SU1737257A2 - Устройство дл измерени параметров намотки жил в катушку - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и измерительной технике и  вл етс  усовершенствованием устройства по авторскому свидетельству № 875206. Его использование дл  измерени  параметров намотки жил в катушку позвол ет расширить область применени  за счет обеспечени  работоспособности устройства при любых соотношени х частот вращени  катушки и рамки. Это достигаетс  за счет введени  блока выбора модул  сигнала, компаратора и элемента пам ти. 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к автоматике и измерительной технике, и может быть использовано дл  измерени  параметров намотки жил в катушку.

Цель изобретени  - расширение области применени  за счет обеспечени  работоспособности устройства при любых соотношени х частот вращени  катушки и рамки.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства дл  измерени  параметров намотки жил в катушку; на фиг. 2 - функциональна  схема блока выбора модул  сигнала; на фиг. 3 - график зависимости вход-выход этого блока; на фиг. 4 - функциональна  схема элемента пам ти; на фиг. 5 - график зависимости напр жений на его входах и выходе.

Устройство дл  измерени  параметров намотки жил в катушку содержит измеритель-преобразователь 1 линейной скорости, первый умножитель 2, измеритель-преобразователь 3 частоты вращени  катушки, измеритель-преобразователь 4 частоты вращени  наматывающей рамки, первый сумматор 5, задатчик 6 числа витков жилы в р де, измеритель-преобразователь 7 числа

намотанных витков, первый делитель 8, задатчик 9 диаметра жил, задатчик 10 начального диаметра катушки, второй делитель 11, второй умножитель 12, второй сумматор 13, функциональный преобразователь 14, блок 16 выбора модул  сигнала, элемент 17 пам ти и компаратор 18. Элементы 6, 7 и 8 образуют вычислитель 15 числа р дов жил.

Измерители-преобразователи 1, 3 и 4 линейной скорости, частоты вращени  катушки и наматывающей рамки соответственно выполнены в виде последовательно соединенных датчика импульсов, усилител -формировател  и цифроаналогового преобразовател  (не показаны).

Вычислитель-преобразователь 7 числа намотанных витков состоит из последовательно соединенных датчика импульсов, счетчика импульсов, блока запоминани  и цифроаналогового преобразовател  (не показаны ).

Функциональный преобразователь 14 выполнен в виде последовательно соединенных блоков извлечени  корн  квадратного , умножител  и делител  (не показаны).

Ё

VI

СО V|g

ю ел

VI

КЗ

Блок 16 выбора модул  сигнала предназначен дл  выдачи однопол рного сигнала при изменении пол рности напр жени  на его входе и выполнен, как видно на фиг. 2, на операционном усилителе 19, входных диодах 20-23 и резисторах 24 и 25. Напр жение на его выходе не измен ет своего знака при изменени х знака входного напр жени .

Элемент 17 пам ти предназначен ,w выдачи предыдущего запомненного зна ,з- ни  напр жени , если на его информационном первом входе напр жение стало равным нулю, и выполнен на базе операционного усилител  26, запоминающего конденсатора 27, резисторов 28, 29 реле 30 коммутации, работа которого управл етс  по второму входу элемента 17. При замкнутом контакте 31 осуществл етс  режим выборки , при разомкнутом контакте 31 - режим хранени  информации. На фиг. 5 крива  1 - изменение напр жени  на первом входе, крива  2 - изменение напр жени  на выходе элемента 17, крива  3 - изменение сигнала на втором входе элемента 17.

Компаратор 18 предназначен дл  управлени  элементом 17 пам ти по 2-му входу и построен на базе операционного усилител , у которого на основной вход подаетс  сигнал с выхода блока 16 выбора модул  сигнала, а на второй вход - сигнал, равный нулевому значению. Следовательно , пока сигнал на входе компаратора от блока 16большсЗ ,-;ул , на его выходе сигнал равен напр жению срабатывани  реле 30 в элементе 17. Если напр жение на входе компаратора 18 становитс  равным нулю, то и напр жение на его выходе становитс  равным нулю. Следовательно, реле 30 в элементе 17 отключаетс , и осуществл етс  режим хранени  напр жени  на запоминающем конденсаторе 27, т. е. напр жение на выходе элемента 17 пам ти не равно нулю, как на его входе, а повтор ет запомненное предыдущее значение.

Устройство работает следующим образом .

В задатчиках 6, 9 и 10 устанавливаютс  значени  числа витков жил в р де, диаметра жилы и начального диаметра катушки соответственно . В счетчике импульсов вычислител -преобразовател  7 намотанных витков устанавливаетс  значени  требуемого количества витков в катушке.

На выходе задатчика 10 начального диаметра катушки формируетс  напр жение, пропорциональное D 0, где D0 начальный диаметр катушки, на выходе задатчика 6 формируетс  сигнал, пропорциональный

H/d, где Н - ширина катушки, d - диаметр изолированной жилы.

При движении жилы измеритель-преобразователь 1 линейной скорости выдает напр жение на вход первого умножител  2, на другой вход которого поступает напр жение с выхода задатчика 9 диаметра изолиро- ванной жилы. На выходе первого умножител  2 по вл етс  напр жение, пропорциональное vd, где v-скорость наматывани  жилы в катушку.

При вращении рамки и катушки на выходе первого сумматора 5 формируетс  напр жение , пропорциональное ад - од(йл - ад) ,

где (О1 - частота вращени  катушки, ад - частота вращени  наматывающей рамки. На выходе блока 15 выбора модул  сигнала будет напр жение {ад - Од| (или|йл-ад| ). На выходе второго делител  11 по вл етс  напр жение, пропорциональное dv |ад - ил I , которое подаетс  на вход второго умножител  12. На выходе последнего формируетс  напр жение, пропорциональное (dv I ад - од I )(N /H/d), где N - число

витков жилы в катушке. Во втором сумматоре 13 формируетс  сигнал, пропорциональ/ ный D2o-Kdv/it02 - Wi)(N / Н / d). Последнее необходимо дл  определени  текущего значени  диаметра намотки, который равен

DT

+ (4 v d / л: I ад - од I) (2 N/ H/ d )

Ж Использу  (1), определ ют шаг скрутки

h к ( I ад - од I,/I ад х

х VDo + ( 4 v d ЩI ад -ОД I ) ( 2 N /Н /d )

(2) . Последнее выражение реализуетс  в

функциональном преобразователе 14, на выходе которого формируетс  сигналы, пропорциональные текущему диаметру намотки и шагу скрутки. При равенстве сигнала на выходе первого сумматора 5 нулю

(ад - ОД 0) на выходе элемента 17 пам ти напр жение не становитс  равным нулю, а равно предыдущему значению на его первом входе. В течение времени равенства нулю на входе элемента 17 пэм ти работает компаратор 18, который удерживает предыдущее значение (не равное нулю) на выходе элемента 17 пам ти. Это позвол ет не тер ть информацию о значени х DT и h при сбо х в работе элементов 3

и4

При изготовлении жил другого диаметра , при применении катушки с другими размерами набираютс  нужные уставки на задатчиках и устройство работает аналогичным образом.

Предлагаемое устройство измерени  параметров намотки жил может быть применено при всех способах скрутки жил, оно обладает большей надежностью, чем известные , так как имеет пам ть. Это позвол ет использовать его в устройствах, у которых частота вращени  рамки меньше частоты вращени  катушки, а также помогает избежать обнулени  сигнала, пропорционального шагу скрутки, в случае равенства частот вращени  катушки и рамки.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  параметров намотки жил в катушку по авт. св. № 875206,

   отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  за счет обеспечени  работоспособности устройства при любых соотношени х частот вращени  катушки и рамки, между выходом первого сумматора и объединенными вторым входом второго делител  и третьим входом функционального преобразовател  введены последовательно соединенные

   блок выбора модул  сигнала и элемент пам ти , а также компаратор, вход и выход которого подключены соответственно к выходу блока выбора модул  сигнала и второму входу элемента пам ти.

   .2

   ifbtok

   О iO 5 О 5 Ю /5

   Фс/е.З

   UrncD, &

   +U&,&

   Ь&ЫхоЪ

   Фи 4