SU885884A2 - Устройство дл контрол скорости изменени частоты - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ

I

Изобретение относитс  к контрольно измерительной технике., в частности к малоинерционным устройствам контрол  скорости вращени  и ускорени  и может быть использовано в системах автоматического управлени  и контрол , в которых информаци  представлена в частотной форме.

По основному авт. св. № 811156 известно устройство дл  контрол  скорости изменени  частоты, содержащее датчик оборотов, формирователь входных сигналов, блок управлени , счетчик , блок обработки кода периода, конъюктор, формирователь выходных сигналов и генератор эталонной частоты , причем блок обработки кода периода состоит из шифратора, блока умножени , блока разности периодов и блока сравнени  l3

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что он имеет низкую помехоустойчивость в услови х внешних помех , а также при кратковременных прерывани х сигналов датчика оборотов, обусловленных, например, обрывами или короткими замыкани ми в датчике или его цеп х. В этих случа х пропадание одного или нескольких сигналов датчика оборотов может привести к такой последовательности входных сигналов , котора  имеет место при аварийной работе контролируемого объекта , и поэтому устройство может сформировать ложный выходной сигнал.

Цель изобретени  - повьшение помехоустойчивости .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  контрол  скорости изменени  частоты, содержащее последовательно соединенные датчик оборотов , формирователь входных сигналов, и блок управлени , первьй, третий и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами счетчика и с первым входом основного конъюнктора, генератор эталонной частоты, выход которого подключен к третьему входу счетчика, выход которого соединен через блок обработки кода со вторым входом основного конъюнктора, выход которого, соединен с первым входом формировател  выходных сигналов, дополнительно введены два блока сравнени , два коъюнкто-ра , два дизъюнктора и формирователь блокирунлцих импульсов, причем выход счетчика через первый блок сравнени  соединен с первыми входами дополнительных дизъюнкторов. и напосредственно со входом второго блока сравнени  первый выход которого соединен с третьим входом основного конъюнктора, второй выход второго блока сравнени  подключен ко. второму входу первого дизъюнктора, выход которого соединен с первым входом первого дополнительного конъюнктора, второй вход которого подключен ко второму выходу блока управлени , и первому входу второго дополнительного конъюнктора. второй вход которого соединен с выходом блока обработки кода, а выходс вторым входом второго дизъюнктора, третий вход которого через формирователь блокирующих импульсов подключен к выходу первого конъюнктора , выход второго дизъюнктора соединен со вторым входом формировател  выходных сигналов.

На фиг, 1 представлена блок-схема устройства дл  контрол  скорости изменени  частоты; на фиг. 2 возможньй вариант устройства, на фиг. 3 - 5 - диаграммы,. по сн ющие его работу.

В состав устройства вход т датчик Г оборотов/формирователь 2 входных сигналов, блок 3 управлени , счетчик 4, блок 5 обработки кода периода , конъюнкторы 6-8, формирователь 9 выходных сигналов, генератор 10 эталонной частоты, блоки 11 и 12 сравнени , дизъюнкторы 13 и 14, формирователь 15 блокирующих импульсов , :

I

Устройство работает следующим образом .

Сигнал с датчика 1, сбответствующий началу периода Т, поступает на формирователь 2, вырабатывающий при этом импульс, на переднем фронте которого происходит запуск блока 3, При этом на первом выходе блока 3 по вл етс  запрещандций импульс, а на втором выходе - разрешающий. Импульс первого выхода блока 3 пода858844

етс  на первый вход счетчика 4 и запрещает поступление сигналов генератора 10 в счетчик 4.

После окончани  импульса на втором выходе блока 3 по вл етс  импульс управлени  на его третьем выходе , который подаетс  на второй вход счетчика 4. На заднем фронте этого импульса происходит установ 0 ка счетчика 4 и блока 3 в исходное состо ние. При этом на первом выходе блрка 3 по вл етс  разрешающий сигнал и сигналы генератора 10 начинают заполн ть счетчик 4. В последнем 5 формируютс  коды чисел, информаци  о которых поступает на входы блока 5 обработки кода периода и блоки 11-12 сравнени .

R момент прихода следутащего сигнала датчик 1, соответствующего окончани  периода Т, и началу периода , в счетчике 4 сформируетс  число , пропорциональное дли-f тельноети периода TJ, в блоке 5 бу . дет получен результат обработки кода периода.

При этом импульс первого выхода блока 3 запрещает поступление сигналов генератора 10 в счетчик 4. Открывающий импульс второго выхода 3 блока 3 поступает на вход конъюнктора б и входы конъюнкторов 7 и 8,

Возможны следующие варианты работы устройства,

35 1. Результат обработки кода в блоке 5 не соответствует требовани м нормальной работы контролируемого объекта. При этом с выхода блока 5 на вход конъюнктора 6 будет подан

40 открывающий сигнал (сигнал Авари ), а с другого выхода блоки 5 на вход конъюнктора 7 - закрывающий сигнал.

1-1. При счетчике 4 сформируетс  число, которое будет

больше порога срабатывани  блока 11, но меньше порога срабатывани  блока 12, В этом случае на одном выходе блока 11 будет открывающий сигнал, а на ее другом выходе и на выходе блока 12 открывающие сигналы будут отсутствовать. Поэтому дизъюнктор 13 и конъюнкторы 7 и 8 будут закрыты , формирователь 15 не будет запущен , на всех трех входах дизъюнктора 14 открывающие сигналы будут отсутствовать и он не выработает сигнала начальной установки формировател  9.

Так как на всех трех входах конъюнктора 6 будут открывающие сигналы, то он сформирует импульс, который запишет в формирователь 9 логическую 1.

1-2. Если ° счетчике 4 сформируетс  число, меньшее порогов срабатывани  блоков 11 и 12 и на одном выходе блока 11 будет закрывающий сигнал, на ее другом выходе - открывающий, а на выходе блока 12 открывающий сигнал будет отсутствовать . Поэтому конъюнкторы 6 и 7 будут закрыты, а дизъюнктор 13 и конъюнктор 8 открыты и выходной импульс конъюнктора 8 запустит формирователь 15, сигнал которого, пройд  через дизъюнктор 14, поступит на установочный вход формировател  9, установит этот формирователь в исходное состо ние и заблокирует его счетный вход на врем С ;5д 2

1-3. Если же T.T.j|,jjj,jTO число в счетчике 4 будет больше порогов срабатываний блоков 11 и 12, В этом случае на одном выходе блока 11 и на выходе б:г1ока 12 будут открывающие сигналы, на другом выходе блока 11 .открывающий сигнал будет отсутствовать . При этом открывающий сигнал на выходе блока 12 по витс  до окончани  периода Т; , и пройд  через дизъюнктор 19, установит формирователь 9 в исходное состо ние.

В момент поступлени  импульса со второго выхода блока 3 на конъюнктор 8 происходит запуск формировател  15, при этом счетный вход формировател  9 будет заблокирован на врем  Трд .

2. Результат обработки кода в блоке 5 соответствует требовани м нормальной работы контролируемого объекта . При.этом с одного выхода блока 5 на вход конъюнктора 6 подаетс  закрывающий сигнал, а с его другого выхода на вход коньюнктора 7 - открывающий .

В этом случае, независимо от того , в каком состо нии наход тс  блоки 11 и 12, конъюнктор 7 вырабатывает импульс, который, пройд  через дизъюнктор 14, устанавливает формирователь 9 в исходное состо ние.

Аналогично тому, как это имело место в случа х 1-2 и 1-3, при при Т 7 Ту,оп 1роисходит запуск формировател  15 и счетный

вход формировател  9 будет заблокирован на врем  ТГсд.

Во всех рассмотренных случа х после окончани  импульса на втором

выходе блока 3 по вл етс  сигнал управлени  на его третьем выходе, который поступает на вход счетчика 4, На заднем фронте этого импульса происходит установка счетчика 4 и

блока 3 в исходное состо ние. С этого момента начнетс  новый цикл контрол  параметров вращени .

Если на втором цикле контрол  повтор етс  ситуаци  1-1, то в формирователь 9 записываетс  втора  логическа  1 и он вырабатывает выходной сигнал.

Если же повтор етс  одна из си туаций, при которых на формирователь 15 подаетс  запускающий сигнал с конъюнктора 8, то выходной импульс формировател  -15 продлитс  в тече ние времени 2Грд с момента последнего запуска и тем самым будет вновь

обеспечена блокировка счетного

входа формировател  9 на врем  Тс. 2 Т,,,.

На фиг. 2 представлен один из возможных вариантов реализации предлагаемого устройства. В этом устройстве роль блока 3 управлени  выпол-г н ют регистр сдвига и триггер, блок 5 обработки кода периода состоит из шифратора 16, в качестве которого использован блок тумблеров, блока 17 умножени  чисел, блока 18 разности периодов, реализованного на счетчике обратного счета, блока сравнени  19. Формирователь 9 выходных сигналов состоит из счетчика 20 и выходного усилител  21, генератор 10 эталонной частоты представл ет собой мультивибратор.

Блок 11 сравнени  состоит из конъюнктора 22 и триггера 23, а блок сравнени  12 - из конъюнктора 24 и триггера 25. При этом пороги срабатывани  блоков 11 и 12 сравнени  обеспечиваютс  соответствующим подключением входов конъюнкторов 22 и 24 к выходам счетчика 4. Формирователь 15 блокирующих импульсов выполнен на ключе 26, RC-цепи 27 и триггера Шмидта ,28.

Claims (1)

1. Устройство, представленное на фиг. 2, позвол ет контролировать углрвое ускорение по модулю (одновременный контроль положительного и отрицательного предельных значений углового ускорени ). Введение в известное устройство двух блоков сравнени , двух дизъюнкт ров, двух кошьюнкторов, формировател  блокирую1чих импульсов с длительно с тьюС/р-д 2 Ту,,1/и соответствующих св зей, а также использование принци па накоплени  двух следующих друг за другом сигналов Авари , позвол ет полностью исключить лржное срабатывание устройства, обусловленное действием помех или прерыванием сигналов датчика оборотов, при работе устройства в диапазоне скорости вращени ., дл  которого выполн етс  ус-ловие uf) ШЖ умах где и);,и у, соответственно минимальна  и максимальна  скорость вращени  в заданном диапа зоне. Выража  в последнем условии скорость вращени  через период вращени  объекта контрол , получаем hnin Cfmm TmiH Try,a На фиг. 3-5 прин ты следзющие условные обозначени : С , С, С - сиг налы датчика оборотов; П, 112 Я и л - помехи. . При этом вновь ввеДеншю функциональные элементы схемы и св зи обес печивают блокировку выхода устройства при подаче на его вход сигналов период следовани  которых не соответ ствует заданному диапазону контрол  скорости вращени , тем самым обеспечиваетс  исключение ложного срабатывани  при воздействии высокочастот .ных помех (фиг. 3, что реализуетс  блоком 11, и исключение ложного сиг нала при кратковременных прерывани х сигналов датчика оборотов, что обеспечиваетс  блоком 12, а также расширение импульса, блокирующего выход устройства, до значени  72 Туу,д,что необходимо дл  исключени  ложного сигнала при случайном сочетании помех (фиг. 4), когда два смежных периода-Т и Т, дел тс  дв м  помехами Пу, и 112.на четыре интер вала Т Т„2,Тп,,и Тп4,причем ,,,.х« ,, irxatx48 В этом случае в момент окончани  периода Т блок 11 вырабатывает сигнал , запрещающий прохождение сигнала Авари  блока 5, а также сигнал, разрешающий запуск формировател  15. При этом импульс формировател  15 устанавливает формирователь 9 в исходное состо ние. В момент окончани  периодов Tf, Tfil) первом выходе блока 11 будет разрешающий сигнал (так как , Тп,)и ложные сигналы Авари  блока 5 будут поданы на первый вход формировател  9. Однако эти сигналы не вызовут срабатывани  устройства, так как в течение времени Тр-д 2 Т у - ервый вход формировател  9 будет блокирован импульсом формировател  15. Кроме того, в формирователе 9 выходных сигналов предусмотрено использование накопител , позвол ющего формировать выходной сигнал только после подачи на вход устройства двух и более следующих друг за другом критических периодов вращени  контролируемого объекта. Такой алгоритм работы устройства обусловлен необходимостью запрета выдачи ложного сигнала при по влении случайной помехи в интервале АБ пе/ч риода .Т (фиг. 5J, где , WT i TT - Tn +Tna T OJX-B этом случае в момент окончани  периода Т (2 ёудет разрешена подача сигнала Авари  из блока 5 на счетный вход формировател  9 и в последнем может быть записана логическа  1. Однако в момент окончани  периода информаци  будет стерта, так как , при этом I TYfliyf будет произведена установка формировател  9 в исходное состо ние. Таким образом, в предлагаемом устройртве дл  контрол  параметров вращени  полностью исключено-ложное срабатывание при работе устройства в услови х помех и прерываний сигналов датчика оборотов. При этом устройство работает в относительно диапазоне скорости вращени  ( jaiil- o,5) и обеспечивает высокое fflwiQx быстродействие контрол . Формула изобретени  Устройство дл  контрол  скорости изменени  частоты по основному авт. св. № 811156, отличающеес  тем, что, с целью повышени 

   помехоустойчивости, в него дополнительно введены два блока сравнени , два конъюнктора, два диэъюнктора, и формирователь блокируищих импульсов , причем выход счетчика через первый блок сравнени  соединен с первыми входами дизъюнкторов и непосредственно со входом второго блока сравнени , первый выход которого соединен с третьим входом основного конъ юнктора, второй выход второго блока сравнени  подключен ко второму входу- первого дизъюнктора, выход которого соединен с.первым входом первого дополнительного конъюнктора, второй вход которого подключен ко

   8588410

   второму выходу блока управлени  и первому входу второго дополнительного конъюнктора, второй вход которого соединен с выходом блока обработки коJ да, а выход - со вторым входом второго дизъюнктора, третий вход которого через формирователь блокирукхцих импульсов подключен к выходу первого . конъюнктора, выход второго дизъюнкто10 РЗ соединен со вторым входом формировател  выхопйых-сигналов.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе ., 1. Авторское свидетельство-СССР № 8П156, 28.03.79.