Устройство для измерений угловой скорости Советский патент 1979 года по МПК G01P3/48 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испол зовано в цифровых многопредельных автоматических тахометрах. Известные устройства для измерен угловых скоростей вращения I,t2 имеют узкий диапазон измеряемых угловых скоростей Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для изкюрения угловых скоростей, содержащее счетчик импульсов, подключенный через вентил управляемый выходным сигналом триг гера запуска, к формирователю вход ных импульсов, блок задания интервалов квантования и формирователь интервалов квантования 3. Недостатком указанного устройст ва является лйзкая точность измере «ия, обусловленная тем, что определение требуемого предела, обеспечивающего получение минимальной погрешности измерения, осуществляется методом проб, и его поиск заканчивается после включения такого на котором будет получено максимал ное число злаков отсчета. Целью изобретения является повы шение точности измерения. Это достигается тем, что в уст юйство для измерения угловой скорости, содержащее счетчик импульсов, подключенный через вентиль. Управляемый выходным сигналом первого триггера, подключенного одним из входов к шине сигнала запуска, и формирователь импульсов к шине входного сигнала, введены второй триггер, вентили, фо1Я4ирователь интервалов квантования Qeблоком задания интервалов квантования, элементы И и ИЛИ, делитель частоты и блок задания пределов измерения. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства для измерения угловой скорости. Устройство содержит формирователь 1 импульсов, подключенный к шине входного сигнала, к выходу которого через вентиль 2 подключен счетчик импульсов3, первый триггер 4, выход которого подключен к первому входу второго триггера 5, управляемого по второму входу выходным сигналом счетчика 3; при этом выход второго триггера 5 соединен с одним из входов элемента И б, подключенного другим входом к выходу формиро36вателя интервалов квантовйния 7, блок задания интервалов квантования 8, вентиль 9, элемент ИЛИ 10, блок задания пределов измерения 11, который вместе с вентилями 12, 13, 14 и 15, делителем частоты, состоящим из трех разрядов 16, 17 и 18, . и генератором импульсов 19 образует управляемый делитель частоты. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии вентили 2, 9, 13, 14 и 15, элемент И 6 закрыты, а вентиль 12, управляемый блоком задания пределов измерения 11, открыт. Входным сигнсшом запуска первый триггер 4 устанавливается в единичное состояние, при этом открывсиотся вентили 2 и 9, а второй триггер 5 устанавливается в нулевое состояние что приводит к появлени19 нулевого потенциала на одном из входов элемента И 6. С формирователя 1 импуль сы входной частоты f; через вентиль 2 поступают на вход счетчика импуль сов 3. В то же время импульсы образ цовой частоты f с выхода генератора импульсов 19 через открытый вентиль 12, элемент ИЛИ 10 и вентиль 9 поступают на вход формирователя интервалов квантования 7. Интервалы квантования будут определяться блоком задания интервалов квантования 8 в зависимости от типа датчика входных импульсов и значения образцовой частоты. Для обеспечения.отсчет а в единицах угловой скорости, например в об/мин, время квантования должно быть Т| , где К - количество импульсов,выраба тываемое датчиком входных импульсов за один оборот. Если значение угловой скорости таково, что измерение должно выполняться на самом старшем пределе, то за время, меньшее, чем интервал квантования, в счетчик импульсов 3 успеет поступить такое количество входных импульсов, которое обеспечи запись единицы в старший разряд сче чика и установку второго триггера 5 в единичное состояние.Импульс, фикс рующий окончание интервала квантования, пройдет через элемент И б на вход первого триггера 4 и установит его в нулевое состояние, что обеспечит закрытие вентилей 2 и 9. В счетчике 3 за .время Tj будет записано число N, равное значению измеряемой угловой скорости. При меньших значениях угловой скорости счетчик не успеет заполниться за интервал квантования, вто рой триггер 5 не изменит своего сос тояния, поэтому импульс с выхода фо мирователя интервалов квантования не пройдет на вход первого триггера 4, а поступит на блок задания интервалов квантования 8 и на вход блока задания пределов измерения 11. Последний будет переведен в следующее положение, что вызовет закрывание вентиля 12 и открывание вентиля 13, который подключит выход разряда 18 делителя частоты к соответствующему входу элемента ИЛИ 10. в соответствии с выбранным коэффициентом деления делителя частоты будет изменен (увеличен) период следования импульсов, поступающих с выхода элемента ИЛИ через вентиль 9 на вход формирователя интервалов квантования 7. Если значение измеряемой угловой скорости лежит во втором поддиапазоне, счетчик импульсов 3 успеет заполниться и перевести триггер 5 в единичное состояние до прихода импульса с формирователя интервгшов квантования 7, который в этом случае пройдет через элемент И 6 на вход триггера 4 и установит его в нулевое состояние, что приведет к закрыванию вентилей 2 и 9. Таким образом, при изменении измеряемой скорости интервал квантования изменяется автоматически. Неправильный выбор предела измерения невозможен, так как он начинается всегда с самого старшего и проходит в направлении к младшему до тех пор, пока не будет зафиксировано минимальное показание. Таким образом, исключается потеря быстродействия при выборе предела измерения и уменьшается статическая погрешность измерения благодаря работе только на таком пределе, который обеспечивает получение в результате измерения максимального числа знаков отсчета. Формула изобретения Устройство для измерения угловой скорости, содержёидее счетчик импульсов, подключенный через вентиль, управляемый выходным сигналом первого триггера, подключенного одним из входов к шине сигнала запуска, и формирователь импульсов к шине входного сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в -него введены второй триггер/ вентили, формирователь интервалов квантования с блоком задания интервалов квантования, элемент И, элемент ИЛИ, делитель частоты и блок задания пределов измерения, при этом, второй вход первого триггера через вентиль, управляемый выходным сигналом второго триггера, подключен к выходу формирователя интервалов квантования, подключенного установочными входами к выходам блока задания интервалов квантования, причем первый вход второго триггера соединен с выходом первого триггера,

второй вход второго триггера - с выходом счетчика импульсов, вход формирователя интервалов квантования подключен через вентиль, управляеN«fl выходным сигналом первого триггера, к выходу элемента ИЛИ, подключенного входгми к выходам вентилей, подсоединенных своими входами к выходгм соответствующих разрядов делителя частоты и блока задания пределов измерения, а выход формирователя интервалрв квантования соединен

с входом блока задания инт вало6 квантования и входом блока задания пределов измерения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Ермолов Р.С., Цифровые измерительные прибора.М., Энергия,

1971, с. 124-126.

2.Описание Тахометр .

3.Информационный листок ВДНХ СССР ЧКЗ-29 частотомер-тгисометр

цифровой

1967,

10

4

03

1f7t

Х