Измеритель скорости Советский патент 1981 года по МПК G01P3/42 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения линейной или угловой скорости. Известно устройство для измерения скорос ти, основанное на подсчете числа импульсов эталонной частоты за промежуток времени между двумя метками пути 1j, Недостатком такого устройства является его сложность, обусловленная, в частности, значительной емкостью счетчика. Известно также устройство для измерения жорости, содержащее частотно-импульсный датчик скорости, соединенный с i входом блока управления, генератор эталонной частоты, соединенный с входами управляемого и неуправляемого делителей частоты, и счетчик, счетный вход которого подключен к выходу управляемого делителя, вход установки нуля к блоку управления, выход - к блоку индн кацин, а управляющий вход управляемого де лителя частоты соединен с блоком управлеШ1Я 2. Однако указанное устройство имеет сложнз схему. Целью изобретения является упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что измеритель скорости снабжен переключателем, информащюнные входы которого соединены с выходами датчика скорости и неуправляемого делителя частоты, ;щравляющий вход - с выходом блока управления, а выход - с синхронизирующим входом счегшка, выход которого соединен с входом задания коэффициента деления управляемого делителя частоты. На чертеже схематически представлен измеритель скороста. Устройство состоит из генератора. 1 эталонной частоты, .датчика 2, частота импульсов которого пропортщональна измеряемой скорост, управляемого делителя 3 частоты с переменным коэффициентом деления, делителя 4 частоты с постоянным коэффициентом деления, переключателя 5, счетчика 6, блока 7 управле- НИН и блока 8 индикации с регистром 9 памяти. Выход генератора 1 эталонной частоты соединен -с обоими делителями частоты, выход управляемого делителя 3 частоты соединен со

счетным входом счетчика 6. Вход сигнала синхронизации счетчика 6, который разрешает или запрещает счет, соединен с выходом переключателя 5. Вход блока 7 управления связан с датчиком 2 скорости, который синхронизирует программу работы прибора. Выходы блока 7 управления соеданены с переключателем 5 для осуществления переключения его входных сигналов, со входом счетчика 6, по которому он устанавливается в исходное нулевое состояние, с управляемым делителем 3 частоты для переключения коэффициента деления, с регистром 9 памяти блока 8 индикации. Выходы счетчика 6 соединены с регистром 9 памяти и с входами задания коэффициента деления управляемого делителя 3 частоты.

Устройство работает следующим образом. ; При поступлении переднего фронта первого периода сигнала с датчика 2 скорости блок 7 управления подает сигнал на обнуление счетчика 6, подключает к входу переключателя 5 выход датчика 2, устанавливает коэффициент деления частоты в делителе 3, равный 10® (где е - количество необходимых десятичных разрядов в числе, представляющем собой результат измерения скорости и определяющем емкость счетчика 6), подает сигнал на регистр 9 памяти, запрещающий перепись содержимого счетчика 6. При этом сигнал датчика 2 разрешает работу счетчика 6 в счетном режиме, и он начинает считать импульсы от генератора 1 эталонной частоты, которь1е поступают с частотой

fi

где т - эталонная частота.

При поступлении заданного фронта первого полупериода шпгала с датчика 2 скорости прекращается работа ситчика 6, который сосчитал NI -импульсов, причем

kfi

kf

N,

W

Блок 7 управления при этом подает сигнал на зшравляемый делитель 3, в соответствии с которым устанавливается коэффициент деления, равный Nj. Вьисодная частота делителе

fi окажется равной fj . Если импульNI

сы с такой частотой подать на счетчик 6, то в течение первого полупериода сигнала с датчика 2 (в течение которого были подсчитаны NI импульсов) будет подсчитано

kfi

N,

to

импульсов. Отсюда, с учетом выражения для NI, получим, что N2 10. В этом случае скорость определяется из выражения

kifi

k,f

ш10«

,

т.е. измеряемая скорость прямо пропорциональна новому значению выходной частоты де;штеля 3 fi.

Дальнейщая работа прибора направлена на измере1ше этой частоты. Одновременно с изменением коэффициента деления управляемого делителя 3 блок 7 управления обнуляет счетчик 6, переключает переключатель 5, при этом сигнал с частотой f с делителя 4 поступает на вход синхронизации счетчика 6, который при появлении переднего фронта импульса начинает считать импульсы с новой частотой f i в течение одного полупериода известного сигнала с делителя 4, т.е. в течение заранее выбранного интервала времени. Частота на выходе целителя 4 f выбирается таким образом, чтобы длительность ее полупериода была меньще длительности второго полупериода сигнала датчика 2 во всем предусмотренном диапазоне измерения скоростей, с тем, чтобы подсчет импульсов с частотой f 1 для ее определения успел зако1считься за второй полупериод сигнала с датчика 2, и чтобы с учетом коэффициента k подсчитанное количество импульсов счетчиком 6 выражалось бы теми же цифрами, что и измеряемая величина kjfi. В этом случае .результат измер ения в цифровом виде будет с учетом множителя прямо показьшать значение скорости.

После заверще1{ия счета, который прекращается при поступлении заднего фронта импульса с делителя 4, блок 7 управления дает сигнал на перепись содержимого счетчика 6 в регастр 9 памяти для индикации и хранения до завершения следующего цикла работы устройства. Таким образом, счетчик осуществляет измерение скорости за один период сигнала с датчика 2 скорости. С приходом переднего фронта следующего импульса с датчика 2 цикл работы повторяется.

Формула изобретени

Измеритель скорости, содержащий частотноимпульсный датчик скорости, соединенный с входом блока управления, генеритор эталонной частоты, соединенный с входами управляемого и неуправляемого делителей частоты, и счетчик, счетный вход которого .подключен к выходу управляемого делителя, вход установки нуля к блоку управления, выход - к блоку индакации, а управляющий вход управляемого делителя частоты соединен с блоком управления, отлича.ющийся тем, что, с целью упрощения устройства, он снабжен переключателем, информационные входы которого соединены с выходами датчика скорости и неуправляемого делителя частоты, управляющий вход с выходом блока управления, а выход - с синхронизирующим входом счетчика, выход которого соединен с входом зада1шя коэффициента деления управляемого делителя истоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР N 457030, кл. G 01 ГР 3/42,1971..

2.Авторское свидетельство СССР № 648909, кл. G 01 Р 3/48, 1976 (прототип).

Л

в