Цифровой тахометр Советский патент 1991 года по МПК G01P3/489 

Ё

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения частоты вращения валов механизмов. Цель изобретения - повышение точности измерения скорости. Генератор 1 импульсов, делитель 2 и фазорасцепитель 3 формируют опорное напряжение для фазовращателя 4, частота вращения вала которого измеряется. Выходное напряжение фазовращателя 4 имеет фазовый сдвиг относительно опорного напряжения, пропорциональный скорости вращения вала. Счетчик 8 подсчитывает количество периодов выходного сигнала фазовращателя 4, которое сравнивается схемой 9 сравнения с заданным значением в задатчике 21 масштаба измерения скорости. По достижению заданного значения открываются ключи 15 и 10, что обеспечивает запись кода счетчика 7, пропорционального скорости вращения вала, в регистр 21 и обнуление первого 7 и второго 8 счетчиков для нового цикла измерения скорости. 1 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения частоты вращения валов механизмов.

Цель изобретения - повышение точности измерения скорости.

Цифровой тахометр содержит генератор 1 импульсов, первый делитель 2 частоты, фазорасщепитель 3, фазовращатель4, квантователь 5, первый ключ 6. первый счетчик 7, второй счетчик 8, схему 9 сравнения, второй ключ 10, первый формирователь 11 импульсов, второй 12 и третий 13 формирователи импульсов, третий 14 и четвертый 15 ключи, второй делитель 16 частоты, дешифратор 17, RS-триггер 18, элементы ИЛИ-НЕ 19, регистр 20 и задатчик 21 масштаба измерения скорости Последовательно соединены генератор 1 импульсов, первый делитель 2 частоты, фазорасщепитель 3, фазовращатель 4, квантователь 5, второй счетчик 8, схема 9 сравнения, четвертый ключ 15, второй делитель 16, дешифратор 17, третий формирователь 13, RS-триггер 18, первый ключ 6, первый счетчик 7, регистр 20, выходная шина 22. Дополнительный выход генератора импульсов соединен с дополнительным входом квантователя 5, первый выход которого соединен с вторым входом четвертого ключа 15, а второй выход - с первым входом второго ключа 10, второй вход которого соединен с первым входом четвертого ключа 15, а выход - с входом первого формирователя 11 импульсов, дополнительным входом первого счетчика 7 и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 19. пер вый вход которого соединен с первым выходом квантователя 5, а выход с R-входом RS-триггера 18, инверсирующий выход коО

VI

N) СО ivl О

торого соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора 1 импульсов через второй формирователь 12, а выход - с вторым входом второго делителя 16. Выход первого формирователя 11 соединен с входом обну- ления второго счетчика 8. Выход второго формирователя 12 соединен с вторым входом первого ключа 6, а выход задатчика 21 масштаба измерения скорости - с вторым входом схемы 9 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы тактовой частоты поступают с генератора 1 импульсов на делитель 2 частоты, который формирует сигналы управления расщепителем 3, вырабатывающим питающие напряжения фазовращателя 4. На выходе фазовращателя 4 образуется сигнал, имеющий фазовый сдвиг относительно опорного сигнала - одной из фаз питания фазовращателя 4. Этот сигнал поступает на первый вход квантования 5, на выходах которого формируется два импульса, связанных по фазе с входным напряжением в каждом периоде и со сдвигом по времени.

Рассмотрим работу устройства с момента, когда триггер 18 установлен в единичное состояние, а второй 8 и первый 7 счетчики и второй делитель 12 частоты обнулены. При этом через первый ключ 6 на вход первого счетчика 7 проходят импульсы генератора 1 импульсов. При появлении первого импульса на первом выходе квантователя 5 устанавливается в единицу второй счетчик 8 и сбрасывается в нуль триггер 18. При этом первый ключ 6 закрывается, а третий 14 открывается, при этом второй делитель начинает счет на время, равное периоду опорного напряжения фазовращателя 5, и с помощью дешифратора 17 и формирователя 13 устанавливает триггер 18 в единичное состояние, которое затем сбрасывается в нуль вновь пришедшим импульсом с первого выхода квантователя 5. Причем таких циклов происходит столько, сколько их задано в задатч ке 21. Схема сравнения сравнивает код счетчика 8 с заданным значением количества периодов, заданным в задатчике 21, и при их совпадении открывает второй 10 и четвертый 15 ключи, при этом происходит запись кода счетчика 7, пропорционального скорости вращения вала фазовращателя 5, в регистр 20 и сброс в нуль первого 7 и второго 8 счетчиков, а также триггера 18. Код накапливается счетчиком 7 за несколько периодов частоты с выхода фазовращателя 5, а их число задается задатчиком 21 масштаба измерения скорости, что позволяет повысить точность измерения скорости при малых скоростях вращения вала фазовращателя.

Формула изобретения Цифровой тахометр, содержащий генератор импульсов, первый делитель частоты, вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов, фазорасщепитель, подключенный к выходу первого делителя частоты, фазовращатель, ротор которого

связан с контролируемым объектом, первый счетчик, второй счетчик, первый формирователь импульсов, выход которого подключен к входу обнуления второго счетчика, выход фазорасщепителя соединен с входом

фазовращателя, дешифратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения скорости введены четыре ключа, схема сравнения, квантователь, второй и третий формирователи импульсов,

второй делитель частоты, RS-триггер. элементы ИЛИ-НЕ, регистр и задатчик масштаба измерения скорости, причем последовательно соединены фазовращатель, квантователь, второй счетчик, схема сравнения, четвертый ключ, второй делитель часто- ты. дешифратор, третий формирователь импульсов, RS-триггер, первый ключ, первый счетчик, регистр, второй выход генератора импульсов соединен с вторым входом

квантователя, второй выход которого соединен с первым входом второго ключа, второй вход которого соединен с выходом схемы сравнения, а выход - с входом первого формирователя импульсов, дополнительным

входом первого счетчика и вторым входом схемы ИЛИ-НЕ, первый вход которой соединен с первым выходом квантователя и вторым входом четвертого ключа, а выход с R-входом RS-триггера, инвертирующий выход которого соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого соединен соответственно через второй формирователь импульсов с первым выходом генератора импульсов и вторым входом перового ключа, а выход - с вторым входом второго делителя частоты выход задатчика масштаба скорости соединен с дополнительным входом схемы сравнения, выход четвертого ключа соединен с вторым входом

регистра, выход которого соединен с выходной шиной,