Устройство контроля числа оборотов

 

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЧИСЛА ОБОРОТОВ, содержащее датчик, который установлен у контролируемого роторного объекта, формирователь, счетчик и регистр ,при этом информационные входы регистра соединение выходами счетчика , а вход формирователя подключен к выходу датчика, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля в широком диапазоне , в него введены генератор тактовых импульсов, делитель, первый и второй дополнительные счетчики, первый и второй дополнительные регистры, вычитакяций счетчик, сумматор, элемент ИЛИ-НЕ и группа элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом делителя и вычитающим входом вычитающего счетчика, выход которого подключен к входу записи кода вычитающего счетчика и к счетному входу первого дополнительного счетчика, выходы которого соединены с информационными входами первого дополнительного регистра, выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходал Которых соединены с первыми входами сумматора, выходы регистра подключены к входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом переноса сумматора и с вторыми входами элементов группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход формирователя подключен к входам О) сброса счетчика, первого и второго дополнительного счетчиков и делитес ля, а также к тактовым входам регистра , первого и второго дополнительных регистров, выход старшего разряда первого дополнительного счетчика соединен со счетным входом счетчика , выход делителя подключен к счетному входу второго дополнительного счетчика, выходы которого соедич нены с информационными входами второго дополнительного регистра, выхоСП ды которого подключены к информационоо ным входам вычитающего счетчика. 00

СОЮЗ CORETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5П С 01 P 3/489

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3653374/24-10 (22) 11.10,83 (46) 07.10,84. Бюл. М 37 (72) М.Д.Генкин, Г.Ф.Пешков, A.Ï.Êèðèëëoâ, A.Н.Терентьев и О.Б.Скворцов (71) Институт машиноведения им. A.A.Áëàãoíðàíoâà (53) 621.317.39:531.77 (088.8) (56) 1.Патент США М 4150282, кл. 235-92, опублик. 1977.

2.Патент США М 4158129, кл. 235-92, опублик ° 1977 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЧИСЛА

ОБОРОТОВ, содержащее датчик, который установлен у контролируемого роторного объекта, формирователь, счетчик и регистр,при этом информационные входы регистра соединены с выходами счетчика,а вход формирователя подключен к выходу датчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля в широком диапазоне, в него введены генератор тактовых импульсов, делитель, первый и второй дополнительные счетчики, первый и второй дополнительные регистры, вычитающий счетчик, сумматор, элемент

ИЛИ-НЕ и группа элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным

ÄÄSUÄÄ 11175 входом делителя и вычитающим входом вычитающего счетчика, выход которого подключен к входу записи кода вычитающего счетчика и к счетному входу первого дополнительного счетчика, выходы которого соединены с информационными входами первого дополнительного регистра, выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов группы элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых сое.динены с первыми входами сумматора, выходы регистра подключены к входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом переноса сумматора и с вторыми входами элементов группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход 9 формирователя подключен к входам сброса счетчика, первого и второго дополнительного счетчиков и делите- ее ля, а также к тактовым входам регистра, первого и второго дополнительных регистров, выход старшего разряда первого дополнительного счетчика соединен со счетным входом счет- . чикк а, выход делителя подключе н к счетному входу второго дополнительного счетчика, выходы которого соеди. иены с информационными входами второго дополнительного регистра, выходы которого подключены к информационным входам вычитающего счетчика.

1117533

Изобретение относится к устройствам контроля числа оборотов и может использоваться для определения отно- сительных приращений числа оборотов в роторных механизмах при необходимости контроля нестапионарности раба- 5 ты.

Известно устройство контроля числа оборотов, содержащее первый и второй датчики, выходы которых соединены с входами формирователей, выходы которых соединены с первыми входами инверторов, первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первыми входами элементов задержки, выходы которых соединены с входами комбинационной логической схемы, выходы которой

15 соединены с входами реверсивного счетЧика, выход которого соединен с входом индикатора Г1).

Недостатком этого устройства контроля является относительно низкая 2О достоверность контроля, поскольку устройство отображает текущее значение числа оборотов, а не изменения, в связи с чем вычисление измерений должно проводиться оператором. По- 25 скольку оборотная частота может при рабате изменяться в значительных пределах, вычисленные оператором абсолютные изменения числа оборотов также недостоверно характеризуют стационар-3п ность работы роторного механизма.

Наиболее близким к изобретению па технической сущности является устройство контроля числа оборотов, содержащее датчик, который установлен у контролируемого раторнаго объекта, Формир >ватель, счетчик и регистр, при этом информационные входы регистра соединены с выходами счетчика,, а вход Формирователя соединен с выходам датчика j2). 40

Недостатком известного устройства является относительно низкая достоверность контроля в широком диапазоне изменений числа оборотов. Действительно, эта устройство не обеспечива-45 ет контроль за относительными изменениями числа оборотов.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля в широком диапазоне изменений числа абаратав, а 50 именно обеспечение контроля за относительными изменениями числа оборотов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля числа оборотов, содержащее датчик, который установлен у контролируемого роторного объекта, формирователь, счетчик и регистр, при этом информационные входы регистра соединены с выходами счетчика, а вход формирова- бО теля подключен к выходу датчика, введены генератор тактовых импульсов, делитель, первый и второй дополнительные счетчики, первый и второй дополнительные регистры, вычитающий 65 счетчик, сумматор, элемент ИЛИ-НЕ и группа элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом делителя и вычитающим входом вычитающега счетчика, выход которага подключен к входу записи кода вычитающего счетчика и к счетному входу первого дсполнительного счетчика, выходы которого соединены с информацианными входами первого дапалнительного регистра, выход которого подключен к первым входам соответствующих элементов группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых соединены с первыми входами сумматора, выходы регистра подключены к входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входам переноса сумматора и с вторыми входами элементов группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,выход формирователя подключен к входам сброса счетчика, первого и второго дополнительных счетчиков и делителя, а также к тактовым входам регистра, первого и второго дополнительных регистров, выход старшего разряда первого дополнительного счетчика соединен со счетным вхадом счетчика, выход делителя подключен к счетному входу второго дополнительного счетчика, выходы которага соединены с информационными входами второго дополнительного регистра, выходы котарога подключены к информационным вхадагл вычитающего счетчика, На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство контроля числа обаротав содержит датчик 1, который установлен у кантралируемага раторного объекта 2, формирователь 3, счетчик

4 и регистр 5, инФормационные входы регистра 5 соединены с выходами счетчика 4„ а вход формирователя 3 саединен с выходам датчика 1. Устройство также содержит генератор б тактовых импульсов, делитель 7, первый 8 и второй 9 дополнительные счетчики, первый 10 и второй 11 дополнительные регистры, вычитающий счетчик 12, сумматор 13, элемент ИЛИ-НЕ 14 и группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15. Выход генератора б тактовых импульсов соедине: со счетным входом делителя 7 и вычитающим входом вычктающего счетчика 12, выход которого соединен с входом записи када вычитающега счетчика 12 и счетным входом первого,цаполннтельнаго счетчика 8, выходы которого соединены с информационными вхацами первого дополнительного регистра 10, выходы которого соединены " первыми входами соответствующих элементов группы элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15., выходы которых соединены с первыми входами суммато- ра 13, выходы которого соединены с первой группой выходов lб устрайст1117533 ва, вторая группа выходов 17 которого соединена с выходами регистра 5, которые соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ 14, выход которого соединен с входом переноса суммато,>а 13, вторыми входами элементов группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15 и дополнительным выходом 18 устройства контроля числа оборотов, выход формирователя 3 соединен с входами сброса счетчика 4, первого 8 и второго 9 до- 0 полнительных счетчиков и делителя 7, .а также с тактовыми входами регистра 5, первого дополнительного 10 и второго дополнительного 11 регистров, выход старшего разряда первого дополнительного счетчика 8 соединен со счетным входом счетчика 4, выход делителя 7 соединен со счетным входом второго дополнительного счетчика

9, выходы которого соединены с информационными входами. второго дополни- 4 тельного регистра 11, а выходы этого соединены с информационными входами вычитающего счетчика 12. !

Устройство контроля числа оборотов работает следующим образом.

При вращении роторного механизма

2,на каждом обороте, установленный на нем выступ обеспечивает при прохождении мимо датчика 1 формирование им- 30 пульса, который поступает на вход формирователя 3. При установке большего числа выступов может обеспечиваться контроль за частотой, кратной оборотной, например за зубцовой частотой. Формирователь 3 обеспечивает на своем выходе формирование импульса стандартной амплитуды и длительности, который по переднему фронту переписывает коды, накопленные к этому моменту счетчиком 5, первым дополнительным счетчиком 8 и вторым дополнительным счетчиком 9 соответ° ственно в регистр 5, первый дополнительный регистр р 10 и второй дополнительный регистр ll. По заднему фрон- 45 ту импульса с выхода формирователя 3 все счетчики 4, 8 и 9 и делитель 7 сбрасываются в нулевое состояние.

После этого счетчик 9 начинает заполняться импульсами с частотой f /й, 50 где Š— частота импульсов на выходе генератора б,а М вЂ” коэффициент деления по частоте делителя 7. За время оборота т в счетчике 9 накоплен код

>" = T I т / м, котоРый ереписыва тс 55 в регистр 11. Из регистра 11 этот код поступает на входы вычитающего счетчика 12, который обеспечивает запись кода Ч при появлении импульса на его выходе. Поскольку на счетный вход этого счетчика подан сигнал с частотой Е, на выходе формнру- > ется импульсный сигнал с частотой

f = Е /!и=И>!. Этот сигнал с частотой Е, зависящий от предыдущего периода оборота, поступает на счетчик 8 в течение следующего периода оборота т, и в счетчике 8 фиксируется код к= от /T .

Если счетчик 8 имеет модуль пересчета N,,равный коэффициенту деления делителя 7, и T (T, эа время ! т счетчик 4 не переключается и на выходах его и регистра 5 имеются нулевые сигналы, а на выходе элемента

14 — сигнал логической единицы. При этом код к, фиксируемый регистром

10, инвертируется элементами ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15 и инверсный код к складывается с прибавлением единицы и поступает на выход 18, где имеется единичный сигнал, показывающий, что период оборотов уменьшается, а на выходах 16 — код, характеризующий величину отклонения периода оборотов.

Если т >т, то хотя бы в одном из разрядов счетчика 4 имеется единица, переписываемая в регистр 5, и код М поступает на выходы 16 и 17, а на выходе 18 поддерживается сигнал логического нуля, показывающий, что период оборотов увеличивается. Поскольку код к характеризует отношение периодов оборотов, он характеризует относительные, а не абсолютные значения оборотов частоты и, следовательно, может использоваться в широком диапазоне оборотных частот для характеристики изменения числа оборотов (или периода) .

Следует отметить, что неиспользованные входы сумматора 13 должны быть подключены к входам логического сигнала, а если удобнее использовать при T < T код К, а не к +1, может быть исключен сумматор, а код

К формирует непосредственно на выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15.

Таким образом обеспечивается оценка изменений периода оборота в нормированной форме, что позволяет получить оценку в более компактной форме (относительное изменение периода оборота), а это позволяет использовать изобретение в широкодиапазонных системах контроля и автоматического регулирования.

1117533

Составитель М.Хаустов

Редактор Н.Бобкова Техред C.Ìèãóíîâà Корректор Г.Решетник

Заказ 7211/28 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

- 1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП . Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4