Универсальный измеритель соотношения линейных скоростей Советский патент 1974 года по МПК G01P3/48 G01P3/56 

1

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может найти применение в машиностроительной промышленности.

Известные цифровые измерители соотношения линейных скоростей вращающихся валов, содержащие блок управления, датчики скоростей, формирователи, счетчики и логически элементы, характеризуются узкими функциональными возможностями, так как они предполагают измерение соотношения скоростей при фиксированной скорости одного из вращающихся валов и не позволяют производить измерения при неизвестных скоростях обоих валов.

Предлагаемое устройство для расширеиия пределов измерения соотношения скоростей с одновременным преобразованием результата измерения в частоту следования импульсов дополнительно снабжено двумя группами переключателей, группой импульсно-потенциальных вентилей переноса, группой логических элементов ИЛИ и сумматором параллельного типа, счетные входы триггеров которого через группу логических элементов ИЛИ подключены с одной стороны через первую группу переклЕОчателей к выходу первого управляемого вентиля, а с другой - к выхода.м группы вентилей переноса, импульсные входы которых объединены и через логический элемент ИЛИ и элемент задержки соединены с выходом сумматора и с входом регистрирующего счетчика, а потенциальные входы - с выходами триггеров суммирующего счетчика, счетные входы которого, в свою очередь, через вторую группу переключателей подключены к выходу второго управляемого вентиля.

Иа чертел е изображена блок-схема предлагаемого измерителя.

В приборе реализуется известная зависимость

ДК

aNj

100% :-1000

Vi bNi

&.V

где

- относительная разность скоростей V и УьЛь NZ - число импульсов первого и второго датчиков скорости соответственно на фиксированном интервале времени;

а; b - постоянные коэффициенты, определяемые соотношениями

а 100pf/i«,rf, b Utn.,d,

где t/i, f/2 - передаточные числа первого и

второго редукторов;

d, dz - диаметры первого и второго датчиков за один оборот ni, «2 соответствующих двигателей;

0р - величина, обратная дискретности

отсчета. Измеритель содержит блок управления 1, управляемые вентили 2 и 3, датчики скорости 4 и 5 первого и второго вращающихся валов соответственно, формирователи 6 и 7, наборы переключателей 8 и 9, суммирующий счетчик 10, логический элемент ИЛИ 11, группу импульспо-потенциальных вентилей 12 переноса, группу логических элементов ИЛИ 13, сумматор 14 параллельного типа, регистрирующий (реверсивный) счетчик 15 с триггером знака 16 и элемент задержки 17. В приборе счетные входы триггеров сумматора 14 поразрядно через группу логических элементов ИЛИ 13 и группу импульсно-потепциальных вентилей 12 подключены к выходаг-д триггеров суммирующего счетчика 10 так, чтобы каждым импульсом, поступившим с выхода элемента ИЛИ II на импульсные входы группы вентилей 12, в сумматор 14 переносился дополпительный код числа, записанного в счетчике 10. Переключатели 8 и 9 коммутируют счетные выходы триггеров счетчика 10 и сумматора 14 соответственно таким образом, что каждый выходной импульс вентиля 2 записывает в счетчик 10 параллельным кодом число Ь, а каждый выходной импульс вентиля 3 в сумматор 14 - число а. В исходном состоянии с блока управления 1 на вентили 2 и 3 поданы запирающие потепциалы, триггерные ячейки счетчика 10 и сумматора 14 находятся в нулевом состоянии, а в регистрирующем счетчике записано число 100р. Регистрирующий счетчик установлен в режим вычитания. В приборе процесс измерения соотнощения скоростей разбивается на два этапа: )ia первом в течение первого промежутка /изм из.1ерительного времени 1изм определяют число импульсов N первого датчика скорости, а на втором в течение второго промежутка времени нзм гизм - п.зм получают численное значение с учетом знака. Устройство работает следующим образо.м. Ио сигналу «Пуск блок управления 1 открывается вентиль 2 на время /пзм. Импульсы с первого датчика скорости 4 через формирователь 6, вентиль 2 и переключатели 8 поступают на определенные счетные входы триггеров счетчика 10. При этом каждый импульс, прощедщий через вентиль 2, в счетчик 10 записывает число Ь. В результате за время /шм в счетчик 10 будет введено число . По окончании промежутка времени шм блок управления производит следующие операции: закрывает вентиль 2; выдает импульс через элемент ИЛИ 11 на перенос дополнительного кода числа bNi, хранящегося в счетчике 10, в сумматор 14 (в результате показания сумматора 14 станут равными С - 6.V|, где С - емкость сумматора); на время /.м открывает вентиль 3. С этого момента выходные импульсы второго датчика скорости 5 через формирователь 7. вентиль 3 и переключатели 9 поступают на те элементы ИЛИ 13, чтобы каждый выходной импульс вентиля 3 в сумматор 14 вводил параллельным кодом число а. В результате за промежуток времепи со стороны вентиля 3 в сумматор 14 будет введено число aN2. Рассматривают случай а ЬЛь При поступлении первых Il импульсов из числа iV2 на вход сумматора 14 имеет место неравенство aii bNi. Тогда на выходе сумматора 14 появляется импульс переполнения, а в сумматоре 14 остается число А aii-bNi. Импульс переполнения поступает по цепи обратной связи на импульсные входы группы вентилей 12 и переносит дополнительный код числа из счетчика 10 в сумматор 14. В результате показания сумматора станут равными С - fcyVi-f-АЬ Аналогично при поступлении очередных /2 имнульсов числа Ла на вход сумматора будет иметь место aiz bNi - AI. При этом на выходе сумматора вновь появится импульс переполнения и его ноказания станут равными А2 aiz + i - fc.-Vi. Импульс переполпения вновь переносит дополнительный код числа bNi счетчика 10 в сумматор 14. При этом показания сумматора 14 станут С - bNi + А2. В дальнейшем при поступлении очередных импульсов числа NZ на вход сумматора 14 онисанные процессы в схеме будут циклически повторяться. Иоскольку каждый импульс переполнения сумматора 14 посредством обратной связи вводит в сумматор число С - bNi, число bjVi является, по существу, рабочей емкостью сумматора. Следовательно, за время ввода в сумматор со стороны вентиля 3 a;yV2 импульсов на выходе сумматора буаЛ адет сформировано ровно -- импульсов. Импульсы переполнеппя сумматора поступают в регистрирующий счетчик 15, где фиксируется результат измерепия. При этом конечное состояние триггера знака 16 определяет знак результата из.мерения. Предмет изобретения Универсальный измеритель соотношения линейных скоростей вращающихся валов, содержащий блок управления, датчики скоростей, формирователи, два управляемых вентиля, счетчики и элементы логики, отличающийс я тем, что, с целью расщирения пределов измерепия соотнощения скоростей с одновременным преобразованием результата измерения в частоту следования импульсов, он дополнительпо снабжен двумя грунпами переключателей, группой импульсно-нотенциальных вентилей нереноса, группой логических элементов ИЛИ и сумматором параллельного типа, счетные входы триггеров которого через группу логических элементов ИЛИ подключсны с однои стороны через груььу пер.ключателей к выходу первого управляслю;о вентиля, а с другой - к зыхода - группы венгнлей переноса, пмпульсные входы которых объединены и через логический элемент ИЛ1-1 и элемент задержки соединены с выходом сугимагора и с входом регистрирующего счетчика, а по1енцнальные входы - с выходами триггеров суммирующего счетчика, счетные иходы триггеров которого, в свою очередь, через вторую группу переключателей подключены к выходу второго управляемого вентиля.