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

,Изобретение относится к области измерений и контроля параметров дви жения, а именно к тахометрическим преобразователям и может быть испол зовано для измерения частоты вращения валов двигателей внутреннего сгорания, дизель-генераторов, турбинных расходомеров. Известно устройство измерения частоты вращения с частотным датчиком и измерительной схемой содержащей формирователь импульсов постоянной вольт-секундной площади с осредняющим-блоком. В этом устрой стве длительность формируемого импульса определяется временем заряда конденсатора через резистор до заданного порога. Управление процес сом заряда и разряда конденсатора осуществляется сигналами с частотно го датчика посредством транзисторного ключа. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст ройство 2, содержащее последовательно соединенные частотный датчик усилитель-ограничитель, формирователь, элемен совпадения, ждущий мультивибратор, триггер стабилизатор амплитуды и осредняющий блок. а также кварцевый генератор и второй элемент совпадения, выход которого подключен ко второму входу триггера, а входы - к выходам триггера, ждущего мультивибратора и кварцевого генератора, выход которого, кроме того, подключен к другому входу первого элемента совпадения. В этом устройстве точность длительности формируемых импульссв, а значит, и всего устройства, определя-этся стабильностью частоты образцового кварцевого генератора и стабильностью формируемых мультивибратором импульсов, при этом длительность импульсов ждущего мультивибратора не должна изменяться более чем на половину периода колебаний кварцевого генератора. Недостатками устройства являются нестабильность формируемых мультивибратором импульсов от различных факторов, температурной и временнной зависимостей параметров времязадающих элементов R и С, понижающих точность измерения, особенно в случае получения импульсов большой длительности, а также необходимость регулировочных работ при серийном производстве устройства. Целью изобретения является повышение точности измерения. Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены счетчик и второй триггер, причем выход второго элемента совпадения подключен к входу первого элемента совпадения ко второму входу первого триггера и счетному входу счетчика, выход которого подключен ко второму входу первого элемента совпадения, а сбро совый вход - к выходу первого элемента совпадения и первому входу второго триггера, второй вход которого, соединен с выходом усилителяограничителя, а выход - со вторым входом второго элемента совпадения. На фиг. 1 представлена функциональная схема описываемого устройст ва для измерения частоты вращения; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства. Устройство для контроля частоты вращения состоит из последовательно соединенных частотного датчика 1, усилителя7ограничителя 2, второго триггера 3 второго элемента совпад ния 4, первого элемента совпадения 5, первого триггера б, стабилизатор амплитуды 7 и осредняющего блока 8, а также кварцевого генератора 9 и счетчика 10. Выход кварцевого генер тора 9 подключен к другому входу второго элемента совпадения 4, выход которого также соединен со вторым входом первого триггера 6, и счётным входом счетчика 10, выход которого подключен ко второму входу первого элемента совпадения 5, а сбросовый вход - к выходу первого элемента совпадения 5. Другой вход второго триггера 3 соединен с выходом первого- элемента совпадения 5. Устройство работает следуницим . образом. При вращении вала с угловой скоростью ш , изменяющейся во времени, на выходе частотного датчика 1, например индукционного, появляется сигнал, период следования Т которог обратно пропорционален частоте вращения (фиг. 2). Пройдя усилительограничитель 2, сигнал принимает вид прямоугольных импульсов (фиг. 2,6), частота повторения - которых пропорциональна частоте вращения. Положительные импульсы с выхода уси лителя-ограничителя 2 переключают второй триггер 3 (фиг. 2в), который дает разрешение на прохождение импульсов кварцевого генератора.9 (фиг. -2, г) через второй элемент COB падения 4 (2,д). Первый прошедший через второй элемент совпадения 4 им пульс кварцевого генератора 9 своим положительным фронтом переключает триггер б (фИг. 2,е) и поступает на счетный вход счетчика 10, который на линает отсчет импульсов (фиг. 2,ж). Как только число прошедших импульсов на вход счетчика 10 достигает заданного значения, на выходе счетчика 10 появится положительный период напряжения (фиг. 2,з), который дает разрешение на прохождение через первый элемент совпадения 5 очередного импульса кварцевого генератора 9, который своим положительным фронтом переключает триггеры 3 и 6 в исходное состояние и сбрасывает счетчик 10 в нулевое положение (фиг. 2,и). Исходное состояние триггеров 3,б и нулевое положение счетчика 10 сохраняется до появления следующей положительной полуволны сигнала с частотного датчика 1 (фиг. 2, а) . При этом прекращается прохождение импульсов кварцевого генератора 9 на счетный вход счетчика 10, вход первого триггера б и вход первого элемента совпадения 5. Импульсы стабильной длительности с выхода первого триггера б поступают на стабилизатор амплитуды 7, где формируются импульсы постоянной вольт-секундной площади (фиг. 2,к), которые поступают на осредняющий блок 8, на выходе которого появляется постоянное напряжение, пропорциональное частоте вращения (фиг. 2 л). Применение устройства позволяет повысить точность измерений и сократить объем регулировочных работ. Формула изобретения Устройство для измерения частоты вращения, содержащее частотный датчик, подключенный к входу усилителяограничителя, последовательно соединенные первый элемент совпадения, триггер, стабилизатор амплитуды и осредняющий блок, а также кварцевый генератор, выход которого подключен к входу второгр элемента совпадения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены счетчик и второй триггер, причем выход второго элемента совпадения подключен к входу первого элемента совпадения, ко второму входу первого триггера и счетному входу счетчика, выход которого подключён ко второму входу первого элемента совпадения, а сбросовый вход - к выходу первого элемента совпадения и первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя, р выход - со вторым входом второго элемента совпадения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3735257, кл. 324-78, 12.10.71. 2.Авторское свидетельство №412553, кл.С 01 Р 3/48, 25.01.74.,