Устройство для измерения скорости

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить достоверность измерения. Напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 17 функционального преобразователя 16, пропорциональное времени прохождения экраном 3 светового луча источника света 1, используется в качестве опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя 18, которьш преобразует напряжение источника 19, величина которого постоянна и выбирается исходя из максимального значения скорости. Код на .выходе аналого-цифрового преобразователя 18 является цифровым эквивалентом скорости и поступает на устройство 20 индикации. Дешифратор 15, включенный на выходе двоичного счетчика 14, позволяет проверять устройство с помощью задания эталона времени кварцевой частотой 100 кГц. 1 ил. с W с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,80„„1278712 А 1 (51)4 G 01 P 3/36 г

I г:

1 д

1 1

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3904221/24-.1 0 (22) 31.05,85 (46) 23.12.86. Бюл, № 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС, г,Свердловск (72) О,И,Вылегжанин, А.А,Перевезенцев и А.С,Чертов (53) 531.767 (088.8) (56) Вылегжанин О,И,, Суворов Б.Л..

Измерение энергии удара при испытаниях защитных касок — Сб.: Улучшение условий и охраны труда. — Профиздат, 1982, с,ll9-121.

Авторское свидетельство СССР № 1185244, кл.G 01 P 3/36, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить

Ю достоверность измерения, Напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 17 функционального преобразователя 16 пропорциональное времени прохождения экраном 3 светового луча источника света 1, используется в качестве опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя 18, который преобразует напряжение источника 19, величина которого постоянна и выбирается исходя из максимального значения скорости. Код на выходе аналого-цифрового преобразователя

18 является цифровым эквивалентом скорости и поступает на устройство

20 индикации. Дешифратор 15, включенный на выходе двоичного счетчика 14, позволяет проверять устройство с помощью задания эталона времени кварцевой частотой 100 кГц, 1 ил, 1278712

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для измерения скорости ударника в испытательных ударных стендах, Целью изобретения является повышение достоверности измерения.

На чертеже показана функциональ" ная схема для измерения скорости, Кроме того, показан перемещающийся объект — каретка ударного стенда, на которой закреплен экран, стрелками обозначено прерывание светового луча при прямом и обратном движении каретки.

Устройство для измерения скорости содержит источник 1 света, выполненный на свеч.одиоде, фотоприемник 2, содержащий фотодиод и выполненный таким образом, что свет на фотодиод проникает через канал, высота которого не превышает 0,1 мм, укрепленный па объекте экран 3, усилитель 4 сигнала фотоприемника, генератор 5 импульсов с кварцевой стабилизацией частоты и частотой импульсов, например, 100 кГц, компаратор 6, элементы

И 7 и 8, триггеры 9 и 10, формирователи !1 и !2, компаратор 13, цифро" вой двоичный счетчик !4, дешифратор

15, функциональный преобразователь

16 времени в скорость, содержащий цифрочналоговый преобразователь 17, аналого-цифровой преобразователь 18 и ис".очник 19 постоянного огорного напряжения, величина которого равна: од (1) !

1о

N l V где Пц„ — опорное чапряжение цифроаналогового преобразователя 17;

d — ширина (диаметр) экрана 3;

N — разрядность цифроаналогоного преобразователя;

Т вЂ” период следования импульсов генератора 5 импульсов, ч7 — максимальная скорость перемещающегося объекта (каретки уцарного стенда).

Устройство еодержит также блок 20 индикации и схем, блок 21 управления, содержащий кнопку "Контроль" 22 и кнопку "Сброс" 23, Генератор 5 импульсов соединен с источником 1 света и с одним из входов элемента И 7, входы первого компаратора 6 соединены с выходом усилителя 4 фотоприемника 2 и выходом триггера 9, выход компаратора 6 соединен со входом элемента И 7, Выход

5 элемента И 7. соединен с одним входом элемента И 8, другой вход которого соединен с выходом, триггера 10, Второй выход элемента. И 8 соединен с цифровым двоичным счетчиком 14, выход которого соединен с функциональным преобразователем 16 времени в скорость и дешифратором 15. Выход дешифратора 15 соединен с S — входом триггера 9, R — - вход которого соединен с кнопкой "Контроль" 22.

Выход элемента И 7 соединен также с формирователем 11, выход которого соединен с одним входом компаратора 13, а через формирователь

12 — с S входом триггера 10

К вЂ” вход которого соединен с выходом компаратора l3, второй вход компаратора 13 соединен с кнопкой

"Сброс" 23, Выход цифроаналогового преобразователя 17 соединен с выводом для подачи опорного напряжения анало †цифрово преобразователя 18, аналоговый вход которого соединен с источником 19 постоянного напряжения, а выход — с блоком 20 индикации, Устройство для измерения скорости работает следующим образом °

Генератор 5 импульсов подает импульсы с частотой 100 кГц на светодиод источника 1 света, который излучает эти импульсы. Фотоприемник 2 принимает световые импульсы и преобразует их в электрический сигнал °

4О

С выхода фотоприемника 2 импульсы после усиления в усилителе 4 поступают на компаратор 6. Триггер 9 находится в таком положении, что импульсы проходят через компаратор 6

4 на вход элемента И 7, на другои вход которого поступают импульсы от генератора 5, Таким образом осуществляется помехозащищенность от случайных засветок фотоприемника 2 фоновыми .источника света и защищенность от электрических помех, возникающих в цепях фотоприемника 2, усилителя 4 и компаратора 6, Элемент И 7 имеет инверсный выход, поэтому если на обоих входах элемента И 7 присутствуют импульсы (исходное состояние), на выходе его устанавливается низкий потенциал.

1278712

В момент прерывания экраном 3 импульсного светового потока источника 1 света импульсы с компаратора 6 перестают подаваться на вход элемента И 7 и на выходе его появляются положительные импульсы с частотой

100 кГц, На выходе триггера 10 в исходном состоянии присутствует высокий потенциал. Исходное состояние триггера 10 устанавливается кнопкой

"Сброс" 23 блока 21 управления через компаратор 13 по R входу. С приходом на вход формирователя 11 первого импульса в момент начала пересечения экраном светового потока начинает формироваться импульс длительностью, большей, чем время пересечения экраном 3 светового потока и подается на вход формирователя 12 и на вход компаратора 13, Во время действия этого импульса компаратор

13 не пропускает импульсы сброса, которые устанавливают в исходное состояние двоичный счетчик 14 функциональный преобразователь 16 и блок 20 индикации.

Таким образом достигается защита от воздействия импульсов помех по цепям сброса, приводящих к искажению значений результатов измерений, 30

Формирователь 12 по заднему фронту импульса формирователя 11 вырабатывает короткий импульс, который поступает на S — вход триггера 10.

Т.е, импульс формирователя 12 появ- Ç5 ляется в момент окончания перекрытия светового потока экраном 3 ° Триггер

10 срабатывает и на выходе его появляется нулевой потенциал, запрещающий элементу И 8 пропускать импульсы на вход двоичного счетчика 14. и тем самым исключает искажение,результатов измерения случайными импульсами помех после времени измерения или при обратном ходе экрана 3 через све- товой поток. Импульсы частотой

100 кГц в течение интервала времени прохождения экраном 3 светового потока с выхода элемента И 8 поступают на вход двоичного счетчика 14 и запоминаются в нем до момента нажатия кнопки "Сброс" 23, Сброс этой информации не чожет осуществиться во время измерения. Информация о времени прохождения экраном 3 через световой поток записана в двоичном коде в цифровом счетчике 14. Код с цифрового счетчика 14 поступает на вход цифроаналогового преобразователя 17 функционального преобразователя 16, На выходе цифроаналогового преобразователя 17 появится напряжение, пропорциональное времени прохождения экраном 3 светового луча источника

1 света, Это напряжение используется в качестве опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя 18, который преобразует напряжение источника 19, величина которого постоянна и выбирается исходя иэ мак-симального значения скорости, которая закладывается в паспортные данные устройства измерения скорости в соответствии с выражением (1), Код на выходе аналого-цифрового преобразователя 18 появляется цифровым эквивалентом скорости и поступает на устройство 20 индикации, Контроль устройства осушествляется следующим образом,.

Органом управления, кнопкой "Контроль" 22 триггер 9 выводится иэ исходного состояния. Высокий потенциал на его выходе сменяется нулевым, Первый компаратор 6 перестает пропускать импульсы частотой !00 кГц аналогично пересечению экраном 3 светового потока, С выхода элемента

И 7 импульсы с частотой 100 кГц через элемент И 8 попадают в двоичный счетчик 14, Заполнение счетчика 14 происходит до тех пор, пока код на выходе счетчика 14 не совпадает с кодом, заложенным в дешифраторе 15, На выходе дешифратора 15 высокий (исходный) потенциал сменяется нулевым и происходит установка триггера

9 в исходное состояние, на выходе первого компаратора 6 появляются импульсы 100 кГц, а на выходе элемента

И 7 они прекращаются, Функциональный преобразователь 16 времени в скорость производит преобразование и на блоке

20 индикации высвечивается известное контрольное значение скорости, Дешифратор 15, включенный на выходе двоичного счетчика 14, позволяет проверять устройство с помощью задания эталона времени кварцованной частотой 100 кГц. Это удобно для проведения оперативного контроля, так как задавать интервал времени (скорости) с помощью экрана 3 из-за отсутствия удобных эталонов невозможно.

1278712.

Составитель А,Лисицин

Техред И. Попович

КоРРектоР В. Бутяга

Редактор A.Øàíäîð

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, МосКва, Ж-35) Раушская наб,, д, 4/5

Заказ б826/40

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä) ул,Проектная, 4

После проведения контроля с помощью кнопки "Сброс" 23 все узлы устройства устанавливаются в исходное состояние, что означает, что цепи управления сбросом функционируют 5 правильно, В случае отказа какогонибудь из перечисленных элементов устройство переходит в режим, аналогичный пересечению экраном 3 светового потока, но при этом на блоке 20 индикации будет значение, отличное от контрольного значения скорости при контроле, формула изобретения

Устройство для измерения скорости, Ф содержащее экран, закрепленный на перемещающемся объекте, источник света и расположенный на одной оси с источником света фотоприемник, подклю20 ченный выходом через..усилитель к одному входу первого компаратора, генератор импульсов, счетчик, выходом соединенный с входом функционального

25 преобразователя, и блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения) введены второй компаратор, два элемента И, два триггера, дешифратор и формирователь, причем генератор импульсов соединен с источником света, другой вход первого компаратора соединен с выходом первого триггера, а выход — с одним входом первого элемента И, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход первого элемента И соединен с одним входом второго элемента И, другой вход которого соединен с выходом второго .триггера, выход второго элемента И соединен с входом счетчика, выход которого через дешифратор соединен с S-в*одом первого триггера„ выход первого элемента И через первый формирователь соединен с одним входом второго компаратора и через второй формирователь — с Б-входом второго триггера, К вЂ” вход которого подключен к выходу второго комгаратора, другой вход которого и R — вход первого триггера соединены с блоком управления,