Цифровой тахометр Советский патент 1981 года по МПК G01P3/489 

(54) ЦИФРОВОЙ ТАХОМЕТР

I

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для измерения частоты вращения с представлением информации в цифровой форме.

Известно устройство для измерения частоты вращения, содержащее соединенные последовательно измерительный преобразователь частоты вращения в частоту импульсов напряжения и цифровой частотомер П .

Недостатком такого устройства является то, что оно не позволяет измерять низкие частоты вращения с высоким быстродействием при малом времени измерения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее генератор импульсов, выход которого через делитель частоты и формирователь синусоидальных напряжений соединен с фазовращателем, ротор которого связан с исследуемым объектом, формирователь импульсов и ключ, второй вход которого

;подключен к выходу генератора, соединен со входом счетчика 2.

Недостатком указанного устройства является невозможность измерения частоты вращения в широком диапазоне изменения частоты вращения с высокой точностью.

Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерения частоты вращения.

Указанная цель достигается тем, что в устройство включены второй делитель частоты, включенный между ормирователем и входом ключа и блок управления-делителями, входы которого соедине1 ы с выходом счетчика, а выходы - к управляющим входам делителей при этом счетчик выполнен вычитающим.

На чертеже приведена схема цифрового тахометра.

Цифровой тахометр содержит генератор импульсов 1, выход которого 3 через первый управляемый делитель частоты 2, формирователь синусоидаль ных напряжений 3, фазовращатель 4, формирователь импульсов 5, второй управляемый делитель частоты 6, ключ 7 соединены со входом вычитающего счетчика 8.Второй вход ключа 7. непосредственно связан с выходом генератора 1. Информационные выходы счетчика 8 соединены с соответствующими информационными входами блок управления делителями 2, а его два управляющих выхода подключены к одноименным и разноименным управляющим входам, соответственно делителей 2 и 6. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 генерирует импульсы, которые делятся делителем 2, а затем поступают на формирователь 3, который, в зависимости от типа применяемого фазовращателя, формирует два или более синусоидальных напряжений сдвинутых по фазе друг относительно друга. Фазовый сдвиг выбирается таким, чтобы в обмотках фазовращателя 4 образовалось круговое вращающееся электромагнитное поле с частотой вращения fj, равной частоте синусоидальных напряжений. При вращении ротора фазовращателя 4 в направлении противоположном направлению вращения электромагнитного поля, в выходной обмотке индуцируется напряжение, частота f которого равна- сумме частоты вращения электромагнитного поля fj- и f., - частоты вращения ротора фазовращателя 4. Эта частота поступа ет на вход формирователя 5, с выхода которого прямоугольные импульсы с частотой f поступают на управляемый делитель 6, который открывает ключ 7 на время, равное, например, одному периоду. Импульсы с частотой fp генератора 1 поступают на выход вычит-тающего счетчика 8, в котором перед началом измерения записано число N По окончании периода Т в счетчике 8 будет зафиксировано число

io

с )

Если выбрать f)/fj.«l и использовать только первых два числа разложеФормула изобретения

Цифровой тахометр, содержащий генератор импульсов, выход которого че92. г г д-С -LC С С Таким образом, результат, зафикированный в вычитающем счетчике 8, ропорционален частоте вращения ротора фазовращателя 4. При измерении по такому методу возникает методическая погрешность, значение которой . можно оценить как rf rfi2Lf HWCK)C j Из выражения (3) следует, что значение сГ (v тем меньше, чем больше отличаются друг от друга значения частот fX С что трудно осуществить в широком динамическом диапазоне изменения частоты вращения, так как изменение частоты fx иа один порядок при неизменной приводит .к |изменению методической погрешности на два порядка. Таким образом, при увеличении частоты вращения f) в К раз необходимо в К раз увеличить частоту f питания фазовращателя, а для сохранения выражения (1) - в К раз уменьшить выходную частоту фазовращателя. Управляемые делители частоты 2 и 6 по команде блока управления 9, который анализирует состояние вычитающего счетчика 8 после каждого цикла измерения, изменяют как частоту питания, так и выходную частоту фазовращателя 4, причем, если в дели- . теле 2 увеличивается коэффициент деления , то в делителе он уменьшается, и наоборот. Реализация предлагаемого изобретения обеспечивает автоматическое измерение частоты вращения в широком диапазоне изменения при постоянной методической погрешности и малом времени измерения, определяемого продолжительностью одного или нескольких периодов частоты питания фазовращателя, которая намного больше частоты вращения исследуемого объекта.

рез делитель частоты и формирователь синусоидальных напряжений соединен с фазовращателем, ротор которого свя зан с исследуемым объектом, а выход через формирователь импульсов соединен с первым входом ключа, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход - ко входу счетчика импульсов, о тли чающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерения частоты вращения, в него введены второй делитель частоты, включенный между формировате816196

лем импульсов и клйчом, и блок управления делителями, входь которого подключены к выходам счетчика, а выходы - к управляющим входам делителей 5 частоты, при этом счетчик выполнен вычитающим.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10 измерения и приборы. К., 1971,с.413-А15.

2.Дроздов Е.А.и Пятибратов А.Р. Автоматическое преобразование и кодирование информации. М., 1964, с. 208 (прототип).