Цифровой измеритель ускоренияВАлА Советский патент 1981 года по МПК G01P15/08 

Изобретение относится к технике электрических измерений параметров движения и может быть использовано в дискретных системах контроля и уп равления для измерения ускорения ва лов. Известны устройства, содержащие импульсный датчик скорости, вентили генератор временных интервалов, реверсивный счетчик и ртсчетное устройство, работакмцие по принципу счета импульсов датчика в прикыкаквдих циклах и измеряющие ускорение как первую разность скоростей в указанных циклах Г11. Недостатком таких устройств является невозможность измерения ускорений обоих знаков и невысокое быстродействие устройства. Известен цифровой измеритель ускорения вала, содержащий импульсшлй датчик, расположенный на валу и соединенный со входа1и)и двух схем И. К другим их входам подключены прямой и инверсный выходы генератора, а их клходы связаны со входами сложения и вычитания реверсивного счетчика. ИнвеЬсные ааходы последнего соединен через схему инкременита с однойгруп пой вентилей, а прямые выходы - с ДР гой группой вентилей и дешифратором, выходы которого соединены с управляющими входами групп вентилей, выходы которых связаны с отсчетным устройством Г2. Недостатком устройства является невысокое быстродействие. Цель изобретения - повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены суммиругашй счетчик, дополнительная группа вентилей и два элемента задержки, причем выход генератора соединен непос- . редственно с управляющим входом дешифратора, через первый элемент задержки - с управляющим входом дополнительной группы вентилей, через второй элемент задержки - с установочным входом суммирующего счетчика, к суммирующему входу которого подключен выход cxe№J И, выходы разрядов соединены через дополнительную группу вентилей со входами записи реверсивного счетчика. На чертеже приведена структурная схема устройства. Устройство содержит вал 1, на котором расположен импульсный датчик 2 . CKOJpocTH. йаход последнего и выход

генератора 3 подключены к схеме 4 и, выход которой связан с суммирующим входом счетчика 5, а также с вычитающим входом счетчика 6. Разрядные выходы счетчика 5 через группу вентилей 7 соединены со вxoдaIvш записи счетчика 6, инверсные выходы которого через схему инкременита 8 соединены с группой вентилей 9. Прямые выходы счетчика б соединены со входами группы вентилей 10 и дешифратором 11 выходы которого связаны с управляющими входами групп вентилей 9 и10, выходы которых подключены к отсчетному устройству 12. Кроме того, выхо генератора 3 соединен непосредственно с управляющим входом дешифратора 11, через элемент 13 задержки с установочным входом счетчика 5, а через элемент 14 задержки - с управляющим входом группы вентилей 7. Работа устройства заключается в следующем.

Генератор 3 вырабатывает импульсную последовательность с большим коэффициентом заполнения. Срезом очередного импульса генератора 3 закрывается схема 4 И. Тем самым прекращается поступление импульсов датчика 2 на счетчики 5 и б. Одновременно разрешается работа дешифратора 11 и в зависимости от того, переходит счетчик б через нулевое состояние в процессе счета импульсов датчика 2 или нет, разрешается работа групп вентилей 9 или 10. В первом случае в отсчетное устройство 12 передается дополнительный код счетчика 6 (добавление единицы к обратному коду осуществляется схемой инкременита 8) или прямой код счетчика б. Через временной интервал t|,, определяемый элементом 14, разрешается перепись числа, записанного в счетчике 5, через вентили 7, в счетчик б. Через временной интер. вал определяемый элементом 13 задержки, информация счетчика 5 стирается. Таким образом, к моменту формирования генератором 3 очередного фронта импульса в счетчике 6 записано число

N(i-)-F2.(i-)-T,

F-- среднее значение частоты сиггденала датчика 2 за время Т, равное длительности импульса генератора 3.

При. этом счетчик 5обнулен. С приходом фронта импульса генератора 3

схема 4 И открывается и импульсы датчика 2 поступают в счетчики 5 и б. По окончанию импульса генератора 3 в счетчике б окажется записано число.

Поскольку частота F,,пропорциональна скорости вращения вала 1,то код в счетчике б в конце каждого цикла пропорционален ускорению вала 1.Далее работа устройства циклически повторяется.

Длительность t паузы между импульсами генератора 3 выбирается из условия t tUjH в общем случае составляет незначительную часть периода импульсов генератора ), так как задержки -fr и . определяются быстродействием элементной базы и выбраны достаточно малыми.

Формула изобретения

Цифровой измеритель ускорения вала, содержащий импульсный датчик, расположенный на валу и подключенный к одному входу схемы И, другой вход которой соединен с генератором, а выход - с вычитающим входом реверсивного счетчика, инверсные выходы которого подключены через схему инкременита к первой группе вентилей, а прямые выходы - ко второй группе вентилей и дешифратору, выходы которого соединены с управляющими входами групп вентилей, выходы которых подключены к отсчетному устройству, отличающийся тем, что, :: целью повышения быстродействия в него введены суммирующий счетчик, дополнительная группа вентилей и два элемента задержки, причем выход генератора соединен непосредственно с управлякщим входом дешифратора, через первый элемент задержки - с управляющим входом дополнительной группы вентилей и через второй элемент задержки - с установочным входом суммирующего счетчика, к суммирующему входу которого подключен выход схемы И, а выходы разрядов соединены через дополнительную группувентилей со входами записи реверсивного счетчика.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании № 1396688 кл. G 1 N, опублик. 1975.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2600469/18-10,

кл. G 01 Р 15/08, 1978 (прототип).