Измеритель соотношения скоростей Советский патент 1982 года по МПК G01P3/56 

(5) ИЗМЕРИТЕЛЬ СООТНОШЕНИЯ СКОРОСТЕЙ

I

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения относительного изменения- линейных и угловых скоростей.

Известно устройство для измерения соотношения скоростей, основанное на определении численных значений частот с импульсных датчиков скорости за фиксированный интервал времени СП.

Недостатком такого устройства является большое время измерения, особенно при малых скоростйх.

Известен также измеритель относительной разности скоростей, содержащий два импульсных датчика скорости, генератор эталонной частоты, счетчик импульсов, два переключателя, блок управления, дешифратор и индикатор С21.

Указанное устройство содержит аналоговые элементы, что ограничивает его точность.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены управляемый делитель частоты, включенный между выходом генератора эталонной частоты и счетным входом счетчика импульсов, блок анализа разности скоростей и инвертор, при этом импульсные датчики скорости соединены через первый переключатель с входом блока управления и управляющим вхо10дом счетчика, выходы всех разрядов которого соединены непосредственно и через инвертор с информационными входами второго переключателя, выходы которого соединены с входами дешиф15ратора, и с входами задания коэффициента деления управляемого делителя, частоты, блок анализа знака разности скоростей включен между выходом последнего разряда счетчика и управляю20щим входом второго переключателя, а выходы блока управления соединены с входом установки нуля счетчика и с управляющими входами пер3901

вого переключателя и делителя частоты.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 эталонной частоты, датчики 2 и 3 скорости, частота импульсов которых пропорциональна измеряемой скорости, управляемый делитель 4 частоты с переменным коэффициентом деления, переключатель 5, счетчик 6, инвертор 7, переключатель 8, дешифратор 9 с промежуточной памятью, индикатор 10 результата измерения, блок 11 анализа знака разности скоростей, блок 12 ;правления. Выход генератора 1 эталонной частоты соединен с делителем 4 частоты, выход делителя k частоты соединен со счетным входом счетчика 6. Выходы датчиков 2 и 3 скоростей соединены с входами переключателя 5, выход,переключателя соединен со входом управления счетчика 6 для разрешения счета импульсов, поступающих на счетный вход. Выход счетчика 6 соединен с инвертором 7, с переключателем 8, с входами установки коэффициента деления в делителе k, выход инвертора 7 соединен с входом переклю чателя 8, выход его соединен с дешифратором 9, который подключен к индикатору 10. Вход блока 11 анализа знака разности скоростей соединен с последним разрядом счетчика 6, а выход с переключателем 8 для осуществления переключения в зависимости от знака разности. Блок 12 управления соединен с переключателем 5 для осуществления переключения, с делителем Ц частоты для задания коэффициента деления, с входами установки в нулевое состояние счетчика 6, с промежуточной памятью блока Э для разрешения передачи на дешифратор результата измерения, с выходом переключателя 5 для координации работы всех блоков прибора.

Устройство работает следующим образом.

В начале цикла измерения блок 12 управления подает сигналы для обнуления счетчика 6, установки коэффициента деления в делителе k частоты, равного 2, (где е - количество необходимых разрядов в числе, определяющее собой емкость счетчика 6), устанавливает переключатель 5 в положение, в котором на вход управления счетчика 6 поступает сигнал со второго датчика 3 скорости. С приходом переднего фронта импульса с датчика 3 счетчик 6 начинает считать импуЛьсы от эталонного генератора 1, прошедшие через делитель k. Частота этих импульсов определяется, как

f, Tri , где fa - частота эталонного

е генератора. С приходом заднего фронт

импульса с датчика 3 скорости блок управления устанавливает коэффициент деления в делителе k частоты, равный подсчитанному счетчиком 6 количеству импульсов N, обнуляет счетчик 6, устанавливает переключатель 5 в положение, при котором на вход управления счетчика 6 поступают сигналы с датчика 3 первой скорости (V). Подсчитанное в течение положительной полуволны сигнала с датчика 3 скорости V,, число импульсов N определяется следующим образом:

Kf, Kfg

N V,

где К - коэффициент, зависящий от конструкции датчика скорости. Новое значение частоты fj на выходе делителя k будет Если импульсы

с такой частотой подавать на счетчик 6 в течение интервала времени Т , за который подсчитывается N импульсов, то счетчик 6 подсчитывает новое число импульсов Nj, которое равно

Kf, Kfj

N,

Отсюда получаем N 2, т.е. счетчик 6 заполнен полностью и на всех его разрядах находятся нули (единица должна быть в следующем старшем €+1 разряде, а его в счетчике нет).

После подключения входа управления счетчика 6 к выходу датчика 2 блоком 12 управления через переключатель 5 счетчик после прихода переднего фронта импульса с датчика 2 начинает считать импульсы с новым значением частоты fj . Если скорости V и Vj равны, период времени Т, , за который подсчитываются импульсы с датчика 2, равен периоду с датчика 3 (Т 1 ), в этом случае счетчик 6 сЬсчитает такое же количество импульсов N N, т.е. в счетчике после окончания счета по приходу заднего фронта импульса с датчика 2 будет нуль во всех разрядах. Если скорость V меньше скорости V (V, Vj) , TO период импульса Т с датчика 2 первой скорости больше периода Tj (Х, Tj) , и при этом счетчик подсчитлет количество импульсов N большее, чем N . После окончания сче та в счетчике находится число, равное разности N з NJ в счетчике представляется нулями во, 3N .всех разрядах. Если N в последнем разряде находится единица. Таким образом, устройство может работать в диапазоне измерения 1 дУ Количество импульсов. которых нехватило до полного заполнения счетчика 6 (т.е.ДМ), можно определить, проинвертировавполученный в счетчике 6 результат. Блок 11 анализа знака разности AN анализирует наличие нуля или единицы в послед нем разряде счетчика 6, определяя тем самым знак отклонения разности ив соответствующем случае переключа переключатель 8 для пропускания на дешифратор 9 или результаты счетчика 6 (в случае положительной разницы AN когда в последнем разряде находится нуль), или инвертированные инвертором 7 результаты счетчика 6 (в случа отрицательной, разницы UN, когда в последнем разряде находится единица) После дешифрации результат запоминается в промежуточной Памяти и по сиг налу с блока 12 управления может быт передан на индикатор 10, который отражает результат с учетом знака отклонения. После прихода заднего фронта импуль са с датчика 2 первой скорости блок управления передает результат, содержащийся в счетчике 6, в дешифра тор 9 обнуляет счетчик 6, переключает переключатель .5 на вход с датчика 3 второй скорости, ycTaHaBjnnвает коэффициент деления в делителе , равный 2. Прибор далее повторяет весь цикл измерения. Формула изобретения Измеритель соотношения скоростей, содержащий два импульсных датчика скорости, генератор эталонной частоты, счетчик импульсов, два переключателя, блок управления, дешифратор и подключенный к его выходу индикатор, отлича.ющийся тем, что, с ,целью повышения точности измерения, в него введены управляемый делитель частоты, включенный между выходом генератора эталонной частоты и счетным входом счетчика импульсов, блок анализа знака разности скоростей и инвертор, при этом импульсные датчики скорости соединены через первый переключатель с входом блока управления и управляющим входом счетчика, выходы всех разрядов которого соединены непосредственно и через инвертор с информационными входами второго переключателя , выходы которого соединены с входами дешифратора, и с вхЬдами задания коэффициента деления управляемого делителя частоты, блок анализа разности скоростей включен между выходом последнего разряда счетчика и управляющим входом второго переключателя, а выходы блока управления соединены с входом установки нуля счетчика и с управляющими входами первого переключателя и делителя частоты. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 638895, кл. G 01 Р 3/56, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР 717657, кл. G 01 Р 3/5б, 1977 (прототип).

.: :..-

М

. .,. -.

i

t