Цифровой измеритель угловой скорости

 

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ УГШВОЙ СКОРОСТИ, содержащий датчик импульсов, три двоичных счетчика, генератор импульсов двух вкодовую схему И, схему ИЛИ и т|зиггер, о т л и ч а ю ад и и с я тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения,, в него введены сдвиговый регистр, дешифратор, высо кочастот ный геиератор импульсов, две схема ИЛИ и трехвходовая схема И причем выход датчика имйульсов соединен с суммирующим входом первого счётчика , выходы разрядов которого подключены к входам разрядов сдвигового регистра, ВЕзЬсод первого генератора импульсов соединен с с ьфшрующим входом второго счетчика, выходы разрядов и выход переполнения которого подключены через даинфратор к входам второй схемы ИЛИ, включенной на суммирукшщй вход третьего счетчика и второй вход ДВУХВХОДОВОЙ CXBMk И, первый вход которой соединен с выходЬм старшего разряда первого счетчика , .а выход - с первым входом первой схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу переполнения второго счетчика, а выход - к сбросовым входам первого и второго счетчиков, к входу записи информации сдвигового регистра и к установочному входу триггера, выход которого соединен с i ВТОРЫМ входом трехвходовой схеьш И„ (Л первый вход которой подключен к выхо ду высокочастотного генератора импульсов , а третий - к сбросовому входу триггера ик выходу третьей схемы ИЛИ, BxojQti которой соединены с выхо- g дами третьего счетчила, при этом выход трехвходовой схемы И подключен к вычитающему входу третьего счетчика и к входу сдвига сдвигового регистра ., О5 4

, щ ркнтно тихи бвблиоток » .Л0„, 016741 А

gpss G 01 P Э 489

ГОО)ЩАРСТВЕННЦЙ. НОМИТЕТ 6ОСР

ЮЮ и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3383838/18-10 импульсов соединен с су ю ирующим вхо(22)11.01.82 дом второго счетчика, выходы раэря(46) 07.05.83а Бюл. Р 17 дов н выход переполнения кОторого (72) A.Ã.Белов подключены через дешифратор к входам (71) Дальневосточный ордена ТрУдовогО второй схемы ИЛИ, включенной на сумКрасНого Знамени политехнический ин-. мирующий вход третьего счетчика и ститут им.В.В.Куйбышева второй вход двухвходовой схема И, (53) 621.317.39а531.7(088.8) первый вход которой соединен с выхо(56) 1. Авторское свидетельство СССР дом старшего разряда первого счетчиУ 386339, кл. G 01 Р 3/54, 1973. ка, .а выход — с первым входом первой

2. Авторское свидетельство СССР схемы ИЛИ, второй вход которой подВ 679876,- кл. G 01 Р 3/489, 1979 ключен к выходу переполнейия второго (прототип). счетчика, а выход - к сбросовым вхо(54) (57) ЦЙФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ УГЛОВОЙ дам первого и второго счетчиков, к .

СМОРОСТИ, содержащйй. датчик импульсов,- . входу записи информации сдвигового три двоичных счетчика, генератор им- регистра и к установочному входу пульсон, двухвходовую-схему И, схему триггера, выход которого соединен с Я

ИЛИ и триггер, о т л и .ч а ю щ и и - вторым входом трехвходовой схема И, с я .тем, что, с целью уменьшения по- первый вход которой подключен к выхо грешности измерения в него введены ду высокочастотного генератора имсдвиговый регистр, дешифратор, высо«.. пульсов, а третий - к сбросовому вхо кочастотный генератор импульсов, две ду триггера и к выходу третьей схемы схемы ИЛИ и трехвходовая схема Й, при- . ИЛИ, входы которой соединены. с выхо- Я чем выход датчика имйульсов соединен дами третьего счетчика, при этом выс суммирующим входом первого счетчи- ход трехвходовой схемы И подключен к ка, выходы разрядов которого поделю- . вычитающему входу третьего счетчика чены к входам разрядов сдвигового и к входу сдвига сдвигового ререгистра, выход первого генератора ги стра.

1016741

Изобретение относится к измерительной технике и приборостроению и может быть использовано для измерения угловой скорости в системах контроля и управления.

Известен цифровой измеритель ско- 5 рости, считающий импульсы частотного датчика на определенном временном интервале, выбираемом автоматическим перебором иэ набора временных интервалов в зависимости от диапазона из- 10 меряемой скорости P1).

Недостатками измерителя являются непригодность для измерения переменной скорости,.низкое быстродействие и то, что он определяет не. абсолют-1.5 ные, а относительные в выбранном диапазоне значения скорости.

Известно также устройство для измерения угловой скорости, которое .автоматически в зависимости от частоты входных импульсов подбирает интервал времени измерения, в течение которого считаются входные импульсМ и тем самым определяются Относительные в выбранном диапазоне значения скорости. Устройство содержит формирователь импульсов, включенный через первую схему И на вход связанного с вторым .триггером счетчика, первый триггер, вход которого соединен с выходом второй схемы И, а выход — с

30 входами первой схемы И, включенного на вход второй схемы И второго триггера и третьей схемы И, соединенной с входом формирователя интервалов квантования, блок задания интервалов квантования, выходами связанный с формирователем интервалов. квантования, включенным на входы второй схемы И, блока задания интервалов квантования и управляемого делителя частоты, сое-40 диненного с входом третьей схемы H .. и состоящего из генератора, делителя частоты, схемы ИЛИ, схем И и блока задания пределов измерения Г23.

Недостатки устройства — невозможность определения абсолютных значений скорости, приборная погрешность измерения вследствие прерывания интервалов квантования при заполнении счетчика и сложность ввиду необходимости обеспечения коррекции временных интервалов вследствие переменности частоты импульсов с управляемого делителя частоты.

Цель изобретения - уменьшение погрешности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель угловой скорости, содержащий датчик импульсов, три двоичных счетчика, генератор импульсов, двухвходовую схему И, схему ИЛИ и триггер, введены сдвиговый регистр, дешифратор, высокочастотный генератор. импульсов, две схе-. мы ИЛИ и трехвходовая схема И, при- 65 чем выход датчика импульсов соединен с суммирующим входом первого счетчика, выходы разрядов которого подключены к входам разрядов сдвигового регистра, выход первого генератора импульсов соединен с суммирующим входом второго счетчика, выходы разрядов и выход переполнения которого подключены через дешифратор к входам второй схемы ИЛИ, включенной íà суммирующий вход третьего счетчика и второй вход двухвходовой схемы И,первый вход которой соединен с выходом старшего разряда первого счетчика, а выход — с первым входом первой схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу переполнения второго счетчика, а выход к сбросовым входам первого и второго счетчиков, к входу записи информации сдвигового регистра и к установочному входу триггера, выход которого соединен с вторым входом трехвходовой схемы И, первый вход которой подключен к выходу высо кочастотного генератора импульсов, а третий — к сбросовому входу триrreра и к выходу третьей схемы ИЛИ, входы которой соединены с выходами третьего счетчика, при этом выход трехвходовой схемы И подключен к вычитающему входу третьего счетчика и к входу сдвига сдвигового регистра.

На чертеже приведена функциональная схема цифрового измерителя угловой скорости.

Измеритель содержит датчик 1 импульсов, первый двоичный счетчик 2, сдвиговый регистр 3, первую схему И

4, первую схему ИЛИ 5, триггер б, .первый генератор 7, второй двоичный счетчик 8, дешифратор 9, вторую схему ИЛИ 10, третий двоичный реверсивный .счетчик 11, третью схему ИЛИ 12, второй генератор 13 и вторую схему И 14.

Счетчик 2 считает импульсы датчика 1, счетчик 8 накапливает код временного интервала измерения, а код в счетчике 11 определяет число сдвигов кода в регистре 3. Выходы всех разрядов и выход ">" переполнения счетчика 8 включены на входы дешифратора

9, а с выхода дешифратора 9 на входы схемы ИЛИ 10 поданы только те выходы, которые соответствуют записанным в счетчик 8 кодам временных интервалов равным 2,... 9 =1,2,3,...

Тем самым при подборе временных интервалов измерения каждый последующий интервал будет в 2 раза больше предыдущего. Это позволяет при вычислении скорости вместо деления кода счетчика 2 на код счетчика 8 испольэовать операцию сдвига кода в регистре 3.

Наличие незадействованных младших K входов регистра 3 позволяет задавать

3 . - 1616741 4.

1 коэффициент пропорцион ьности и прбхопить через схему И 14 на вычита, дробную часть значений скорости. ющий вход счетчика 11 и вход M сдвиИзмеритель работает следующим об- га регистра 3. Если в счетчике 11 разом. записан код числа 0 (соответственно, В исходном положении, а начале в счетчике 8 будет код числа 2 ), е очередного интервала измерения . ско- . 5 это означает, что временной интервал .рости все счетчйки, триггер и сдвиго- измерения равен 2 и для вычислений

8 вый регистр обнулены. Импульсы уста- скорости следует код счетчика 2 новленного на валу объекта датчика уменьшить в 2 раз, что равнозначно

1 поступают в счетчик 2, а импульсы сдвигу 0 раз кода регистра 3 в стостабильной частоты с генератора 7 10 рону младших разрядов. Когда счетчик начинают заполнять счетчик 8. Каждый 11 обнулится, т.е. когда закончится раз,пРи обраэовации в счетчике 8 кода операция сдвига кода в регистре 3 и числа, равного 2» на соответствующем в нем будет сформирован код скорости, выходе дешифратора 9 и, следователь- на выходе схемы ИЛИ 12 появится нулено, на вйходе схемы ИЛЙ 10 появляет- 1g вой сигнал, сбрасывающий триггер 6 ся и записывается в счетчик 11 едиии- и отключающий генератор 13 от схемы. .ца. Появлейие единицы в старшем разряде счетчика 2, объем которого опре- . . В случае малой скорости (или осделяется точностью-измерения скорос- .танова ) объекта, когда счетчик 8 пе.ти, сигнализирует о возможности вы- gg реполняется (на него пришло 2 имчисления значения скорости. При этом -пульсов f, а на выходе старшего раз:очередной импульс с выхода схемы -ряда счетчика 2 еще не появился сиг ИЛИ 10,-сггналиэирующий об окончании. нал, сигнал переполнения с выхода временного интервала измерения, про- ">" счетчика 8 поступает на вход ходит через схемы И 4. и ИЛИ 5, посту- схемы ИЛИ 5. Далее схема измерителя пает на вход С записи информации работает аналогично вьааеописанному. сдвигового регистра 3, переписывая Предлагаемый цифровой измеритель код иэ счетчика .2 в регистр 3, обну-,.угловой скорости по сравнейию с изляет. счетчики 2 и 8, приготовив тем - .вестными устройствами обладает -более самым их к работе на следующем интер- высокимн точностью и быстродействи- а вале измерения скорости, и переводит . ем; возможностью получения абсолюттриггер б.в единичное-состояние-;--Сиг-.-- ных-значений скорости, работоспособ. нал с выхода. триггера 6 позволяет вы- ностью в диапазоне малых скоростей, сокочастотным импульсам генератора 13 -более простой принципиальной схемой„

Составитель М. Хаустов

Редактор И.Ковальчук Техред Л.Пекарь - Корректор Г.Решетник

Заказ 3380/46 Тираж 873 . Подлисное

ВННИИИ Росударственного комитента СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, 7t--35, Рауаская наб., д.4/5 с

Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул.Проектная, 4