Устройство для контроля частоты вращения Советский патент 1979 года по МПК G01P3/48 

Изобретение относится к технике контроля и может быть использовано для многоточечного контроля скорости врешения различного рода маишн и механизмов. В настоящее время для контроля скорости вращения используются датчики, ос- нованные на различных физических явлениях 1J , вторичная аппаратура которых позволяет контролировать заданные значеШ1Я скоростей. По технической сущности к предлага&мому устройству наиболее близко устройст во для контроля частоты вращенця 12 7 , содержащее первичный преобразователь (датчик) частоты вращения, преобразователь частоты вращения в аналоговый сиг нал-интегратор с генератором постоянного по величине тока, источник опорного напряжения, блок сравнения - компаратор В таком устройстве обеспечивается формирование импульсов с частотой, пропорциональной угловой скорости, преобразование частоты в аналоговый сигнал посредством интегрирования тока генератора с поступлением каждого нового импульса от датчика частоты вращегшя, сравнение аналогового ..сигнала с опорны { напря- ,нием, соответствующим заданному значению частоты вра1ие шя, и выдача выходного сигнала, если аналоговый сигнал больше (или меньще) опорного. Это устройство не обеспечивает достаточных быстродействия, так как в нем осуществляется интегрирование тока генератора посредством накопительног о конденсатора, и точности контроля; при необходимости контроля нескольких различных значений частот вращения схемы получается сложной, так как для каждого канала необходимо иметь отдельно интегратор, источник опорного напряжения, блок сравнения. Целью изобретения является повг пиекие быстродействия и точности контроля. Это достигается .тем, что в устрюйство введены feHepaTop стабильной частоты, вентиль, второй счетчик,с дешиф1:)яторами к регистры, при этом входы вентиля

3 подключены к генератору стабилыюй час тоты и выходу интегратора, выход венти Ля - к входу второго счетчика, второй и третий выходы первого счетчика через 4юрмрфопатели - к входа -1 запоминаю- 1ЯЙХ элементов и регистров соответственно, выходы второго счетчика через дешифраторы подключены ко вторык-г входам регистров, а выходы регистров ш,1 к входам, запоминак1Ших элементов. На чертеже изображена структурная схема предлагаемого уст юйства. . Устройство содержит датчик 1 частоты врашения, счетчитс 2 сигналов, интегратор 3, формирователи 4 и 5 сигналов, генёратор 6 стабильной частоты, логическую схему -И 7, счетчик 8сигналов, дешифраторы 9, регистры 10, запоминающие злемеь-ггы 11, исполнительные органы 12. Датчик 1 обеспечивает вьщачу сигналов, частота которых прямо- пропорциональна частоте вращения, т. е. угловой скорости. Счетчики 2 и 8 определяют программу упрашения работой устройства С одного выхода счетчика 2 сигнал nocтупает на Ьход инте;гратора 3, формирую iff его время измерения, с другого выхода- на формирователь4, который выдает разрешешш на запись информации, с третьего выхода - на формирователь 5, обе спечивающий сброс (обнуление) и подготовку схемы к записи новой информации. В соответствии с требуемой программой соответствующие выходы счетчика 8 подключены к дешифраторам 9, количество , которых определяется числом ко пролируемых точек. Выходы дешифраторов 9 соединещз с информационныйй входами. соответствующих регистров Юр входы установки О которых, как и входы voтановки О счетчика 8, подклкнеты к выходу 4 ормирователя 5. Выходы регист ров 10 соед Етены с входами сботвётствую. щих запом тавэтдих элементов 11, которых подключены к входам исполнительных органов 12. Сигналы, соответствутошие частоте врахйения двигателя, с датчика 1 поступ ют на счетчик 2, и на выходе интеграто ра 3 формируется ciiraan прололжительно стью tn , где п - количество ннтег- рируекгых импульсов, - период выдаваё мых датчиков 1 импульсов. Выборюм количества импульсов устанавливаются требуемая точность и соотвётствуюшее быстродействие. Сигнал с выхода интегратора 3 постртает на вход-логической

(;78iit

, 1 схемы И 7, чём разреи)ается на время п Тд про ;ождение сигнсшов or генератора в в счетчик 3, где обеспечивается считывание сигналов за указанный период. По aajiQHeo заданной nporpahfMe, жестко устанавлт емой соответствующими соединениями выходов счетчика 8 с дешифраторами 9, на выходе соответствующего дешифратора, 9 вырабатывается сигнал при превращении заданного значения. Этот сигнал записывается в соответствующем регистре 1О при поступлении сигнала разрешения; с выхода формирователя 4 с периодичностью (л + 1)Ту и запоминается в . соответствующем запоминающем элементе if. Через время (п ч-2)Тд с выхода формирователя 5 на входы считчика 8 и регистра 1О поступает сигнал, подготавливающий устройство для нового цикла измерения. Периодичность сигналов с выходов формирователей 4 и 5 соответственно (п+1)Т,(И (п+2)Тх , которые обеспечиваются подключениями формирователей 4 и 5 к вь1хддам счетчика 2, позволяет, с одной стфоны, производить запись после завершения, полного, шпсла измерения, а с другой - своевременный возврат схемы в исходное состояние и подготовку к новому циклу измерения . Наличие интегратора 3 дает возможность исключить погрешности, возникак щйе яэ-за неравномерности значения , определяемого модуляцией частоты, вследствие неравномерности нагрузки и погрещнрстей центровки вала ротора двигателя. Это особенно важно для мощных вьгсокрркоростных изоепий. Предлагаемое устройство для контроля rib сравнению с иов. .обеспечивает большее бысародействие и более вы- ссжую точность контроля. Креме того, розможйо построенш устройства. для контропя на несколько точек, например конт;)оля факт отличия угловойскорости от , определения выхода на предварительные обороты (например, для подогревайия), определения выхода на номинальные обсфоты, контроля превьпиения допустимых оборотов (защита от разноса) и др. Формула изобретения Устрбйство для контроля частоты враления, содержащее датчик- частоты вращения, пЬдключенный к первому счетчику, HHTerpaTOfJ, подключенный к первому вь1к6«

ду счетчика, запоминающие элементы по числу точек контроля, выходы которых подключены к исполнительнык органам, отличаю шеес я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности ко1ггроля, в устройство введены генератор стабильной частоты. Вентиль, второй счетчик с деши4раторами и регистры при этом входы вентиля подключены к генератору стабильной частоты и вьрсоду интегратора, выход вентиля - к входу втортго счетчика, второй и третий выходы первого счетчика через формирователи к входам запоминающих элел1етггов и регистров соответственно, вькоды второго через дешифраторы подклрэчены ко В1чэрым входам регистров, а выходы регистров подключены к входам .запоминающих элет.ентов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Агейкин Д, И. и др. Датчики конт роля к регулирования, М, , 1965,;

с. 456-483.

2,Патент ФРГ № 2346670, кл. G 01 Р 3/48, 1976.