Устройство для измерения параметров движения транспортного средства

 

Изобретение относится к устройствам для измерения параметров движения трансцортного средства и обеспечивает повышение точности за счет учета фазового сдвига входных частотных сигналов, поступающих с импульсных датчиков частоты вращения колесных цар. Устройство имеет число каналов, равное числу колесных пар транспортного средства. Каждый канал состоит из датчика 1 частоты вращения колесной пары, элементов ИЛИ 2, И-НЕ 4 и И 3, счетчика 5 импульсов и триггера 6. Общими для всех каналов являются межканальные элементы ИЛИ 10 и И 11, коммутатор 7 режима, задатчик 9 режимов движения и элемент 8 задержки. Импульсы с датчика 1 через элементы ИЛИ 2 и И 3 заполняют счетчик 5 импульсов до появления на его выходе логической единицы. Для получения результата по каждому такту счетчик 5 имеет коэффициент пересчета, равный двум. С выхода . счетчика 5 сигнал поступает на входы элементов ИЛИ 10, И 11 и на вход триггера 6,- вызьшая прекращение .счета им;пульсов в этом канале. В зависимости от заданного задатчиком 9 режима на вход коммутатора 7 сигнал поступает I от одного из элементов ИЛИ 10 или i (Л С to 00 4D О со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (59 4,В 60 L 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3937137/27-11 (22) 20.06.85 (46) 15.02.87. Бюл. 9 6 (71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им.акад.В.Н.Образцова (72) Д,И. Громов, Б.Д.Знмарьков, Ю.С;Калинин, Г.В.Костылева и В.Г.Кучумов (53) 621.337.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1046134, кл. В 60 L 3/12, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к устройствам для измерения параметров движения транспортного средства и обеспечивает повышение точности за счет учета фазового сдвига входных частотных сигналов, поступающих с импульсных датчиков частоты вращения колесных пар. Устройство имеет число

„„Я0„„1289709 A1 каналов, равное числу колесйых пар транспортного средства. Каждый канал состоит из датчика 1 частоты вращения колесной пары, элементов ИЛИ 2, И-НЕ 4 и И 3, счетчика 5 импульсов и триггера 6. Общими для всех каналов являются межканальные элементы

ИЛИ 10 и И 11, коммутатор 7 режима, задатчик 9 режимов движения и элемент 8 задержки. Импульсы с датчика

1 через элементы ИЛИ 2 и И 3 заполняют счетчик 5 импульсов до появления на его выходе логической единицы.

Для получения результата по каждому такту счетчик 5 имеет коэффициент пересчета, равный двум. С выхода с ф счетчика 5 сигнал поступает на входы элементов ИЛИ 10, И 11 и на вход триггера 6, вызывая прекращение .счета импульсов в этом канале. В зависимости С от заданного задатчиком 9 режима на вход коммутатора 7 сигнал поступает, от одного из элементов ИЛИ 10 или lanai (Я

C©

«4

4Р— 1 Ж

1289709

И 11, а с выхода коммутатора — для определения параметров движения и на вход элемента 8 задержки, По выходному сигналу устройства, который задерживается на элементе 8 задержки, с одной стороны производится установка в исходное положение счетчиков 5 импульсов всех каналов, а с другой кратковременно снимается ло1

Изобретение относится к автоматизации управления транспортными средствами и предназначено для использования на железнодорожном транспорте для измерения параметров движения подвижного состава, а именно скорости, ускорения, пути, частоты вращения колесных пар, обнаружения боксования и юза, измерения величины и скорости скольжения колесных пар и других параметров.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения параметров движения транспортного средства.

Устройство содержит импульсные датчики 1 частоты вращения колесных пар, каждый иэ которых соединен с входом логического элемента 2 ИЛИ, выход которого соединен с входом логического элемента 3 И, другой вход которого соединен с выходом логического элемента 4 И-НЕ, выход логического элемента 3 И соединен со счетным входом соответствующего счетчика 5 импульсов и с входом триггера 6, другой вход которого соединен с выходом счетчика

5 импульсов, выход триггера 6 соединен с входом логического элемента 4

И-HE и с другим входом логического элемента 2 ИЛИ, выход коммутатора 7 режима предназначен для измерения координат движения и соединен с входом элемента 8 задержки, выход которого соединен с другими входами логических элементов 4 И-НЕ и входами установки в исходное состояние счетчиков 5 импульсов в каждом канале, при этом входы коммутатора 7 режима соединены с выходом 9 задатчика режима движегическая единица со счетного входа соответствующего счетчика 5, которая после окончания импульса с линии задержки снова устанавливается на счетном входе, вызывая запись в него единицы и устанавливая в исходное состояние триггер 6. На счетный вход счетчика 5 снова поступает частотный сигнал с датчика 1, 1 ил. ния, выходом элемента 10 ИЛИ и элемента 11 И.

Устройство работает следующим образом.

Импульсные датчики 1 частоты вращения колесных пар, установленные на каждой колесной паре, вырабатывают последовательность импульсов с частотой, прямо пропорциональной частоте

f0 вращения соответствующей колесной пары. Импульсы от каждого импульсного датчика 1 частоты вращения колесных пар поступают на свой элемент 2 ИЛИ в каждом канале обработки. Проходя

15 через элементы 2 ИЛИ и 3 И, импульсы поступают на счетный вход счетчика 5 импульсов и вход триггера 6. В этот момент на втором входе элемента 3 И присутствует сигнал логической едини20 цы, так как на обоих входах элемента

4 И-HE имеются сигналы логического нуля. Это способствует прохождению входных импульсов через элемент 3 И.

При этом триггер 6 устанавливается в нулевое состояние и происходит заполнение счетчика импульсов 5. По мере заполнения счетчика 5 íà его выходе появится сигнал логической

30 единицы. Для обеспечения максимального быстродействия устройства необходимо определять максимальную или минимальную частоту, поступающую с импульсных датчиков 1 частоты вращения колесных пар за один период со35 ответственно максимальной или минимальной частоты. Для обеспечения этого быстродействия необходимо, чтобы коэффициент пересчета счетчика 5 импульсов был равен двум. Тогда по второму счетному импульсу на выходе счетчика 5 импульсов установит1289709

50 ся сигнал логической единицы, который поступит на входы элементов 7

ИЛИ, 8 И, вход триггера 6. В результате триггер 6 установится в единичное состояние и сигнал логической единицы с выхода триггера 6 поступит е на входы элементов 2 ИЛИ и 4 И-НЕ в этом канале. В результате состояние выходов элементов 2 ИЛИ и 3 И перестанет изменяться (логическая. единица) и счет импульсов в соответствующем канале прекратится.- В зависимости от состояния задатчика 9 режимов движения различают два режима работы локомотива: "Тяга" и "Тормоз" ("Выбег"). Это является определяющим в процессе выбора канала от одного из импульсных датчиков 1 частоты вращения колеснь|х пар, частота импульсов которого и принимается за информационную частоту, поступая на выход устройства. В режиме "Тормоз" ("Выбег") в устройстве выбирается в качестве информационного и передается на выход для вычисления координат движения сигнал с максимальной частотой от импульсного датчика

1 частоты вращения колесных пар, в режиме "Тяга" — канал с минимальной частотой. Задатчик 9 режимов движения соединен с входом коммутатора 7 режима, Если на вход коммутатора 7 режима поступает сигнал, задающий режим вы-. деления максимальной частоты, то на его выход коммутируются сигналы межканального элемента 10 ИЛИ. Сигнал логической единицы на выходе элемента 10 ИЛИ появится, как только произойдет заполнение хотя бы одного счетчика 5 импульсов, т.е. в канале с максимальной частотой. Сигнал с выхода межканального элемента 10 ИЛИ,,пройдя через коммутатор 7 режима, поступит на выход устройства и на вход элемента 8 задержки. После элемента 8 задержки сигнал логической единицы установит в исходное состояние счетчики 5 импульсов во всех каналах и поступит на входы элементов

2 ИЛИ и 4 И-HE. В тех каналах триггер

6 находится в единичном состоянии, на выходе элемента 4 И-НЕ сформируется сигнал логического нуля. Это вызовет формирование логического нуля на выходе элемента 3 И и, соответственно, на входе триггера 6 и на счетном входе счетчика 5 импульсов. Пере5

f0

f5

35 ход в исходное, состояние счетчиков 5 импульсов всех каналов приведет к формированию логического нуля на выходе элемента 10 ИЛИ, а соответственно, на выходе устройства и на входе элемента 8 задержки. После отработки элемента 8 задержки снимется сигнал установки в исходное состояние счетчиков 5 импульсов всех каналов. На выходе элемента 3 И и на выходе элемента 4 И-НЕ канала с максимальной частотой снова установится сигнал логической единицы. Это приведет к прибавлению единицы в счетчик 5 импульсов и к установке в исходное состояние триггера 6 данного канала.

Установка логического нуля на входах элементов 2 ИЛИ и 4 И-НЕ, связанных с выходом триггера 6, подготовит канал с максимальной частотой для приема следующего импульса от импульсного датчика 1 частоты вращения колесных пар. При этом канал, отстающий по фазе от выбранного канала, но имеющий равную или близкую частоту, не получит преимущества после окончания цикла выбора максимальной иэ частот, так как окажется в исходном состоянии, т.е ° в устройстве не будут производиться ложные переключения с канала на канал с равными частотами, но различными фазовыми соотношениями.

Если с выхода задатчика 9 режимов движения на вход коммутатора 7 режима поступает сигнал, задающий режим выделения минимальной частоты (Тяга ), то коммутатор 7 режима подключает на свой выход сигналы межканального логического элемента 11 И. Сигнал логической единицы на выходе межканального элемента 11 -И появится только в случае заполнения счетчиков 5 импульсов всех каналов, т.е. когда произойдет заполнение счетчика 5 импульсов канала с минимальной частотой, поступающей от импульсного датчика 1 частоты вращения колесных пар. Сигнал с выхода межканального элемента 11 И через коммутатор 7 режима поступит на выход устройства и на элемент 8 задержки. После задержки сигнала на элементе 8 задержки произойдет установка в исходное состояние счетчиков 5 импульсов и через элементы 4

И-НЕ формирование ло гическо го нуля на выходах элементов 3 И всех каналов. После отработки элемента 8 задержки счетчики 5 импульсов всех каналов прибавят единицу, а триггеры 6 .

1289709

Формула изобретения

Составитель Л. Резникова

Редактор А.Гулько Техред В.Кадар Корректор А,0бручаР

Заказ 7855/16 Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул,Проектная, 4 перейдут в исходное состояние и установят, сигнал логического нуля на входах элементов 2 ИЛИ и 4 И-НЕ.

Далее последующими импульсами с импульсйых датчиков 1 частоты вращения колесных пар последовательно заполнятся соответствующие счетчики 5 импульсов, пока не придет самый поздний импульс в канале с минимальной частотой, он поступит на выход устройства, и работа устройства повторится.

Таким образом, частота сигналов на выходе коммутатора 9 режимов равняется или максимальной из частот, или минимальной в соответствии с режимом движения, задаваемым задатчиком 10 режимов движения. Для формирования импульсов необходимой длительности на выходе устройства может быть установлен одновибратор (не показан).

Получаемая последовательность импульсов используется для измерения параметров движения.

Устройство для измерения параметров движения транспортного средства, содержащее импульсные датчики частоты вращения колесных пар и счетчики импульсов, выходы которых соединены с входами элементов ИЛИ и И, подключенных выходами соответственно к первому и второму входам коммутатора режима, третий вход которого соединен с выходом задатчика режима движения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 10 что, с целью повышения точности, оно снабжено соединенным входом с выходом коммутатора режима элементом задержки, элементами И-НЕ, дополнительными элементами ИЛИ и И и триггерами, выход каждого из которых соединен с одиними из входов соответствующих элемента И-НЕ и дополнительного элемента ИЛИ, соединенного другим входом с соответствующим импульсным датчиком частоты вращения колесных пар, а выходом — с одним из входов соответствующего дополнительного элемента И, другой вход которого подключен к выходу соответствующего элемента И-НЕ, а выход — к одним из вхо25

1 дов соответствующих счетчика и триггера, другой вход которого соединен с выходом указанного счетчика, при этом другой вход элементов И-НЕ и другой вход счетчиков подключены к выходу элемента задержки.