Аналоговый тахометр Советский патент 1981 года по МПК G01R23/06 G01P3/48 

(54) АНАЛОГОВЫЙ ТАХОМЕТР

1

Изобретение огносится к тахометрии и может быть испота зовано в устройствах иэмерення и контроля $астоты вращения.

Известен аналогсжый тахометр, в котором вспош зуется 4 фм1фование импульсов гфямоугольнов с аозированной вольт-ФекувпнойЕпи вмпер-секунвнс плогаашаю, слесопсяиюс с частотой, равной или пропораяональиой измеряемоЗ частоте вращения, реализуемой на элементах ци фювой логики, в котором штя формирования импульсов гахзтоянной алнтельности применяется кварцевый генератор, чакшяйся пренебрежимо малой временной нестабильностью частоты fl

Недостатки тахометра - зависимость результата измерения от количества импульсов р, вырабатываемь х оатчиком вращения за ооин оборот вала, а также низкая пс лехоустойчивость от паразитных сигналов, изменяющих фазу межцу тактовыйР импульсом генератора опорно частоты и вхоаным измеряемым сигналом.

Наиболее близким к прештагаемому по технической сущности является аналоговый тахометр, сосюржащнй вхооной ае- литеж. час тот Ht тригг ы формирования импульсов стабнт ной длительности, генератор опорной частоты, стабилизатор тока, 4«льтр, показывающий прибчз и аатчик частоты вращения .

Недостаток таксяго тахометра состоит в низком быстродействии, обусловленном

to большой постоянной BpekfeHBфильтра нижних частот, которая выбирается из условия обеспечения заданного условия пульр саций тока выхошого прибфа.

Цель изобретения - повыщен быстро15аействия и стабильности работы устрой- ства.

Для достижения указанной целя в аналоговый тахометр, содержащий датчик частоты вршиения, генератор опорной час30тоты, два триггера и последовательно соединенные стабилизатор тока, фильтр и измерительный прибор, введены задатчик кода числа, счетчик импульсов и элемент .совпадения, первый вход которого связан с выходом первого триггера, при этом второй вход элемента совпадения соедине с выходом генератора опорной частоты, а выход элемента совпадения подключен к счетному вхооу счетчика импульсов, выхо которого подключен к нулевому входу вто рого триггера, а установочные входы - к соответствующим разрядным выходам за.датчика кода числа, вход которого подключен к выходу датчика частоты вращения к единичному входу второго триггера, выход которого соединен с Q-вххуQOM первого триггера, синхровход последнего подключен к вьпсооу генератора опорной частоты, а выход - к входу стабилизатора тока. На чертеже представлена блок-схема аналогового тахометра. Аналоговый тахометр содержит датчик I частоты врещения, генератор 2 опор- ной частоты, первый 3 и второй 4 триг геры, стабилитрон 5 тока, 4ильтр 6, выхоаной прибор 7, элемент 8 совпадения, счетчик 9 импульсов и за датчик Ю кода числа. Частота импульсов на выходе датчика I частоты вращения пропорциональна измеряемой частоте вращения. Генератор 2 опорной частоты, триггеры 3 и 4, счетчик 9 импульсов предназначены оля формирования стабильных интервалов времени, длительность которых определяется значением числа, задаваемого счетчиком 10 в зависимости от. количества импульсов р, подучаемых от датчика I частоты вращения за один оборот вала. Стабилизатор 5 тока обеспечивает стабильность амплитуды тока, протекакядего по цепи фильтра 6, который усреоняет значение тока в нагрузке, а выходной прибор 7 вы аает результат измерения. Аналоговый тахометр работает следующим образом. Каждым импульсом с выхода датчика I частоты вращения в счетчик 9 импульсов записывается код числа, задаваемый задатчиком 10, значение которого опреаеляетх;я количеством импульсов, получаемых от датчика 1 за один оборот вала. В этот же момент времени включается триггер 3, после чего положительный уро вень с его прямого выхода подается на Т) -вход триггера 4, и ближайшим после этого импульсом с выхода генератора 2 опорной частоты триггер 4 перебрасывается в единичное состояние. При этом открывается элемент 8 совпадения, и импульсы с выхода генератора 2 опорной -частоты начинают поступать на счётный вхоа счетчика 9, Импульсом переполнения счетчика триггер 3 выключает ся, и слепующий рабочий фронт им11ульса с с вьгхоаа генератора 2 устанавливает триггер 4 в нулевое состояние, вслеоствие чего заканчивается импульс стабильной аге1тельностн, снимаемый с прямого выхоаа триггера 4, и закрывается элемент 8 сов па пения. В течение этого импульса стабильной алительности через выхоцной прибор 7 от стабилизатора 5 тока протекает стабильный ток, значение которого усреоняется ({ильтром 6. Показания выходного прибора 7 соогветствуют значению выхооной частоты вращения и не зависят от количества импульсов р, вырабатываемьвс цатчиком 1 30 оаин оборот вала. Вхоаная измеряемая частота зависит от частоты вращения и количества импульсов. Время, в течение которого триггер 4 нахоаится в ециничном состоянии и через выхоаной прибор протекает стабильный ток 1 равно tr-N/ где f.частота ямпульсов грнвратора опорной частот Н - число, установл 1ное зааатчиком кода ЧЯСП&. Для вьйираемого типа а&тчякй N устанавливается в соответствия с в фажвн ем, ое М- некоторая постоянная. Среонее значение тока через выхоаной прибор равно IcpIyn ix- Как видно, псжазания выходного приора соответствуют значению частоты ращения W и не зависят от количества мпульсов, вырабатываемых датчиком за дин оборот вала. В преолагаемом аналоговом тахомете в отличие от известного частота вхось ных импульсов не понижается, а олитель- носгь прямоугольного импульса стабил ной ампер-секуноной плошааи формируется обратно пропориионапьной числу р импуль сов, вырабатываемых оатчиком частоты вращения за оаин оборот вала, что позволяет исключить зависимость результата измерения от числа р. Поскольку частота вхоаного сигнала остается высокой, то это позволяет при таком же уровне пульсаций тока выхооного прибора полу чить значительно меньшую постоянную вр мени фильтра. Преолагаемый аналоговый тахометр Ерзволяет устройству, в котором он исRonbsyercHf работать с любым типом аагчиков частоты вращения. Формула изобретения Аналоговый тахометр, сооержащий аатчик частоты вращения, генератор опо ной частоты, ова триггера и послеаовагельно сое1шнеиные стабилизатор тока, фильтр и измерительный гфибор, о т л и чающийся тем, что, с целью по804 вьтшения бьтстроаействня и стабильности работы, в него ввеаены зааатчик коаа числа, счетчик импульсов и элемент совпаоеяия, первый вхоакоторогосвяаанс первого триггера, при этом второй вхоо элемента совпааения соеаинен с выхоаом генератора опорной частоты, а выхоа элемента совпааения пооключен к счетному Bxoqy счетчика импульсов, выхоц которого пооключен к нулевому вкосу второго триггера, а установочные вхоаы к соответствутошим разряоным выхоаам зааатчика коаа числа, вхоц которого по ключей к выхоау аатчика частоты вращения и еаинрвшому вхооу второго триггера, выхоа которого соеоинеи с ;)-выхоаом первого триггера, синхровхоа послеанего пооключеи к вьпсооу генератора опорной частоты, а выхоа - ко вхоцу стабилизеетора тока. Источники ииформации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США Nf 36О17О7, кл. Н ОЗ К 5/20, 1971. 2.Патент Франции Ni 2179076, кл. QOlR 23/06, 1973 (прототип).