Цифровой преобразователь скорости Советский патент 1982 года по МПК G01P3/489 G01P5/07 G01P13/02 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для измерения скорости морских течений.

Известен измеритель скорости течения, содержащий крыльчатку, помещенную в поток, и измеритель скорости вращения крыльчатки l .

Недостатками этого измерителя являются низкие помехоустойчивость и точность измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является цифровой преобразователь угла поворота вала, содержащий диск с равномерно расположенными по окружности метками, два считывающих элемента, взаимно смещенных в направлении вращения, и реверсивный счетчик, счетный вход которого соединен с выходом первого считывающего элемента 23 .

Недостатком известного преобразователя является сложность конструкции , обусловленная относительно сложной схемой, обеспечивающей определение направления вращения,

Целью изобретения является упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что цифровой преобразователь скорости снабжен схемой укорочения . счетных импульсов, логическим элементом И-НЕ и О-триггером с заземленным D-входом, причем первое уст10ройствр с-ьема соединено со схемой укорочения импульсов, которой через первый вход элемента И-НЕ соединен с S-входом D-триггера и со . ,5 счетным входом D-триггера, а выход второго устройства с-ьема соединен со вторым входом элемента И-НЕ, причем выходы D-триггера подключены к управляющим входам реверсивного

20 счетчиКа.

На фиг. 1 изображена схема цифрового преобразователя скорости течения; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Преобразователь скорости состоит из импеллера 1, на кольцевом ободе которого размещены через равные про межутки метки 2 (например, небольшие магниты). В непосредственной близости от обода на близком расстоянии установлены два считывающих элемента (устройства съема), состоящих из считывателей меток 3 и j (например магнитопроводов) и формирователей 5 и 6, Выход формирователя 6 соединен с входами схемы 7 укорочения импульсов и формирователя 8, а также со счетным входом 0-триггера.9 с зйземленным О-входом. S-вход D-тригге Э соединен с выходом элемента И-НЕ . к первому входу которого подключен выход формирователя .5 з ко второму входу - выход схемы 7 укорочения им пульса. Выход формирователя 8 соединен со счетным входом реверсивного счетчика 11, управляющие входы соединены с выходом О-триг которого гера SПреобразователь работает следующ образом. При вращении импеллера в одном из направлений, например, против часовой стрелки, на выходах формирователей 5 и 6 формируются последо вательности импульсов, сдвинутые друг относительно друга, причем с выхода формирователя 6 передний фро импульса формируется раньше передне го фронта импульса с формирователя 5 на интервал времени, значительно больший длительности импульса с вых да схемы 7 укорочения импульса (фиг. 2). Поэтому на выходе элемента И-НЕ 10 выходные сигналы отсутствуют. . О-триггер Э при этом остается в состоянии логического нуля, поско льку с поступлением на его счетный вход импVльcoв а выход триггера повторяет состояние заземленного D-входа, что соответствует, например, состоянию суммирования. Вход реверсивного счетчика 11 при этом также зафиксирован в состоянии суммирования. При изменении направления вращения Импеллера на противоположное (по часовой стрелке), передний фронт импульсов с выхода формирователя 5 будет опережать передний фронт импульсов с выхода формирователя 6. Поэтому импульс с выхода схемы 7 укорочения импульса будет

совпадать по времени с импульсом последовательности б (фиг. 2), в результате чего на выходе элемента И-НЕ 10 будут формироваться импульсы., длительность и положение которых такие же, как в последовательности в.

Каждый из этих импульсов, поступая на вход D-триггера 9 будет пере10 водить его в положение Вычитание своим передним фронтом, в то время как задний фронт каждого импульса последовательности а будет возвращать D-триггер в его первоначальное состояние суммирования. На вход реверсивного счетчика поступают счетные импульсы с выхода формирователя 8, причем изменение состояний реверсивного счетчика 11 происходит по заднему фронту последовательности д (фиг. 2). Как следует из временной диаграммы, в первой ее части (до разрывов) счетчик производит суммирование последовательности второй - вычитание. Таким образом, в предложенной схеме знак направления вращения определяется по положению переднего фронта одной импульсной последовательности относительно второй импульсной последовательности, что сокращает число используемых элементов схемы, не снижая ее помехоустойчивости, поскольку работа схемы не зависит от скорости вращения. Формула изобретения Цифровой преобразователь скорости, содержащий кольцо с равномерно расположенными по окружности метками, два считывающих элемента, взаимно смещенных в направлении вращения, и реверсивный счетчик, счетный вход которого соединен с выходом первого считывающего элемента, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, он снабжен схемой укорочения счетных импульсов, логическим элементом И-НЕ и О-триггером с заземленным D-входом, при этом первый вход элемента И-НЕ соединен через схему укорочения счетных импульсов с выходом считывающего элемента, второй вход подключен к выходу второго считывающего элемента, а

5 9571084

выход - к S-ВХОДУ D-триггера, счет-1. Авторское свидетельство СССР ный вход которого соединен с выходомIf , кл. G 01 Р 5/06, первого считывающего элемента, а вы-1973. ходы - с управляющими входами реверсивного счетчика. .$ 2. Авторское свидетельство СССР

Источники информации,№ 2б0980, кл. G Об С 9/06, 1962

принятые во внимание при экспертизе(прототип).