений первого измерения с последующим. Триггер 18 приводится в исходное положение нулевым сигналом с выхода элемента И-НЕ 11, который формируется по окончании импульса с датчика 1 импульсов. При этом высокий потенциал с выхода триггера 18 разрешает прохождение тактовых импульсов ТИ2 через элемент И-НЕ 13 на вход триггера 19, который приводится в исходное состояние и своим высоким потенциалом открывает элемент И-НЕ 15, Тактовые импульсы ТИЗ через элемент И-НЕ 15. поступают на триггер 20, который срабатывает и своим выходным сигналом открьшает элемент И-НЕ 14, Вто рой и все последующие импульсы с датчика 1 импульсов проходят через элемент И-НЕ 14 и просчитьшаются программным счетчиком 2 импульсов, При отсчете заданного количества импульсов, .соответствующего одному циклу измерения, на выхода программного счетчика 2 импульсов появляет ся высокий потенциал, который поступает на программный счетчик 3 импульсов и открьшает элемент И-НЕ 16, По тактовому импульсу ТИЗ, проходящему через элемент И-НЕ 16, срабаты вает триггер 22 и производится за-, пись информации со счатчика 7 импульсов блоком 8 регистрации. Сигнал с выхода триггера 22 открывает элемент И-НЕ 17, По тактовому импульсу ТИ4, проходящему через элемент И-НЕ 17, сбрасываются счетчик 7 импульсов и программный счетчик 2 импульсов, по тактовому импульсу ТИ2 сбрасывается триггер 22, а счетчик 7 импульсов продолжает считать импульсы меток времени без потери временной информации. Следующий импульс (без пропуска) с датчика 1 импульсов через указанные выше элементы поступает на программный счетчик 3 импульсов, на его выходе появляется сигнал по которому срабатьшает триггер 21 и закрывается элемент И-НЕ 9. В свою очередь выходной сигнал триггера 21 закрывает элемент И-НЕ 10.

Таким образом заканчиваются измерения, так как импульсы с датчика 1 импульсов и делителя 6 не проходят Соответственно на программный счетчик 2 импульсов и счетчик 7 импульсов ,