Измеритель относительных значений разности скоростей Советский патент 1982 года по МПК G01P3/56 

I

Изобретение относится к технике электрических измерений параметров движения и может быть исггользовано для измерения относительных значений разности скоростей вращения или перемещения рабочих органов машин и механизмов-, в частности для измерения разности окружных скоростей секций агрегатов, выпускающих полосовые материалы (бумагу, прокат, синтетику.

По основному авт.св. If 667896 известно устройство измерения относительных значений разности скоростей, содержащее два импульсных датчика импульсов, генератор эталонной частоты, блок измерения периода, в который входят триггерные формирователи периода частоты датчиков и связанные с ними по одному из входов двухвходовые схемы И, трехвходовую схему И, блок промежуточной памяти, преобразователь код частота со счетчиком памяти, вход

которого связан с выходом блока измерения периода, а выход преобразователя - с входом блока промежуточной памяти, блок сравнения и управления переносом информации, выходное отсчетное устройство 1J.

Однако при заполнении счетчиков блока промежуточной памяти на втором этапе измерения импульсами выходной частоты преобразователя код - частота, обратно пропорциональной измеряемой скорости, время второго этапа, а значит и цикл измерения в целом, может резко возрастать при малых значениях указанной частоты.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Указанная цель достигается за счет того, что между исходом преобразователя код-частота и входом трехвходовой И включен блок выделения интервала переноса, содержащий первую и вторую двухвходовые схемы или, инвертор, первую и вторую двухвходовые схемы И, причем входы первой схемы ИЛИ соединены с единичными выходами триггеров блока сравнения и управления переносом информации, а выходы подключены к входу сброса выходного отсчетного устройства, к первому входу в торой схемы И и через инвертор - к первом входу первой схемы И, второй вход которой соединен с генератором ataлонной частоты, а выход - с первым вводом второй схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу второй схемы И, при этом выход преобразователя код-частота соедине с вторым входом второй схемы И, а выход второй схемы ИЛИ подключен к входу трехвходовой схемы И. На чертеже приведена схема предл гаемого измерителя. Измеритель содержит датчики 1 и импульсов, блок 3 измерения период генератор k эталонной частоты, преобразователь 5 код-частота, трехвхо довую схему И 6, блок 7 промежуточной памяти, блок 8 сравнения и управления переносом информации, блок 9 выделения интервала переноса, выходное отсчетное устройство СВОУ ) 1 Блок 3 измерения периода состоит из ДТ-триггеров 11 и 12, Л5-триг ;е ров 13 и 1, образующих триггерные формирователи периода и связанных .с ним по одному из входов двухвходо вых схем И 15 и 16. Блок промежуточ ной памяти содержит два счетчика 17 и 18. Блок сравнения и управлени переносом информации включает RS-тр геры 19 и 20, тревходовые схемы И 2 23 и даухвходовую схему ИЛИ 24. Цеп сброса счетчиков триггеров блоков 3,7 и 8 и преобразователя 5 подключены к шине сброса 25, связанной с ходом схемы И 23. Блок выделения ин тервала переноса 9 состоит из двухвходовых схем ИЛИ 26 и 27, двух дву входовых схем И 28 и 29 и инвертора 30. Принцип действия схемы основан на сравнении чисел импульсов эталон ной частоты, проходящих за временные интервалы, равные периодам следования импульсов датчиков 1 и 2. Цикл измерения состоит из двух этапов. Первого-этапа измерения числа импульсов эталонной частоты, вырабатываемых генератором Ц, за период частоты каждого из датчиков, и второго - этапа сравнения указанных чисел и перевода результата измерения в относительные единицы в ходе переноса информации в ВОУ 10 . Перед началом первого этапа цикла измерения все элементы блоков измерения, кроме ВОУ 10, устанавливаются в исходное состояние импульсом сброса на шине 25. При этом на управляющих Д-входах три|- геров 11 и 12 присутствуют единичные сигналы, схемы И 15, 16, 21, 22 и 28 заперты, схема И 6 открыта. Очередные импульсы датчиков 1 и 2 устанавливают триггеры 11 и 12 в состояние единицы. Это приводит к запиранию схемы И 6, отпиранию Схем И 15 и 16 и поступлению импульсов эталонной частоты на входы счетчиков 17 и 18. Первыми же импульсами с выходов схем И 15 и 16 триггеры 13 и устанайливаются в состояние единицы и снимают управляющие сигналь с Д-входов триггеров 11 и 12. Вторые импульсы датчиков 1 и 2 устанавливают указанные триггеры в состояние нуля, схемы И 15 и 16 блокируются. Повторное срабатывание триггеров 11 и 12 по мере поступления импульсов тахометров исключено благодаря блокировке по Д-входам вплоть до повторного импульса сброса на шине 25. Конец первого этапа измерения характеризуется моментом возврата в состояние нуля обоих триггеров 11 и 12 и открыванием схемы И 6. К этому моменту в счетчиках 17 и 18 оказываются записанными числа импульсов N. и Ny, пропорциональ.ные значениям периодов Xf и J2. частоты следования импульсов датчиков 1 и 2. Одновременно число N оказывается записанным в преобразователь 5, на вход которого подана частота f генератора 4, а выходная частота определяется как fПР ). Я® коэффициент пропорциональности. На втором этапе измерения импульсы с выхода схемы ИЛИ 27 блока 9 через схему И 6 поступают на входы счетчиков 17 и 18, дополняя числа N и N2, записанные на первом этапе. Импульсы переполнения счетчиков 17 и 18 поочередно устанавливают в состояние единицы триггеры 19 и 20. На время между импульсами переполнения счетчиков 17 и 18 открывается одна-из схем И 21 или 22 в зависимоети от очередности переполнения счетчиков. При этом схема блока 9 выделения интервала переноса работа ет таким образом, что до появления первого импульса переполнения одного из счетчиков 17 и 19 (оба тригге ра 19 и 20 находятся в состоянии ну ля) открыта схема И 28, схема И 29 заперта и в качестве частоты заполнения указанных счетчиков исполь зуется частота генератора А. После переполнения одного из сче чиков 17 и 18 сигнал единицы с выхо да схемы ИЛИ 26 переклю1)ает схемы И 28 и 29 и на выход блока через схему ИЛИ 27 начинает поступать частота fnp fp. Импульсы частоты рЗаполняют счетчики 17 и 18 только в течение интервала между импульсами переполнения обоих счетчиков, т.е. только в течение интервала собственно переноса информации в ВОУ, в течение которого импульсы эталонной частоты ге нератора k поступают в ВОУ через открытую схему и 21 или 22. Длительность открытого состояния схемы И определяется интервалом врем ни, равным ..- N., . Так как на информационные входы схем И 21 и 22 поступает частота f , то количество импульсов, которое поступит на ВОУ 10 через схему ИЛИ 2А, на втором э пе выражается как 5лр Знак полученного выражения зависит от значений N и N2 и определяется схемой устройства 10 в зависимости от того, по какому из двух его входов, связанных с выходами схе И 21 и 22, поступает информация. Факт прохождения импульсов переполнения обоих счетчиков17 и 18 фиксируется открыванием схемы И 23 и поступлением на шину 25 одиночного импульса сброса. Число импульсов переноса, поступивших в ВОУ 10, определяется как rNi.jTiTL.. где f. частоты следования/ импульсов датчиков 1 и При применении преобразователя 5 работающего в двоичнодесятичном коде, К выражается круглым десятичным числом и полученное значение N-n..,. оказывается численно равным искомому относительному значению разности скоростей, выраженному в относительных единицах или процентах. .Vt .либо Kj Ич Выход схемы ИЛИ 2б используется для сброса ВОУ. Последнее позволяет сократить время смены информации на табло внешнего отсчетного устройства. Включение в устройство блока выделения интервала переноса приводит к сокращению длительности счетчиков второго этапа измерения, так как частота генератора вьяие, а для верхней границы диапазона измерения скоростей - существенно выше (при диапазоне измерения на верхней границе диапазона 0,1 fо ) Доляже интервала, свяЬзанного с заполнением счетчиков 17 и 18 до первого переполнения одного из них, в общей длительности второго этапа на верхней границе диапазона измерения особенно велика, так как значения чисел N и N обратно пропорциональны значен 1ям контролируемых скоростей и рказ 1ваются при этом малыми по сравнению с емкостью NQ счетчиков 17 и 18. Использование частоты fo f. для записи в указанные счетчики чисел дополнений N - N или NO-N в пассивный период времени, когда преобразование и перенос информации в отсчетнре устройство не производятся. Позволяет во всем диапазоне сохранить малую длительность второго этапа, имеющую место на нижней границе диапазона измерения, и тем самым повысить быстродействие измерителя в целом. Формула изобретения Измеритель относительных значеий разности скоростей по авт.св. 667896, отличающийся ем, что, с целью повышения быстроействия, между выходом преобразоваеля код-частота и входом трехвходо79вой схемы И включен блок выделения интервала переноса, содержащий первую и вторую двухвходовые схемы ИЛИ, инвертор, первую и вторую двухвходовые схемы И, причем входы первой схемы ИЛИ соединены с единичными выходами триггеров блока сравнения и управления переносом информации, а выходы подключены к входу сброса выходного отсчетного устройства, к первому входу второй схемы И и через инвертор - к первому входу первой схемы И, второй вход которой соединен с генератором эталонной 1 частоты, а выход - с первым входом второй схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу второй схемы И, при этом выход преобразователя код - частота соединен с вторым входом второй схемы И, а выход второй схемы ИЛИ подключен к входу трехвходовой схемы И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ff 667696, кл. G 01 Р 3/56, 1876 (прототип) .

I

L

-211

с««si be«N

J-J

9

1

«Г

ta-J

t

-471

Ы

I i I

u q v ОС

«SJ