Цифровое устройство для измерения ускорения Советский патент 1988 года по МПК G01P15/08 

(/)

со

4

СП

Изобретение относится к измерительной технике и приборостроени и предназначено для измерения ускорения в системах автоматического контроля, регулирования и управления.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Цифровое устройство для измерения ускорения содержит первый генератор 1 импульсов эталонной частоты, од- новибратор 2, первый элемент ИЗ, первый 4 и второй 5 управляемые делители частоты, ключ 6, четвертый реверсивный счетчик 7, импульсный датчик 8 скорости, второй счетчик 9, первьш регистр 10 памяти, третий управляемый делитель 11 частоты, Т- триггер 12, второй элемент И 13, третий счетчик 14, второй регистр 15 памяти, цифровой компаратор 16, второй генератор 17 импульсов эталонной частоты, третий элемент И 18, первый счетчик 19, третий регистр 20 памяти

Цифровое устройство для измерения ускорения работает следуюищм образом

В исходном состоянии счетчики, регистры и триггер обнулены.. Цикл измерения ускорения начинается при появлении импульса датчика 8, При этом триггер 12 опрокидывается, на его пе вом прямом выходе появляется сигнал, который через элемент И 18 подключает генератор 17 к счетчику 19, и начинается измерение длительности первого периода датчика импульса t, . При появлении второго импульса датчика 8 триггер 12 перебрасывается и подключает генератор 17 к счетчику 14 (при этом на выходе счетчика 19 будет код MI, соответствующий t,) и начинается измерение второго периода датчика импульсов t. При появлении третьего импульса датчика 8 (при этом на выходе счетчика 14 будет код Hj, соответствуюишй tj,. а на выходе счетчика 9 - N, соответствующий t,+t , так как генератор 17 подключе к счетчику 9 постоянно) вновь опро- кидывается триггер 12, сигнал с его первого прямого выхода приходит на входы записи информации регистров .20, 15 и 10, переписывает коды И,, 2j H,+li2 соответственно в регистры 2(5, 15 и 10 и обнуляет счетчики 7, 9, 14 и 19.

Регистры 20, 15 и 10 задают коэффициенты деления частоты, равные

-li соответственно, делителям частоты 5, 11 и 4. Этим завершается первый и начинается второй этап цикла измерения ускорения. При этом триггером I2 также запускается од- новибратор 2, сигнал с которого разрешает в течение фиксированного отрезка времени прохождения числа С импульсов с генератора 1 на делитель 4, Тогда число импульсов на выходе делителя 4

гс+в; /

число импульсов на выходе делителя 5

(Н,+К), (2)

f F С

Н7 г,

2Q число импульсов на выходе делителя 11

э в; й:тБ7+ в;1

(3)

код /а/ разности числа импульсов F , образующийся в счетчике 7,

и

и

F

к концу цикла измерения ускорения

соответствует измеряемому ускорению.

Цифровой компаратор 16 определяет знак ускорения и совместно с ключом 6 обеспечивает формирование кода ускорения в счетчике 7.

Если , соответственно F, Fj (ускорение отрицательно), сигналом с компаратора 16 ключ 6 устанавливается в такое положение, когда выход делителя 5 подключен к суммирующему (+) входу, а выход делителя 11 - к вычитающему (-) входу реверсивного счетчика 7, При этом код

5 0 5

0

, , С ,1 1 ,

гс+в; вт - щ (4)

,

2 |

Если t, t2 и соответственно (ускорение положительно ), то состояние выхода компаратора 16 изменяется и по его сигналу ключ 6 устанавливается в такое положение, когда выход делителя 5 подключен к вычита- ющему входу, а выход делителя 11 - к суммирующему входу счетчика 7,При э том код

/а|

С 1 1

- т, (5)

Таким образом, код ускорения /а/ формируется в счетчике 7, а знак ускорения sign а определяется состоянием компаратора 16.

При использовании изобретения повышается точность измерения ускорения.

Формула изобретения

Цифровое устройство для измерения ускорения, содержащее импульсный датчик скорости, первый генератор импульсов, счетчики, регистры памяти, элементы И, делитель частоты триггер и ключ, причем выход импул ьс ного датчика скорости соединен с входом триггера, первый выход которого соединен со сбросовыми входами первого, второго и третьего счетчиков и с установочными входами первого, второго и третьего регистров, о т- личающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй генератор импульсов, два делителя частоты, цифровой компаратор, четвертый счетчик и одновибратор, причем выход первого генератора соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу одновиб- ратора, а выход подключен через первые входы первого и второго делителей частоты и первьй вход ключа к первому входу четвертого счетчика.

выход которого является первым выходом устройства, первый вькод триггера подключен к третьему входу четвертого счетчика, к входу одновибра- тора и первому входу третьего элемента И, выход которого через первый счетчик и третий регистр соединен с управлякщим входом второго делителя частоты и вторым входом компаратора, выход которого подключен к управляющему входу ключа и является вторым выходом устройства, выход первого делителя частоты через третий делитель частоты и второй вход ключа соединен с вторым входом четвертого счетчика, второй выход триггера че- рез первый вход второго элемента И, третий счетчик и второй регистр соединен с управляющим входом третьего делителя частоты и с первым входом компаратора, вькод второго генератора соединен с вторьши входами второго и третьего элементов И и соединен через второй счетчик и первый регистр с управляющим входом первого делителя частоты.