Цифровой измеритель скорости вращения Советский патент 1978 года по МПК G01P3/54 

I

Изобретение относится к области гштэматизации систем с вращающимися валами, в частности к области автоматизированного электропривода и может быть использовало для измереЕ1Ия, регулирования и стабшшзации угловой скорости.

Существующие цифровые измерители угловой скорости строятся Либо по синхронному, либо по асинхронному пршщипам ij. Повышение точности в измерителях подобного типа достигается увеличением времени измерения, либо .увеличением числа импульсов,снимаемых с датчика скорости за один оборот.

В следствие этого их применение в системах с ВЫСОКИМИ требованиями к точности измерения и одновременными ограничениями на время измерения встречает серьезные трудности.

Также известен цифровой измеритель- угловой скорости в широком диапазоне, состаящий из датчика, генератора эталонной частоты, ключа, счетчика импульсов эталонной частоты и схемы выбора измеряемого числа периодов импульсов датчика с учетом угловой скорости, которая состоит из счеТчика

импульсов датчика, делителя, дешифратора, регистра и компаратора 21.

В измерителе подсчет импульсов эталонной частоты производится одновременно как счетчиком импульсов эталонной частоты, так и делителем. Вследствие этого для формирования временного интервала Т требуется значительная емкость депителяа что обусловливает сутдественное усложнение схемы кзмерителя, увеличение аппаратурных затрат и снижение надежности всего устройства в це. лом..

Целью изобретения является упрощение измерителя и повышение промежуточного вЫ хода счетчика импульсов эталонной частоты к управляющему входу дешифратора.

Схема цифрового измерителя угловой ско рости приведена на чертеже.

Устройство содержит датчик скорости 1, генератор эталонной частоты 2, ключ 3,счетчик импульсов эталонной частоты 4, счетчик импульсов датчика 5, дешифратор 6, регистр 7 и компаратор 8;

Генератор эталонной частоты 2, ключ 3 и счетчик импульсов эталонной частоты 4 соединены последовательно.

Г омежуточный выход счетчика импульсов эталонной частоты 4 подключен к управляющему входу дешифратора 6, Выход датчика скорости 1 подключен. ко входу ключа 3 и входу счетчика импульсов датчика 5, выход которого соединен .со входом дешифратора 6. Выход дешифратора -6 подан на вход регистра 7. Первый вход компаратора 8 связан с выходом счетчика импульсов датчика 5, второй - с выходом регистра 7, а выходподключен к управляющему входу ключа 3.

Датчик скорости 1 предназначен для формирования импуяьсов, период которых обратн пропорционален скорости вращения. При повороте на угол 21Г датчик 1 формирует Z импульсов. Генератор эталонной частоты 2 через ключ 3 производит заполнение счетчика ш 1пульсов эталонной частоты 4 за интервал времени, равный целому числу периодов импульсов -от датчика 1. Счетчик импульсов эталонной частоты 4 подсчитыгзают чис.ю импульсов эталонной частоты и формирует фй сированный временной интервал Т , для чсго с выхода TOHPrefja соответствуюиюго la;)ряда счетчика 4 ВЬЕВОДИТСЯ промежуточный выход, который подается на упг)авляющ)1й вход деилифратора 6. Дсмиифратор 6 в момен Т преобразует состояния счотчикп импульсов датчика 5 в код, определяюний члсло периодов импульсов датчика 1, при котором время измерения будет лежать в .заданных пределах. Этот код записывается в рогистр 7. Компаратор 8 подает сигнал о равенстве кодов счетчика импульсов датчика 5 и кода в регистре 7. Этот сигнал определяет конец временного интервала преобразования Tj4

Работает цифровой измеритель скорости вращения следующим образом.

По импульсу с датчика скорости 1 открывается ключ 3, и импульсы генератора эталэнной частоты 2 поступают на вход счетчина импульсов эталонной частоты 4. Счетчик импульсов датчика 5 начинает подсчитывать число импульсов от датчика 1. По истечении фиксированного временного интервала Т на промежуточном выходе счетчика импульсов эталонной частоты 4 появляется сигнал, который поступает на управляющий вход дешифратора 6. По нему дещифратор 6, на основании числа импульсов датчика 1, подсчитанного счетчиком импульсов датчика

5 в момент Т , формирует код, равный -асслу периодов импульсов датчика 1, KOToiinp необходимо сосчитать чтобы время измерив- ния осталось в заданных пределах.Код с дешифратора 6 переносится на хранение в регистр 7.

, Счетчик импульсов эталонной частоты 4 продолжает заполняться до тех пор, пока счетчика импульсов5 не станет

равным коду, храняющемуся в регистре 7. В момент равенства этих кодов компаратор 8 вьщает сигнал, закрывающий ключ 3, что определяет конез временного интервала измерения.

Код )тловой скорости определяется однозначно состоянием счетчика импульсов эта- ло1п(ой 4acTOTfj; 4 и счетчика импульсов датчик 1 5. ВргМ.я преобразования Т остается при этом в ладанных пределах, что гарантируется заданием учитываемого числа периодог импульсов датчика 1 в момент вре-

„, мени 1 .

Промлагаемое для из (эения угловой скорости уст Юйство имеет меньшие аппаратурные затраты., меньшую стоимость, проще в и:5готовлонни п обладает, более высокой надежностью, Эти показатели улучшают общие экономические показатели всей системы измерений в целом.

Формула и 3 .о б р е т е н и я

Цифровой измеритель скорости вращения, содержащий датчик скорости, соединенный со счетчико.м импульсов датчика, а через ключ со счетчиком импульсов эталонной час,тоты, поспедоватольЕЮ соединенные дешифратор, регистр и компаратор, второй вход которого .соединен с выходом счетчика импульсов датчика и входом дешифратора, а выход со вторым входом ключа, третий вход которого соединен с генератором эталонной частоты, отличающийся тем, что, с целью упрощения измерителя и повышения его надежности, промежуточный выход счетчика импульсо.в этало.нной частоты подключен к управляющему входу дешифратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Касаткин А. С. Автоматическая обработка сигналов частотны.х датчиков, М. Л. Энергия, 1966, с. 21-50.

2.Авторское свидетельство СССР № 449302, Kn..Q01 р 3/54, 1973.