SU845100A1 - Цифровой измеритель скоростей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к те.хнике электрических измерений параметров движени  и может быть использовано дл  измерени  разности скоростей вращени  или перемещени  рабочих органов машин и механизмов , в частности разности скоростей приводных точек многодвигательных агрегатов, выпускающих полосовые материалы, - бумагоделательных мащин, прокатных станов и др. Известен цифровой измеритель скоростей содержащий и.мпульсные датчики скорости, формирователи временных интервалов, генератор эталонной частоты, счетчики промежуточной пам ти, блок сравнени  и управлени  переносо.м информации, выходное отсчетное устройство 1. Недостатком известного устройства  вл етс  использование метода измерени  частоты, а не периода датчиков, что приводит к необходимости применени  датчиков с большим числом импульсов на оборот. Известно устройство измерени  скорости, содержащее импульсные датчики скорости, блок измерени  периода с двум  триггерными формировател ми, генератор эталонной частоты, преобразователь код-частота. счетчики промежуточной па.м ти, схему И, блок сравнени  и управлени  переносом информации, вы.ходное отсчетное устройство нереверсивного типа 2. В указанном устройстве резко снижены требовани  к разрешающей способности датчика , но функции устройства ограничены только измерением относительных значений разности скоростей, измерение же абсолютных значений скорости или разности скоростей оказываетс  невозможным. Известен также измеритель скоростей, содержащий импульсные датчики скорости, генератор эталонной частоты, преобразователь код-частота, блок измерени  периода с двум  триггерными формировател ми, св занными общей шиной сброса, счетчики, блок управлени  переносом информации с двум  RS-триггерами, схемами И и ИЛИ и одним формирователем импульса сброса, св занным с выходами обоих триггеров, и выходное отсчетное устройство 3. В устройстве, работающем по методу измерени  периода, реализовано измерение абсолютных значений скоростей. Недостаток его - отЬутствие возможности измерени  абсолютных значений разности скоростей. Целью изобретени   вл етс  измерение абсолютных значений разности скоростей. Цель достигаетс  за счет того, что в устройство введены двухвходова  схема ИЛИ.Два формировател  импульсов сброса, элемент задержки, счетчик выходного отсчетного устройства выполнен реверсивным, а в качестве триггеров блока управлени  переносом информации применены триггеры со счетным и установочным входами, причем пр мые выходы ДТ-триггеров подключены через вторую схему ИЛИ ко второму входу двухвходовой схемы И и к С-входам соответствующих триггеров блока управлени , R-входы которых объединены и подключены к выходу счетчика, инверсный выход первого триггера соединен с замыкающим контактом переключател , а через первый формирователь импульсов сброса - с R-входом второго ДТ-триггера и втррого RS-триггера и с первым входом первой схемы ИЛИ, инверсный выход второго триггера через размыкающий контакт переключател  подключен ко входу второго формировател  импульсов сброса, выход которого соединен через элемент задержки со входом сброса реверсивного счетчика выходного отсчетного устройства, с R-входом первого ДТ-триггера и первого RS-триггера и со вторым входом первой схемы ИЛИ, выход которой подключен к входу сброса преобразовател  кодчастота , инверсные выходы ДТ-триггеров соединены со вторыми входами первой и второй трехвходовых схем И соответственно, а выход двухвходовой схемы И соединен с входом второго RS-триггера. На чертеже представлена схема измерител . Измеритель включает датчики импульсов 1 и 2, св занные с вращающимис  валами , скорость которых контролируетс , блок измерени  периода 3, генератор эталонной частоты 4, преобразователь кодчастота 5, трехвходовую схему И 6, счетчик 7, блок управлени  переносом информации 8, выходное отсчетное устройство с реверсивным счетчиком 9. Блок измерени  периода 3 состоит из первого и второго триггерных формирователей временного интервала. В первый вход т ДТ-триггер 10 и RSтриггер И, во второй - ДТ-триггер 12 и RS-триггер 13. Единичные выходы триггеров 10 и 12 подключены ко входам схемы ИЛИ 14, выход которой св зан с одним из входов схемы И 15, второй вход которой св зан с выходом генератора 4, а выход - со входами установки единицы триггеров 11 и 13 и входом управлени  преобразовател  5. Блок управлени  переносом информации 8 содержит триггеры 16 и 17 со счетным и установочным входами каждый, причем их счетные входы св заны соответственно с единичными выходами триггеров 10 и 12, а входы установки нул  с выходами счетчика 7, трехвходовые схемы И 18 и 19, первые входы которых св заны с единичными выходами триггеров 16 и 17, вторые - с инверсными выходами триггеров 10 и 12, третьи - с выходом генератора 4, а выходы - со входами сложени  и вычитани  реверсивного счетчика выходного отсчетного устройства 9. В состав блока вход т также формирователи импульсов сброса 20 и 21, входы которых подключены к инверсным выходам -триггеров 16 и 17, выходы - ко входам схемы ИЛИ 22. выход которой св зан с цепью сброса преобразовател  5. Кроме того, выход формировател  21 св зан через элемент задержки 23 с цеп ми сброса счетчика выходного отсчетного устройства 9 и первого триггерного формировател  блока 3, а формирователь 20 - с цепью сброса второго триггерного формировател  блока 3. В блоке 8 введен переключатель, который включен так, что его нормально открытый и нормально закрытый контакты подключают на вход формировател  21 инверсный выход триггера 16 и 17. Устройство работает следующим образом, Цикл измерени  разности скоростей состоит из трех этапов: первого - этапа измерени  скорости, контролируемой датчиком 1; второго - этапа измерени  скорости, контролируемой датчиком 2; и третьего - этапа индикации абсолютного значени  разности двух измерений, записанного к концу второго этапа в счетчике выходного отсчетного устройства 9. В свою очередь каждый из первых двух этапов состоит из двух интервалов: первого - интервала измерени  числа импульсов эталонной частоты f генератора 4, проход щих за период частоты импульсов датчика 1 или 2, и второго - интервала преобразовани  и переноса информации в выходное отсчетное устройство 9. К началу цикла измерени  элементы схемы измерител  нахбд тс  в следующем состо нии. Реверсивный счетчик выходного отсчетного устройства 9, счетчик кода управлени  преобразовател  5, счетчик 7 обнулены , триггеры 10, 11, 12, 16 и 17 - в состо нии нул , триггер 13 - в состо нии единицы. Частота преобразовани  f на выходе преобразовател  5 отсутствует. Схема И 6 открыта , схемы И 15, 18 и 19 закрыты. Включение переключател  24 такое, как показано на чертеже. Блокировка по Д-входу триггера 12 сигналом нул  с инверсного выхода триггера 13 исключает запуск второго триггерного формировател  блока 3 на первом этапе цикла измерени , что и определ ет очередность измерени  каждой из составл ющих измер емой разности скоростей. Очередной импульс датчика 1 вызывает запись единицы в триггер 10 по счетному входу, сигнал с выхода которого открывает схему И 15 и записывает единицу по счетному входу в триггер 16. Одновременно сигнал нул  с инверсного выхода триггера 10 блокирует схемы И 6 и 18. Импульсы эталонной частоты через схему И 15 поступают на вход управлени  преобразовател  5, формиру  код периода NT, датчика 1 в пам ти преобразовател  5. Второй импульс датчика 1 возвращает триггер 10 в исходное состо ние, схема И 15 перекрываетс , прекраща  дальнейшее увеличение кода N. При этом следует иметь в виду, что первый же импульс с выхода схемы И 15 в начале интервала измерени  периода Т-, устанавливает в состо ние единицы триггер 11 и, тем самым, блокирует по Д-входу триггер 10 от повторной записи единицы.

Возврат триггера 10 в исходное состо ние снимает блокировку со входов схем И 6 и. 18, фиксиру  начало интервала преобразовани  и переноса информации. Процесс преобра:зовани  информации заключаетс  в формировании временного интервала Г, длительность которого обратно пропорциональна значению периода Т датчика и пр мо пропорциональна значению его частоты f, а значит и скорости вращени  п,. Указанный интервал Г формируетс  как врем  заполнени  счетчика 7 импульсами выходной частоты ffjp преобразовател  5, т. е.

т - /

г-г inp

где NO - емкость счетчика 7.

В то врем 

дл  первого этапа цикла измерени 

и Г - «

fnjC

КпрЛ/т/

где коэффициент преобразовани  преобразовател  5.

Импульс переполнени  счетчика возвращает триггер 16 в исходное состо ние и вновь блокирует схему И 18. Последн   была открыта дл  прохождени  импульсов эталонной частоты на вход сложени  реверсивного счетчика выходного отсчетного устройства 9 в течение всего интервала преобразовани , сойпадающего по времени с интервалом переноса информации.

Таким образом, в счетчике устройства 9 к концу первого этапа цикла измерени  будет записано число

/Vofo

N,

ппЛ/.

Пр ,

учетом

Л/с

V O-TT N.-f ,Ka,.

К

пр

Соответствующим выбором параметров устройства можно получить N., п., в единицах измерени  скорости.

При окончании первого этапа измерени  с помощью формировател  20 генерируетс  импульс сброса, обнул ющий пам ть преобразовател  5 и подготавливающий второй

триггерный формирователь блока 3 к приему информации.

Начало второго этапа измерени  фиксируетс  поступлением очередного импульса датчика 2. Последовательность работы схемы аналогична работе на первом этапе. Перенос информации осуществл етс  с помощью триггера 17 и схемы И 19. При этом к концу этапа на вход вычитани  реверсивного сче1чика устройства 9 поступит число импульсов N2, численно равное п, и,, таким образом, в нем окажетс  записанным результат, равный разности измер емых скоростей.

После окончани  интервала преобразовани  и переноса информации второго этапа цикла измерени  с помощью формировател  2 генерируетс  импульс сброса, обнул ющий пам ть преобразовател  5, и с задержкой , вьфабатываемой элементом задержки 23, сбрасывающий в исходное состо ние счетчик устройства 9 и первый триггерный формирователь блока 3. Врем  задержки выбираетс  равным требуе.мой длительности этапа индикации.

При необходимости осуществить режим измерени  не разности, а абсолютного значени  скорости переключатель 21 нужно включить в противоположное положение. При этом роль датчика скорости играет датчик 1.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР № 330274, кл. G 01 Р 3/56, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 667896, кл. G 01 Р 3/56, 1976.

3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2666912/18-10, кл. G 01 Р 3/56, 1978 (прототип).