Устройство для измерения частоты вращения вала Советский патент 1991 года по МПК G01P3/48 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения частоты вращения валов различных электроприводов.

Цель изобретения - повышение точности изменения.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит фазовращатель 1, питание которого производится от формирователя 2 опорного напряжения, на вход которого подаются сигналы от делителя 3 частоты, вход которого подключен к выходу генератора 4 импульсов, датчик фазовращателя подключен через нуль-орган 5 к D-вхо- ду триггера 6. схему 7 запрета, первый

счетчик 8, схему 9 совпадения, формирователь 10 импульсов задержки, второй счетчик 11, регистр 12 памяти, на вход которого поступают сигналы с выхода второго счетчика 11 и выхода делителя 3 частоты, а с выхода регистра 12 сигналы далее поступают на обработку в вычислитель.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы высокой частоты с генератора 4 импульсов поступают в делитель 3 частоты, на выходе которого получается линейный код х, поступающий далее в регистр 12 данных и на формирователь 2 опорного напряжения, где преобразуется в напряжения Usinx и Ucosx, которые поступают на фазовращатель 1. С выхода фазовра

о х|

N) CJ

ч|

СП

щателя 1 напряжение Оф (фиг. 2)через нуль- орган 5 поступает на D-вход триггера 6, на С-вход которого поступают импульсы от генератора 4. Таким образом, на выходе триггера 6 получаются прямоугольные импульсы Ux, синхронизированные генератором 4. Данные импульсы поступают на вход второго счетчика 11 и через схему 7 запрета - на вход первого счетчика 8 и далее на схему 9 совпадения, на выходе которой формируется сигнал записи информации в регистр 12 после того, как в первом счетчике 8 накопится определенное количество периодов I и сработает схема 9 совпадения, При этом происходит запись линейного кода х, соответствующего значению , с выхода делителя 3 частоты в регистр 12 в точках, отстоящих на I периодов питающего напряжения фазовращателя 1 от последнего считывания (фиг. 2). С выхода второго счетчика 11 на шину данных регистра поступает код, пропорциональный величине п периодов и равный числу периодов выходного напряжения фазовращателя между точками считывания данных.

Формирователь 10 импульсов задержки производит задержку сигнала сброса второго счетчика 11 на время, необходимое для записи информации с него в регистр 12 памяти. С выхода регистра 12 памяти информация поступает в вычислитель, где производится вычисление частоты вращения вала по формуле

СОвр 1 Ау рт 2 п 2 тс At п

2 яЈ (Тс

fon ixHH .

1 BDг -

ер

±АТ)

|-.

К f т Ј AT

о

2лЈ (Тс + AT)

(1)

где /У/ - приращение угла положения вала фазовращателя;

At-время приращения Aip ;

- 1. значение угла положения на т-1 и т интервалах считывания данных;

К - коэффициент пропорциональности;

тг.и. - частота генератора импульсов;

п - число периодов выходного напряжения фазовращателя между точками замера;

Тс - период питающего напряжения фазовращателя;

AT - приращение периода при вращении вала.

Величина I выбирается из условия

Тп.пвП-гСп)

Т-Х-(2)

с Твр

где Тп.пв. - период повторения вычислений, равный

т То 20

I П.ПВ - гГГГ -

3,33м,с;

Тп.пв - период питающей сети (50Гц - 20тс);

т 3 - число фаз преобразователя;

fc WMKC 250° Гц частота УПРЗВ

ляющего напряжения фазовращателя;

fep 83,3 Гц - частота вращения вала фазовращателя;

(1 - К) - 0,96 - коэффициент нестабиль- ности питающей сети.

Максимальная величина п определяется из условия

Тп.пв(1 + Кп)

1

T FflpТаким образом, второй счетчик 11 должен обеспечивать возможность счета до 9 импульсов периода.

Пглакс -

,

(3)

30

Формула изобретения

Устройство для измерения частоты вращения вала, содержащее генератор импульсов, связанный через делитель частоты и

формирователь опорных напряжений с фазовращателем, нуль-орган, триггер, строби- руемый вход которого связан с генератором импульсов, схему совпадения, счетчик импульсов и регистр памяти,о тличающеес я тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй счетчик импульсов, формирователь импульсов задержки и схема запрета, первый вход которой подключен к выходу триггера, второй вход - к

выходу схемы совпадения, а выход - к счетному входу второго счетчика, вход обнуления которого подключен к шине сигнала считывания, а выходы второго счетчика - к входам схемы совпадения, при этом вход

формирователя импульсов задержки подключен к выходу схемы совпадения, а выход к входу обнуления первого счетчика.

На вычислитель

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения частоты вращения валов различных электроприводов. Цель изобретения - повышение точности измерения. Измерение частоты вращения вала электропривода производится фиксированием нуль-органом периодов вращения вала, подсчетом одним счетчиком N периодов между двумя последними записями в регистр информации кода делителя частоты, пропорционального углу поворота вала фазовращателя, определением с помощью второго счетчика и схемы сравнения времени фиксации информации в регистр памяти, равного E периодам, наиболее близким к времени последнего считывания информации в регистр, и последующим вычислением скорости вращения вала в вычислителе. 3 ил.

толлотш

Фиг.1

T/l/Wl/lAW

Фиг,2

и

сц

U,

tt-1

ппппппппппппппппппппг

U

зпр

U,

ев

Фиг.З