Преобразователь скорости вращения вала в код Советский патент 1982 года по МПК G08C9/00 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА

t2

Изобретение относится к автоматике и измерительной цифровой технике, в частности к.устройствам, преобраЭУЮ&1ИМ скороетЪ вращения в цифровой

код.;

Известен преобразователь углового положения и скорости вала в числовой код, содержащий датчик импульсов, выход которого соединен с одним входом измерителя скорости, к другому входу котсчрого подключен генератор импульсов, сумматор, блок управления, yпpaвляe aлй делитель частоты, причем выход измерителя скорости через блок управления соединен с входом управляемого делителя частоты, к другому входу которого подключен выход генератора импульсов, а выход управляемого делителя частоты соединен с одним входсм суквиатора, к другому входу которого подключен выход датчика импульсов ГЦ.

Недостатком указанного преобразователя являются ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь скорости вращения Всша в цифровой код, содержавши датчики, соединенные через, формироватеВ КОД

Л1Г импульсов с коммутатором, который соединен с одним из входов первого элемента И, другой вход которого соединен с триггером управления генератор импульсов, подключенный к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с программным блоке, выход программного подключен к входу триггера управле10ния, элемент НЕ и счетчик С2.

недостатком известного преобразователя являются ограниченные функциональные ВО314ОЖНОСТИ .

Цель изобретения - расширение

15 функциональных возможностей преобразователя скорости вращения вала в код.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь скорости

20 вращения вала в код, сч держа14Ий датчик скорости, соединенный с входом первого фор11ирователя 11мпульсов, элементы И, первый вход первого из которых соединен с, пря1«1М выходом триггера управления, генератор импульсов и регистр кода скорости вращения, введены регистр кода изменения скорости вращения, элемент ИЛИ-НЕ, реверсивный счетчик, три элемента НЕ,

30 второй, третий и четвертый формирователи импульсов и два делителя частоты, вход первого из которых соединен с выходом первого формирователя импульсов, который соединен с вторым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, вт рой вход которого соединен с третьим входом первого элемента И и выходом генератора импульсов,третий вход второго элемента И соединен с инверсным выходом триггера управления выход первого элемента И соединен с входом сложения, а выход второго элемента И - с входом вычитания реверсивного счетчика, установочный вход которого через второй формирователь импульсов подключен к выходу первого делителя частоты, выходы реверсивного счетчика соединены с разрядными входами регистра кода скорости вращения, регистра кода изменения скорости вращения и с входами элемента ИЛИ-НЕ,, выход которого соединен со счетным входом триггера управления, прямой выход которого соединен со знаковыгди входами регистра кода изменения скорости вращения, выход второго формирователя импульсов соединен через первый элемент НЕ с S-входом триггера управления, вьаход первого формирователя импульсов соединен с входом второго элемента НЕ, выход которого соединен- с входом второго делителя частоты, выход которого соединен с входом третьего элемента НЕ и через третий формирователь импульсов - с входом синхронизации регистра кода скорости вращения и R-входом триггера управления, выход третьего элемента НЕ через четвертый формирователь импульсов соединен с входом синхрониза ции регистра кода изменения скорости вращения. На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя скорости вращения вала в.код; на фиг. 2 временные диаграммы работы преобразователя. Преобразователь содержит (фиг. 1 датчик 1 скорости, формирователь 2 импульсов, генератор.3 импульсов, триггер 4 управления, элементы И 5 и б, реверсивный счетчик 7, элемент ИЛИ-НЕ 8, регистр 9 кода скорос ти вращения, регистр 10 кода изменения скорости вращения, первые делите ли 11 и 12 частоты на два, формирователи 13-15 импульсов, формирующие импульсы по переднему фронту входных сигналов, элементы НЕ 16-18. Преобразователь работает следующим образом. С датчика 1 через формирователь 2 На первый вход первого трехвходово го.элемента И 5 и на первый вход вто рого трехвходового элемента И б поступает последовательность импульсов (фиг. 2а), длительность которых пропорциональна скорости вращения вала датчика 1. Первый иМпульс разрешает прохождение импульсгав от генератора 3, поступающих на третий вход элемента И 5 и второй вход элемента И 6, через элемент И 5 на вход сложения реверсивного счетчика 7 при наличии на первом входе элемента И 5 потенциала единицы с прямого выхода триггера 4 управления, переведенного в единичное состояние коротким импульсом (фиг. 2 вид), осуществляющим также сброс реверсивного счетчика 7 в нуль перед началом цикла измерения, сформированным по переднему фронту первого импульса в момент поступления его с выхода формирователя 2. Импульсы с выхода генератора 3 поступают на вход сложения реверсивного счетчика 7 до момента окончания первого импульса с формирователя 2, т.е. до момента исчезновения разрешающего потенциала логической единицы на втором входе первого и первом входе второго элементов И 5 и 6. Код скорости вращения с разрядных выходов реверсивного счетчика 7 поступает на разрядные входы регистра 9 кода скорости вращения и переносится в него коротким импульсом (фиг. 2б,г, е), сформированным в момент окончания первого импульса с формирователя 2. Тот же короткий импульс, поступая на R-вход триггера 4 .управления, переводит его в нулевое состояние, следовательно, исчезновение потенциала единицы на прямом выходе триггера 4 управления приводит к запрещению прохождения импульсов от генератора 3 на вход сложения реверсивного счетчика 7, а появление потенциала единицы н-а инверсном выходе триггера 4 управления и соответственно на третьем входе элемента И 6 прийодит к разрешению прохождения импульсов с выхода генератора 3 на вход вычитания реверсивного счетчика 7. С момента прихода второго импульса с формирователя 2, т.е. появления потенциала единицы на первом входе элемента И 6 до момента его окончания, т.е. исчезновения потенциала единицы на первом входе элемента И 6, импульсы с выхода генератора 3 поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 7, на разрядных выходах которого формируется код изменения скорости вращения. Коротким импульсом (фиг. 2ж и з), сформированным вМомент окончания второго импульса, код изменения скорости вращения переносится в регистр 10 кода изменения скорости вращения одновременно с кодом изменения скорости вращения, который формируется в зависимости от состояния триггера 4 управления на протяжении процесса измерения изменения скорости вращения. Если скорость вращения уменьша. dui „ ется т.е. ТТ ® момент времени, когда код на разрядных выхода реверсивного счетчика 7 станет равным нулю, на выходе многовходового элемента ИЛИ-НЕ появится потенциал единицы (фиг. 2к), который, поступая на счетный вход триггера 4 управления, переводит его в единичное состояние и изменяет тем самым режим вычитания на режим суммирования, который будет продолжаться до момента окончания второго импуль са с выхода формирователя 2, причем регистр 10 изменения скорости враще ния в момент переноса в него кода изменения скорости вращения поступает также код знака изменения окорости вращения 11, соответствующи знаКу - т сформированный потенциал единицы на выходе триггера 4 управления. Если скорость вращения увеличива du) « ется, т.е. -д-г -jO, то режим вычитания сохраняется до момента окончани второго импульса с выхода формирова теля 2, триггер 4 управления не выходит из нулевого состояния, и в ре гистр 10 кода изменения скорости вращения в момент переноса в него кода изменения скорости вращения по тупает также код знака изменения скорости вращения 00, соответству щий знаку + п , сформированный потенциал нуля на прямом выходе триггера 4 управления. На этом цикл измерения заканчива ется и возобновляется с приходом следующего импульса с выхода формирователя 2. Такое выполнение позволяет использовать предлагаемый преобразова тель для осуществления таких операций, как снятие характеристик измен ния скорости вращения неравномерно вращающихся валов (например, в карданной передаче), контроль углового ускорения вращающихся объектов в ди намических режимах, а также использовать устройство в механических си темах автоматического регулирования (центробежные регуляторы), в системах регулирования подачи топлива в двигателях внутреннего сгорания, в системах с нежесткими переда чами (ременными, цепными), чем и определяется экономический эффект от использования изобретения. Формула изобретения Преобразователь скорости вреидения вала в код, содержащий датчик скорости, соединенный с входом первого формирователя импульсов, элементы И, первый вход первого из которых соединен с прямым выходом триггера управления, генератор импульсов и регистр кода скорости вращения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя, в него введены регистр кода изменения скорости вращений, элемент ИЛИ-НЕ, реверсивный счетчик, три элемента НЕ, второй, третий и четвертый -формирователи импульсов и два делителя частоты, вход первого из которых соединен с выходом первого формирователя импульсов, который соединен с вторым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с третьим входом первого элемента И и выходом генератора импульсов, третий вход второго элемента И соединен с инверсным выходе триггера управления, выход первого элемента И соединен с входом сложения, а выход второго элемента И с входом вычитания реверсивного счетчика, установочный вход которого через второй формирователь импульсов подключен к выходу первого делителя частоты, вьаходы реверсивного счетчика соединены с разрядными входами регистра кода скорости вращения, регистра кода изменения скорости вращения и с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со счетным входом триггера управления, прямой выход которого соединен со знаковыми входами регистра кода изменения скорости вращения, выход второго формирователя импульсов соединен через первый элемент НЕ с S-входом триггера управления, выход первого формирователя импульсов соединен с входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с входом второго делителя частоты, выход которого соединен с входом третьего элемента НЕ.и через третий формирователь импульсов - с входом синхронизации регистра кода скорости вращения и R-BXOдом триггера управления, выход третьего элемента НЕ через четвертый формирователь импульсов соединен с входом синхронизации регистра кода изменения скорости вращения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 451113, кл. G 08 С 9/00, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 543969, кл. G08 С 9/00, 1975 (прототип).

Фог.