Устройство для измерения скорости Советский патент 1991 года по МПК G01P3/48 

у

И

Изобретение относится к измерению и контролю параметров движения производственных механизмов, в частности тягового органа элеватора, и предназначено для измерения величины скорости. Цель изобретения - повышение надежности. Импульсы с первичного датчика 1 через блок 2 защиты помех поступают на вход блока 3 управления. Блок 5 счета обеспечивает измерение скорости тягового органа элеватора в двух режимах: за интервал времени и за оборот тягового органа. Цифровым компаратором в этих режимах обеспечиваются сравнение с кодом установки и формирование блоком 3 управление сигнала окончания измерительного интервала. По показаниям первого и второго счетчиков блока 5 счета определяют измеренное значение скорости, 4 ил.

3

сл VJ со

фиг.1

Изобретение относится к измерению и контролкъпараметров движения производственных механизмов, в частности тягового органа элеватора.

Целью изобретения является повыше- ние надежности работы устройства при измерении скорости перемещения тягового органа элеватора, расширение функциональных возможностей.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока защиты от помех; на фиг.З - функциональная схема блоха управления; на фиг.4 - функциональная схема блока счета.

Устройство для измерения скорости содержит преобразователь датчик 1 импульсов, блок 2 защиты от помех, блок 3 управления, генератор 4 эталонной часто- ты, блок 5 счета, при этом выход датчика 1 импульсов подключен к входу блока 2 защиты от помех, выход которого соединен с первым входом блока 3 управления, второй вход которого соединен с выходом блока 5 счета, выход генератора 4 эталонной часто- ты подключен к первому входу блока 5 счета, второй и третий входы которого соединены с первым и вторым выходами блока 3 управления соответственно.

Датчик 1 импульсов содержит считыва-

ющие элементы 6i, 62бы (где N - заранее

заданное число) и элемент ИЛИ 7, при этом считывающие элементы б1,б2,...,6м размещены с одинаковым шагом ш (где Цц - шзг размещения ковшей 8 на тяговом органе 9 элеватора) вдоль тягового органа 9, расположенного на приводном барабане 10, выходы считывающих элементов 61,62бы

объединены по схеме ИЛИ на выходе датчика 1 импульсов.

Блок 2 защиты от помех содержит четырехкратный генератор 11, RS-триггеры 12 и 13, элементы И-НЕ 14-16, элемент НЕ 17, при этом вход блока 2 защиты от помех соединен с первыми входами элементов И-НЕ 14 и 16 и с входом элемента НЕ 17, выход которого соединен с третьим входом элемента 15 И-НЕ, выход элемента И-НЕ 14 соединен с R-входом триггера 12, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ 16, а инверс- ный выход - с первым входом элемента И-НЕ 15, выходы элементов И-НЕ 15 и 16 соединены соответственное З-иР-входами триггера 13, прямой выход которого является выходом блока 2 защиты от помех.

Первый, второй, третий и четвертый выходы четырехконтактного генератора 11 соединены соответственно с вторым выходом элемента И-НЕ 14с S-входом триггера 12, с третьим входом элемента И-Н Е 16, с вторым

входом элемента И-НЕ 15. Блок 4 управления 3 содержит, например, RS-триггер 18, элемент И 19, при этом первый вход блока 3 управления соединен с S-входом триггера

18w первым входом элемента И 19, выход которого является первым выходом блока 3 управления, второй вход блока 3 соединен с R-входом триггера 18, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента И

19и является вторым выходом блока 3 управления,

Блок 5 счета содержит счетчики 20 и 21, первую 22 и вторую 23 группы И, группу элементов ИЛИ 24, задатчик 25 режима измерения, задатчик 26 интервала измерения, цифровой компаратор 2 7,

Предлагаемое устройстве дл измерения скорости работает следующим образом.

При включении питания триггеры 12, 13 и 18, счетчики 20 и 21 любым известным образом устанавливаются в исходное состояние. При этом на прямых выходах триггеров 12, 13 и 18 и на выходах счетчиков 20 и 21 имеется потенциал логического О, а на инверсном выходе триггера 12 потенциал логической 1, генератор 4 эталонной частоты вырабатывает импульсы, четырехкратный генератор 11 вырабатывает импульсы ТИ1, ТИ2, ТИЗ, ТИ4, равномерно сдвинутые по времени, причем ТИ4 инвертирован по отношению ТИ1, ТИ2, ТИЗ, и тактовая частота следования ТИ1, ТИ2, ТИЗ, ТИ4 значительно больше частоты сигналов от датчика

1 ИМПуЛьСОБ.

При включении привода вращается барабан 10, при этом тяговкй орган 9 и ковши В перемещаются вдоль считывающих (чувствительных) элементов 6i.6i,...,6n преобразователя скорости в число импульсов.

При нахождении ковша 8 напротив считывающего элемента 6 (I 1,2N) на его

выходе имеется сигнал 1, а при отсутствии ковша 8 напротив считывающего элемента 6i, на его выходе - сигнал О. При наличии сигнала 1 на выходе хотя бы одного считывающего элемента 6| на выходе элемента ИЛИ 7 и на выходе датчика 1 импульсов имеется сигнал 1. Гак как шаг размещения ковшей 8 на тяговом органе 9 равен шагу размещения считывающих элементов 6|, то если количество последовательно отсутствующих ковшей 8 меньше N,сигнал Г на выходе преобразователя появится при нахождении ковша 8 напротив считывающего элемента 6|.

Сигналы датчика 1 импульсов поступают на вход блока 2 защиты от помех, осуществляющего их цифровую фильтрацию от помех. Полученные сигналы с выхода блока

2 защиты от помех поступают на первый вход блока 3 управления.

Первым сигналом Г, поступающим на первый вход блока 3, триггер 18 переводится в единичное состояние, при этом на вто- ром выходе блока 3 появляется сигнал Г (Разрешение счета), а на первом выходе 3 появляются сигналы 1 с выхода блока 2 защиты от помех, проходящие через элемент 19. При поступлении сигнала 1 на второй вход блока 3 управления триггер 18 переводится в исходное состояние и на втором выходе блока 3 управления исчезает сигнал 1.

Сигналы с генератора 5 эталонной час- таты и с первого и второго выходов блока 3 управления поступают соответственно на входы первого и второго счетчиков (20,21), блока 5 счета.

Блок 5 счета работает в режимах Изме- рение в интервале времени, Измерение за оборот тягового органа. В режиме Измерение в интервале времени на первом выходе зздатчика 25 режима имеется сигнал Г, при этом код числа N20 импульсов, на- копленных в счетчике 20 через группы элементов И 22 и ИЛИ 24 поступает на первый вход цифрового компаратора 27, на выходе которого появляется сигнал Г при

N20 №би.в,

где №би.в - число, выдаваемое задатчиком 26 интервала измерения в режиме Измерение в интервале времени.

При сигнале 1 на выходе цифрового компаратора 27 снимается сигнал разреши- ния на вторых входах счетчиков 20 и 21, они переводятся в исходное состояние и величина скорости V определяется Ki N21

V

К2 N20

где Ki - коэффициент пропорциональности, переводящий число N21 импульсов в счетчике 21 в путь проходимый тяговым органом 9 за время измерения (т.е. за время подсчета счетчиком 20 числа N20 импульсов);

К2 - коэффициент пропорциональности для перевода в измерительный интервал числа;

Nai - число импульсов, накопленных в счетчике 21..

В режиме Измерение за обороттягово- го органа сигнал 1 присутствует на втором выходе задатчика 25, при этом код

чмсла Nai ммпульсоз, накопленных в счетчике 21 через группы элементов И 23, ИЛИ 24. поступает на первый аход компаратора 27, на выходе которо появляется сигнал 1 при

N26.0,

где М2б,о-ч исло, выдаваемое задатчиком 26 в режиме Измерение за оборот тягового органа ;

N26,0 Ng,

где NS - число ковшей 8, которое помещается на тяговом органе 9.

Таким образом, за счет введения двух элементов И, элемента ИЛИ, задзтчика режима измерения имеется возможность измерять скорость тягового органа как за определенный временной интервал, так и за один полный оборот тягового органа.

Формула изобретения Устройство для измерения скорости, содержащее датчик импульсов, генератор эта- лонной частоты, блок управления, блок счета, выполненный на первом и втором счетчиках, выход датчика импульсов через блок защиты от помех соединен с первым входом блока управления, выход генератора эталонной частоты подключен к первому входу первого счатчика блока счета, второй вход которого соединен с вторым входом второго счетчика блока счета и с вторым выходом блока управления, первый выход блока управления подсоединен к первому входу второго счетчика блока счета, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в блок счета дополнительно введены цифровой компаратор, выход которого соединен с вторым входом блока управления, задзтчик режима измерения, первая и вторая группы элементов И, группа элементов ИЛИ, выходы обеих групп элементов И через группу элементов ИЛИ подсоединены к второй группе входной кодовой шине цифрового компаратора, выходы первого и второго счетчиков соединены с первыми входами соответственно первой и второй групп элементов И, вторые выходы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами задатчика режима измерения, а датчик импульсов выполнен в виде объединенных на его выход по схеме ИЛИ не менее двух считывающих элементов, размещенных на одинаковом расстоянии.