Стробоскопический тахометр Советский патент 1989 года по МПК G01P3/40 

4:

О)

К) 1C

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет измерить частоту вращения и колебания движущихся частей машин. Импульсный сигнал с выхода задающего генератора 1 поступает на вход цифрового частотомера 3, на второй вход которого поступает импульсный сигнал генератора 4 опорных импульсов. Делитель 2 частоты при измерении числа оборотов объекта, позволяет обеспечить показания цифрового частотомера 3 в оборотах в минуту. Импульсный сигнал с выхода делителя 2 открьшает второй токовый ключ 17 и через высоковольтный трансформатор 16 поджигает импульсную лампу 15, кроме того, этот сигнал поступает на второй вход блока 5 стробирования, на пер- вьш вход которого подаются импульсы от генератора 4 опорных импульсов. Блок 5 стробирования закрывает токовый ключ 8 на время деионизации импульсной лампы 15 при нулевом токе, что позволяет снизить энергоемкость, повысить надежность и расширить диапазон измерения устройства. 3 ил. se

иг. /

Изобретение относится к измери- тельной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения частоты вращения и колебания движущихся частей машин и аппаратов Целью изобретения является повышение надежности и распжрение диапазона измерения при снижении энергоемкости.

На фиг„1 приведена схема предлагаемого тахометра; на - функциональная схема блока стробирова- ния; на фиг.З - эпюры, поясняющие рботу блока стробирования.

Стробоскопический тахометр состоит из задающего генератора 1, делителя 2 частоты, цифрового частото - мера 3, генератора 4 опорных импульсов, блока 5 стробирования, пуско- вой схемы 6, высоковольтного источника 7 напряжения, первого токового ключа 8f дросселя 9,первого 10, второго 11 и третьего 12 конденсаторов, первого 13 и второго 14 сопрсу- тивлений, импульсной лампы 15, соковольтного трансформатора 16, второго токового ключа 17,

Стробоскопический тахометр работает следующим образом.

Импульсы с выхода управляемого задающего генератора 1 одновременно поступают на вход делителя 2 частоты с коэффициентом деления на 60 и на вход цифрового частотомера 3, на второй вход которого подаются импульсы от генератора 4 опорных импульсов. При этом цифровой частотоме измеряет непосредственно частоту следования импульсов задающего генера- тора 1, которая в 60 раз больше частоты следования импульсов на выходе делителя 2, что обеспечивает показания цифрового частотомера в оборотах в минуту при измерении числа обо ротов объекта.

С выхода делителя 2 импульсы через дифференцирующую цепь (не показана) поступают на вход тиристорно- го токового ключа 17 и на первый вход блока 5 стробирования, на вто- рой вход которого подаются импульсы от генератора 4 опорных импульсов. Блок 5 стробирования выполнен по схеме, приведенной на фиг.2. Прямоугольные импульсы (фиг.За),.посту- пающие с выхода делителя 2 на вход 1, дифференцируются цепочкой 1 и 2 и подаются на вход элемента НЕ 3

(фиг.2, фиг.Зб). На выходе элемента НЕ 3 будет последовательность импульсов с длительностью меньшей периода следования импульсов Т с выхода делителя 2 на величину t. (фиГоЗв). Величина времени t,. задаеся постоянной времени дифференцирующей -цепочки 1, 2 и величиной порогового напряжения Ur, (фиг.Зб) элемента НЕ 3 (фиг.2) и равна времени деионизации импульсной лампы 15 (фиг.1) при нулевом токе.

На входы элемента И-НЕ 4 поступают импульсы с выхода элемента НЕ 3 от генератора 4 опорных импульсов (фиг.1), а с выхода элемента И-НЕ 4 последовательность импульсов (фиг.Зд подается на вход элемента НЕ 5 (фиг. 2),.

На выходе элемента.НЕ 5 (фиг.2) получим пачки .прямоугольных импульсов, которые поступают на вход токового ключа 8 (фиг.1), с частотой следования, равной частоте генератора 4 опорных импульсов и длительностью t., в течение которой происходит заряд накопительного конденсаторе 10 через зарядньй дроссель 9 от высоковольтного источника 7 напряжения .

Как видно из фиг.З, начало пачки прямоугольных импульсов сдвинуто относительно переднего фронта импульса на время t| .

Токовый ключ 8 .1) выполнен с использованием высоковольтного транзистора, который открьгоается на время длительности положительного импульса опорного генератора и подключает источник 7 высоковольтного напряжения к накопительному конден- сатору 10.

Одновременно с зарядом конденсатора 10 заряжаются конденсаторы с параллельно подключенными сопротивлениями, которые необходимы для перезарядки этих конденсаторов. К общей точке соединения конденсаторов 11 и 12 и сопротивлений 13 и 14 подключен анод тиристора токового ключа 17.

Тиристор токового ключа 17 от- крьшается положительным импульсом, полученным за счет дифференцирования переднего фронта импульса с выхода делителя 2, создается кратковременный импульсньй ток в первичной обмотке высоковольтного трансформатоpa 16 за счет разряда конденсатора 12, что, в свою очередь, создает во вторичной обмотке короткий высоковольтный импульс напряжения. Этот импульс поступает на управляющий электрод импульсной лампы 15 и под-, жигает ее, заряженный конденсатор tO разряжается лампу 15, создавая короткую световую вспышку.

Так как открывание тиристорного токового ключа 17 положительньм импульсом за счет дифференцирования переднего фронта импульса с выхода делителя 2 происходит в момент времени, когда токовый ключ 8 закрыт и источник высокого напряжения 7 отключен от пусковой схемы 6, то образование дуги между электродами импульсной лампы 15 не происходит.

После подачи следующего «мпульса с выхода делителя 2 на вход блока 5 стробирования и на вход токового ключа 17 процесс повторяется и происходит очередная световая вспьшка им- |Пульсной лампы 15.

Формула изобретения

Стробоскопический тахометр, содержащий задающий генератор, делитель частоты, цифровой частотомер, высоковольтный источник напряжения, первый и второй токовые ключи, пер- вьй, второй и третий конденсаторы, первое и второе сопротивления, импульсную , высоковольтный импульсный трасформатор, выход задающего генератора соединен с первым входом, делителя частоты и первым входом цифрового частотомера, а первый конденсатор включен между анодом и каВход

0

5

0

5

0

5

0

тодом импульсной лампы, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности и расширения диапазона измерения при снижении ,. энергоемкости, дополнительно введены генератор опорных импульсов, блок стробирования, дроссель, второй вход цифрового частотомера соединен с первым выходом генератора опорных импульсов, второй выход которого соединен с первым входом блока стробирования, второй вход которого соединен с первым выходом делителя частоты, при этом выход блока стробирования соединен с первым входом первого токового клича, второй вход которого соединен с первьм выходом высоко- вольтного источника напряжения, второй вьпсод которого через дроссель соединен с анодом импульсной лампы, катод которой соединен с выходом первого токового ключа и с первыми выходами соединенных параллельно второго конденсатора и второго сопротивления, вторые выводы которых соединены в общей точке с первыми выходами соединенных параллельно третьего конденсатора и первого сопротивления, - вторые выводы которых соединены с анодом импульсной лампы, а общая точка соединена с первым входом второго токового ключа, второй вход которого соединен с вторым выходом делителя частоты, выход второго токового ключа через первичную обмотку высоковольтного импульсного трансформатора соединен с катодом импульс- ной лампы, который через вторичную обмотку высоковольтного импульсно- го трансформатора соединен с управляющим электродом импульсной лампы.

фиг. 2

Г

Un.

и

у

и

f

-э

.З