Цифровой измеритель скорости

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет уменьшить погрешности измерения и расширить функциональные возможности измерителя . При появлении импульса датчика 1 начинается очередной интервал измерения сйорости. В начале интервала импульсом переполнения счетчика 4 в него записывается число, предшествующее импульсу переполнения счетчика , в результате чего вдвое увеличивается коэффициент деления делителя 3 частоты, вдвое уменьшается код. Переписываемый из блока 5 памяти в регистр 7. Каждым соседним значениям измеренного времени соответствует одно значение скорости, Максим-алЬная ошибка на каждом временном интервале равна отношению максимальной ошибки измерения на данном интервале к соответствующему точному значению скорости. I ил. i (Л to 00

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) (g1) g G 01 P 3/489

1г1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTVM (21) 3755570/24-10 (22) 11.05.84 (46) 23 1 2.86. Бюл. К 47 (71) Дальневосточный ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В.В,Куйбышева (72) А.Г.Белов и В.Ф,Филаретов (53) 531. 767 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 040447, кл. G 01 P 3/64, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1053007, кл . G 01 Р 3/489, 1983. (54) ДИФРОВОй ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ (57:) Изобретение относится к измери.тельной технике и позволяет уменьшить погрешности измерения и расширить функциональные возможности измерителя. При появлении импульса датчика 1 начинается очередной интервал измерения скорости. В начале интервала импульсом переполнения счетчика

4 в него записывается число, предшествующее импульсу переполнения счетчика, в результате чего вдвое увеличивается коэффициент деления делителя 3 частоты, вдвое уменьшается код, переписываемый из блока 5 памяти в регистр 7. Каждым соседним значениям измеренного времени соответствует одно значение скорости. Максимальная ошибка на каждом временном интервале равна отношении максимальной ошибки измерения на данном интервале к соответствующему точному значению скорости. I ил.!

278717

Изобретение относится к измерительной технике и приборостроению и предназначено для измерения скорости, Цель изобретения — уменьшение погрешности измерения вследствие обеспечения минимальной дискретности измерения и расширение функциональных воз можностей устройства путем обеспечения измерения скорости на произвольных интервалах времени, 10

На чертеже приведена структурная схема цифрового измерителя скорости.

Цифровой измеритель скорости содержит импульсный датчик 1 скорости, генератор 2 импульсов эталонной частоты,<5 управляемый делитель 3 частоты, двоичный счетчик 4, программируемую память 5, коммутатор 6 и регистр 7 памяти.

Каждый импульс с выхода "> " пере-20 полнения счетчика 4 увеличивает в два раза коэффициент деления делителя 3 частоты и с помощью коммутатора 6 уменьшает в два р аз а код, пер епи сываемый из памяти 5 в регистр 7.

Скорость V находится как величина, обратная отрезку времени t измеренному между соседними импульсами датчика 1, U = С/tt (1) 30 где С вЂ” коэффициент.

Время t определяется числом им— пульсов генератора 2, записанных в счетчик 4 ° Следовательно, максимальное значение скорости, когда в счет-. 35 чик 4 записывается только один им— пульс, равно С, Измеряемое время t разделено на интервалы I «< t «2, 2 «t «2 к x+\-|„„к 1 (i = 1, 2, Э...,), т, е, каждый пос- 40 ледующий интервал больше предыдущего в два раза, и значения скорости на к на первом интервале — С с V С/2 записываются в память 5 (величина К определяется требуемой точностью изме-45 рения скорости и объемом памяти 5), а значения скорости на всех после- „„ дующих интервалах — С/2 V < С/2— определяются через записанные в память 5 значвения скорости уменьшением их в 2 раз.

Цифровой измеритель скорости работает следующим образом.

Предварительно в память 5 эаписыва ется 2 — 1 значений скорости верхнего диапазона от V С до V =С/(2 -1) .

В счетчике 4 соответственно К разрядов.

При появлении импульса датчика 1 начинается очередной интервал измерения скорости. Этим импульсом схема приводится в исходное состояние: обнуляется счетчик 4, в регистр 7 заносится и э мер енно е на предыдущем интервале значение скорости, устанавливает ся единичный коэффициент деления частоты делителя 3, коммутатор 6 подключает каждый j-й выход памяти 5 к соответствующему j-му входу регистра 7.

Каждый импульс генератора 2 проходит через делитель 3 частоты на суммирующий вход счетчика 4, Код времени в счетчике 4 является адресом той ячейки в памяти 5, в которой записан код скорости V=C/t. Поэтому после каждого импульса генератора 2 на выходах памяти 5 будет код соответствующего значения скорости, который через коммутатор 6 подается на входы регистра 7, Если очередной импульс датчика 1, фиксирующий конец текущего и начало следующего интервалов измерения скоk рости, появляется при t < 2, то этот импульс заносит код скорости в регистр 7, обнуляет счетчик 4 и подтверждает исходное состояние делите— ля 3 частоты и коммутатора 6, Далее описанный цикл работы схемы повторяется. к

При t 2 работа схемы отличается от описанной; В моменты времени к1 -!

t=2 изменяется состояние счетчика 4, делителя 3 частоты и коммутатора 6. В эти моменты времени на выходе "> " переполнения счетчика 4 появляется импульс, который вдвое (относитсльно предыдущего значения) увеличивает коэффициент деления делителя 3 частоты, заносит в счетчик к-

4 число 2, с помощью коммутатора

6 вдвое по отношению к предыдущему

\ состоянию уменьшает код, переписывае— мый иэ памяти 5 в регистр 7, Так при t:=2" первый импульс переполнения счетчика 4 заносит в счетчик к- число 2 ., задает коэффициент деления делителя 3 частоты равным двум, переключает каждый j-й выход памяти

5 на соответствующий (j 1)-й вход регистра 7. При переписи числа иэ памяти 5 в регистр 7 такое переключение сдвиг) равноценно уменьшению числа из памяти 5 в два раза, Если к бы при t 2 появился очередной импульс датчика 1, иэ памяти 5 в ре17

Составитель Ю,Мручка

Iexpeд Н. Глущенко

Корректор В. Бутяга

Редактор А.Шандор

Заказ 6828/41

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

3 12787 гистр 7 было бы переписано уменьшен-l ное вдвое число, т. е, истинное значение скорости V=C/2, Импульс t=2 +1 с генератора 2 на счетчик 4 не приходит, так как теперь делитель 3 5 частоты пропускает каждый второй импульс. Поэтому, если очередной импульс датчика 1 появился бы при к

t 2 + 1, из памяти 5 в регистр 7 переписывалось бы не истинное значе- 10 к ние скорости V=C/(2 +1), а предыдущее значение V=C/2, т.е, значение к скорости при t=2 +1 аппроксимируется к значением скорости при t=2 . Следовательно, на интервале 2 c t E 2 к+1

15 каждым двум соседним- значениям измеренного времени ставится в соответ— ствие одно значение скорости, т.е. половина значений вычисляется точно, а половина значений скорости аппрок- 20 симируется, к . )

При t=2 вторым импульсом пере- полнения в счетчик 4 вновь заноситk-< ся число 2, устанавливается коэффициент деления делителя 3 частоты 25 равный четырем, переключаются j-e выходы памяти 5 на (j-2)-е входы регистра 7. Следовательно, на инк+ k+Z тервале 2 c.t c 2 каждым четырем соседним значениям измеренного вре — 30 мени соответствует одно значение ско— рости.

На каждом очередном интервале

2к < t + 2 соблюдается описанная к -1 к 1 закономерность работы схемы измериKt i-1 теля, в начале интервала (t=2 ) импульсом переполнения счетчика 4 к- в него же записывается число 2 вдвое увеличивается коэффициент деления делителя 3 частоты, вдвое 40 уменьшается код, переписываемый из памяти 5 в регистр 7. Каждым 2 соседним значениям измеренного времени соответствует одно значение скорости, 45

Оценим максимально возможную приборную погрешность предлагаемого цифрового измерителя скорости, абусловленную аппроксимацией части значений скорости. Сделаем эта посредством относительной максимальной ошибки 3п„на каждом временном интервале

2"" i t < +2 равна отношению максимальной ошибки измерения на данном интервале к соответствующему точному значению скорости, Анализ показал, чта 3,„, минимальна при i=1 мин Г,„=, 1/2 (2) и максимальна при i - ъ макс Г„, = 1/2 (3)

При этом вычисленные с наибольшими ошибками значения скорости маповероятны, так как с наибольшими ошибками вычисляются только первые значения скорости на каждом временном интервале. формула изобретения

Цифровой измеритель скорости, содержащий импульсный датчик скорости, генератор импульсов, двоичный счетчик, коммутатор и регистр памяти, отличающийся тем, чта, с целью уменьшения погрешности и расширения функциональных возможностей измерителя, в нега введены управ ляемый делитель частоты импульсов и программируемая память, причем выход генератора импульсов через управляемый делитель частоты включен на суммирующий вход двоичного счетчика, выходы разрядов которого соединены с входами программируемой памяти, выходы оазрядов программируемой памяти через коммутатора подключены к входам разрядов регистра памяти, выход переполнения двоичного счетчика включен на ега уст ановачный вход, на управляющий вход делителя частоты и на управляющий вход коммутатора, а выход импульсного датчика скорости подключен к сбрасовым входам управляемого делителя частоты, двоичного счетчика, коммутатора и к входу sa- .

nucu информации регистра памяти,