УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ОБЪЕКТА Советский патент 1974 года по МПК G01P3/481 

1

Изобретение относится к области измерения н контроля параметров движения.

Известные устройства д.пя измерения скорости враидения объекта, содержащие датчик импульсов и генератор эталонного напряжения, связанные с измерителем временного интервала через схему управления, не обеспечивают надежности.

В предлагаемом устройстве, с целью повышения надежности, схема управления выполнена в виде электрически связанных друг с другом трех ключей, трех триггеров, дифференцирующей цепочки и потенциальной собирательной схемы, причем входы первого ключа соединены с датчиком импульсов и поте1щиальной собирательной схемой, его выходы подключены к единичному входу первого триггера и через подсоединенный к генератору эталонного напряжения второй ключ - к его нулевому входу, а также к счетному входу второго триггера, один из выходов которого связан с измерителем временного интервала и через последовательно включенные дифференцирующую цепочку и третий триггер - с входом потенциальной собирательной схемы, при этом второй вход после(Дией соединен с генератором эталонного напряжения через третий ключ, который втО; рым своим входом подключен к выходу первого триггера.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2- временные диаграммы, поясняющие работу .устройства.

Устройство для измерения скорости вращения объекта содержит три ключа 1, 2, 3, потенциальную собирательную схему 4, триггеры 5, 6 н 7 и дифференцирующую вентильную цепочку 8. На управляющий вход ключа 3 подается один полупериод от генератора эталонного синусоидального наиряжения. Это же напряжение подается на рабочий вход ключа 2, управляющий вход которого связан с выходом триггера 5.

На рабочий вход ключа / подаются импульсы от связанного с контролируемым объектом датчика импульсов, частота которых пропорциональна контролируемой скорости.

Выход триггера 6 соединен со входом измерителя временного интервала.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы схему приводят в

исходное состояние, при котором триггер 5

устанавливается в положение, обеспечивающее наличие разрещающего потенциала на выходе, связанном с ключом 2; на выходе триггера 6 действует низкий потенциал, запрещающий включение измерителя временного интервала; на выходе триггера 7, свя3энном со входом схемы 4, действует разрешающий потенциал. При подаче однополупериодиого напряжения от генератора эталонного напряжения на входы ключей 2 п 5 периодически открываются и закрываются ключи 1 я 3. Положительная волна подаваемого напряжения, действуя через открытый ключ 2 и собирательную схему 4, является запрещающим ситналом для ключа 1 и разрещающим - для ключа 3. Для осуществления процесса измерения на импульсный вход ключа 1 от датчика импульсов подают сигпал в виде коротких импульсов напряж:ения, следующих с частотой, равной или кратной скорости вращения исследуемого объекта. Пусть при подаче импульсного сигнала на вход ключа / положения импульсного сигна.ла. и напряжения .эталонного генератора соответствуют графику, представленному на фиг. 2, а. Импульс, приходящий от датчика, совпадает по времени с положительной полуволной напряжения сети, поэтому через ключ 1 он пройти не может; следовательно, не изменяется и состояние схемы. Исходное состояние схемы не будет изменяться в течение последующего времени до тех пор, пока очередной импульс от датчика импульсов, смещаясь во времени относительно напряжения эталонного генератора, не выйдет из зоны действия положительной полуволны его напряжения (см. фиг. 2, б). Как только импульс датчика выйдет из действия положительной полуволны напряжения эталонного генератора, ключ / пропустит его на входы триггера 5 и ключа 5. Через ключ 3 импульс не пройдет, так как на его управляющем входе в этот момент отсутствует разрешающая положительная полуволна напряжения эталонного генератора. Трипгер 5 перебросится в противоположное состояние и закроет ключ 2. С этого момента ключ 2 прекращает передачу положительных запрещающих полуволн напряжения эталоннего генератора на клю1Ч /, и все импульсы от датчика будут продолжать поступать на вход триггера 1 и рабочий вход ключа 3. Состояние схемы останется неизменным до тех пор, пока рабочий импульс, смещаясь во времени по отношению к напряжению сети, вновь не совпадет с положительной полуволной напряжения эталонного генератора сети (см. фиг. 2, а, в). В этот момент ключ 3 пропустит импульс на нулевой вход триггера 5 и единичный вход триггера 6. Трипгер 6, срабатывая, запускает измеритель временного интервала, а триггер 5, воздействуя на ключ 2, открывает доступы запрещающим полуволнам напряжения эталонного генератора на управляющий вход ключа 1, т. е. прекращается прохождение импульсов датчика через ключ 1. Состояние схемы не изменится до момента, когда импульс датчика вновь не выйдет из зоны действия положительной полуволны напряжения генератора эталонного напряжения, т. е. до тех пор, пока вновь не возникнет ситуация, соответствующая представленной графиком на фиг. 2, б. В этот момент триггер 5 вновь сработает и закроет ключ 2. Импульсы датчика будут продолжать поступать в схему через ключ /, однако только в момент нового входа его в зону действия .положительной полуволны напряжения генератора эталонного напряжения один из импульсов, пройдя ключ 3, перебросит триггер 5 и 5 в противопололсное состояние. В результате секундомер, управляемый триггером 6, остановится, а импульс, сформированный дифференцирующей цепочкой 8 при переходе триггера 6 в исходное состояние, перебросит триггер 7, который подает запрещающий потенциал через собирательную схему 4 на ключ /. На этом процесс измерения и работа схемы закончится. Показания измерителя временного интервала будут соответствовать промежутку времени между двумя вхождениями рабочего импульса от датчика импульсов в зону действия положительной полуволны напряжения генератора эталонного напряжения, т. е. промежутку времени между двумя «совпадениями по фазе последних, что эквивалентно периоду биений. При известной эталонной частоте эта величина однозначно определяет частоту датчика импульсов, или контролируемую скорость. iB качестве эталонного напряжения может быть использовано напряжение сети переменного тока. Предмет изобретения Устройство для измерения скорости вращения объекта, содержащее датчик импульсов и генератор эталонного напряжения, связанные с измерителем временного интервала через схему управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, схема управления выполнена в виде электрически связанных друг с другом трех ключей, трех триггеров, дифференцирующей цепочки и потенциальной собирательной схемы, причем входы первого ключа соединены с датчиком импульсов и потенциальной собирательной схемой, его выходы подключены к единичному входу первого триггера и через подсоединенный к генератору эталонного напряжения второй ключ - к его нулевому входу, а также к счетному входу второго триггера, один из выходов которого связан с измерителем временного интервала и через последовательно включенные дифференцирующую цепочку и третий триггер - с входом потенциальной собирательной схемы, при этом второй вход последней соединен с генератором эталонного напряжения через третий ключ, который вторым своим входом подключен к выходу первого триггера.

Put.1

а и

6 и