Устройство для измерения неравномерности скорости движения объекта Советский патент 1979 года по МПК G01P3/60 

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ОБЪЕКТА

(54) УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области радиоизмерений.

Известно устройство для измерения неравномерности скорости движения (вращения) объекта, содержащий электрически соединенный частотный датчик, формирователь импульсов, ждущий мультивибратор, фильтр нижних частот, измерительный усилитель, регистратор, задатчик скважности импульсов, блоки сравнения и подстройки скважности импульсов, позволяющий проводить автоматическое измерение неравномерности (вращения) при различных средних скоростях 1.

Однако существенным недостатком этого устройства является инерционность, вносящая в процесс измерения больщие динамические погрешности ввиду присутствия фильтра низких частот.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее триггер, вход которого соединен со входной щиной, два последовательно соединенных формнрователя импульсов, выход второго из которых подключен к первому входу логического элемента И, выход которого через элемент памяти соединен со входом порогового блока сравнения, выходы которого соединены с измерительным прибором, причем второй выход триггера подключен к

входу третьего формирователя импульсов 2.

Такое устройство не обеспечивает достаточной точности.

Целью предлагаемого изобретения является повыщение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в зстройство измерения, содержащее триггер, вход которого соединен с входной щиной, последовательно соединенные первый и второй формирователи импульсов, выход второго формирователя импульсов подключен к первому входу логического элемента И, выход которого через элемент памяти соединен с входом порогового блока сравнения, выходы которого соединены с измерительным прибором, а второй выход триггера подключен к входу третьего формирователя импульсов, дополнительно введены формирователь импульсов и формирователь экспоненциального напряжения, включенный между выходом третьего формирователя и вторым входом логического элемента И, причем вход дополнительного формирователя импульсов соединен с вторым выходом триггера, а выходы дополнительного формирователя импульсов соответственно соединены с входом первого формирователя импульсов и вторым входом элемента памяти.

Структурная электрическая схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит триггер /, формирователи .импульсов 2--5, формирователь экспоненциального напряжения 5, логический элемент И 7, элемент памяти 5, пороговый блок сравнения Я измерительный прибор 10. На входную шину 11 подается сигнал с датчика.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

На вход триггера / подаются с частотного датчика стандартные прямоугольные импульсы, например, с частотой, пропорциональной скорости движения объекта.

Положительные перепады напряжения на выходах триггера / запускают попеременно формирователи импульсов 2 и 5. Временный интервал, на который отстает запуск формирователя импульсов 5 от формирователя импульсов 2, является периодом Т следования входных импульсов.

Импульсом с выхода формирователя 2 запускается формирователь экспоненциального напряжения 6, напряжение которой прикладывается к одному из входов логического элемента И 7.

Импульсом с выхода формирователя импульсов 5 запускаются последовательно формирователи импульсов 5 и 4. С выхода последнего пмпульс подается на другой вход логического элемента И 7, где к этому моменту на первом входе экспоненциальное напряжение достигает некоторого значения, которое и пропускается на вход элемента памяти 8 и далее через пороговый блок сравнения 9 на измерительный прибор 10, например быстродействующий самописец. Формирователь импульсов 5 служит для задержки импульса записи на время ti, так как импульс, формирующийся на выходе формирователя импульсов 3, должен опережать импульс записи, осуществляя сброс предыдущей информации, имеющейся в элементе памяти 8, перед появлением иовой информации с начала действия импульса записи.

Между началом изменения экспоненциального напряжения и передним фронтом импульса записи проходит время, равное периоду следования входных импульсов. Это достигается за счет равенства длительности импульса, запускающего схему экспоненциального напряжения, времени задержки импульса сброса.

В конце каждого нечетного периода происходит сброс информации в элементе памяти 8 и появление новой информации с приходом импульса записи, которая сохраняется в течение четного периода и представляет собой постоянное напряжение при постоянном значении входной частоты и ступенчатое при изменении входной частоты.

Это напр яжениевтаоротовом блоке сравнения 9 сравнивается с опорным и на измерительный прибор 10 подается аналогичная по форме разность опорного и выходного напряжения элемента памяти 8, пропорциональная значению процентного отклонения частоты входных импульсов от номинальной с учетом знака отклонения.

Экспоненциально подающее напряжение принято из следующих напряжений.

Процентная зависимость между величиной периода и частоты есть обратная пропорция и представляет собой гиперболу в первой четверти декартовых прямоугольных координат, поэтому наименьшей погрешности можно достичь при аппроксимации этой гиперболы на некотором интервале изменения аргумента экспоненциальной функцией, удовлетворяющей тому условию, что на концах этого интервала значения экспонанты и гиперболы равны.

Ф о ,р м у л а и 3 о :б ip е т е iH и я

Устройство для измерения неравномерности скорости движения объекта, содержащее триггер, вход которого соединен с входной шиной, последовательно соединенные первый и второй формирователи импульсов, выход второго формирователя импульсов

подключен к первому входу логического элемента И, выход которого через элемент памяти соединен с входом порогового блока сравнения, выходы которого соединены с измерительным прибором, а второй выход

тиггера подключен к входу третьего формирователя имп5льсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены формиро1эатель импульсов и формирователь акспоненциального напряжения, включенный между выходом третьего формирователя и вторым входом логического элемента И, причем вход дополнительного формирователя импульсов соединен с вторым выходом триггера, а выходы дополнительного формиро(вателя :ИМ1пульсов ооответственно соединены с входом первого формирователя импульсов и вторым входом элемента памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:

2.Заявка Франции № 2237199, кл. G 01 Р 3/64, 14.03.75.