Цифровой измеритель величины отклонения скорости от заданной

 

Изобретение может найти применение в автоматических системах для регулирования скорости вращающихся валов двигателей внутреннего сгорания в процессе их доводки,испытания и определения .технического состояния, Цель изобретения - уменьшение погрешности измерения и упрощение кот струкцпи устройства. Устройство содержит импульсный датчик 1 скорости, генератор 2 эталонной частоты,формирователь 3 синхроимпульсов, элементы И 4 и ШШ-НЕ 5, счетчик. 6, дешифратор 7, переключатель 8 и триггер 9. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами . устройства позволяет достичь того, что выходной Код счетчика 6, определяющий величину отклонения скорости относительно заданной,и знак отклонения , снимаемый с выхода триггера 9 по заднему фронту импульсов формирователя 3 синхроимпульсов, подаются в автоматическую систему для регулирования скорости или на устройство цифровой индикации. 1 табл., 2 ил. Q (Л со 00 4 СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 23. 08. 91. Бюп. 11- 31 (21) 3990855! 1О (22) 18. 12. 85 (72) М.И.Громов, В.В.Канавин и А.И.Щаницын (53) 531.767:621.317.39(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 953570, кл. G 01 P 3/56, 1982.

Авторское свидетельство СССР

И 808935, кл; G 0 l Р 3/54, 1981. (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЕЛИЧИНЫ

ОТКЛОНЕНИЯ СКОРОСТИ ОТ ЗАДАННОЙ (57) Изобретение может найти применеwe в автоматических системах для регулирования скорости вращающихся валов двигателей внутреннего сгорания в процессе их доводки,испытания и определения .технического. состояния. .Цель изобретения — уменьшение погSU ИИЩа и (51)5 G 01 P 3/56 решнастп измерения и упрощение кон- струкцпп устройства. Устройство содержит импульсный датчик 1 скорости, генератор 2 эталонной частоты,формирователь 3 синхроимпульсов, элементы И 4 и ИЛИ-НЕ 5, счетчик. 6, дешифратор 7, переключатель 8 и триггер

9. Введение новых элементов и обраэованне новых связей между элементами устройства позволяет достичь того, что выходной код счетчика 6, определяющий величину отклонения скорости относительно заданной,и знак отклоне-. ния,сннмаемый с выхода триггера 9 по заднему фронту импульсов формирователя 3 синхроимпульсов, подаются в ав- Я томатическую систему для регулирования скорости или на устройство цифровой индикации..! табл ., 2 ил .

1334939 2 ль ти вращения,т.е. через промежуток е времени, равный Т;,„было нулевым. и- Для этого вычисляют

20

ЗО

50

Изобретение относится к измерите ной технике и может найти применени в автоматических системах для регул рсвания скорости (или измерения ее девиации) вращающихся валов двигателей внутреннего сгорания в процесс» их доводки., испытания и определения технического состояния, Целью изобретения является уменьшение погрешности измерения и упрощение конструкции устройства при использовании в автоматических системах.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства;на фиг. 2 — временные диаграммы ее работы.

Устройство содержит импульсный датчик 1 скорости, генератор 2 эталонной частоты, формирователь 3 синхроимпульсов, элементы И 4 и ИЛИ-НЕ

5, реверсивный счетчик 6, дешифратор

7, переключатель 8 и триггер 9.

Выход импульсного датчика 1 скорости подключен к первому входу формирователя 3 синхроимпульсов,второй вход которого н вторые входы элемен— тов И 4 и ИЛИ-НЕ 5 связаны с выходом генератора 2 эталонной частоты.Первые входы элементов И 4 и ИЛИ-НЕ 5 соединены с выходом формирователя 3 синхроимпульсов. Выход элемента И 4 подключен к счетному входу С реверсивнor î счетчика 6, а выход элемента ИЛИ-HE — к в>..оцу предварительной установки V реверсивного счетчика

6 и к тактовому входу С триггера 9.

Вход сложение-вычитание " 1" реверсивного счетчика 6 соединен с входом дешифратора 7 и выход переноса Poс установочным входом К триггера 9, установочный вход S которого подключен к выходу дешифратора 7, а информационный вход D — к подвижному контакту переключателя 8.Первый неподвижный контакт переключателя 8 соединен с плюсовой шиной питания

+Е и .второй - с общей шиной питания .

Перед началом измерений определяюr значение периода сигнала Т> д импульсного датчика 1 скорости, соот" ввтствующего заданной угловой скорости Я А и максимально допустимую величину его отклонения + ьТ, т.е, измерения будут производиться s Hí-. тврвйлв Т дд 6 Т е ° ° .(др + 5 T >

Исходное состояние реверсивного счетчика б задают таким образом,что бы его,состояние на заданной скорос— — = к+ к, Т а (r T) где К вЂ” целая часть результата деления1 К вЂ” дробная часть (остаток).

Исходное состояние реверсивного счетчика 6 и положение переключателя 8 определяют по таблице.

Э

Исходное состояние реверсивного счетчика 6 обеспечивается подачей на информационный вход М логических "1" и "О", соответствующих значению "1" или ЬТ/1 — b K/ +

Величина 4Т задается с помощью дешнфратора 7, который дешифрирует состояние реверсивного счетчика б, соответствующее величине дТ,и управляет его реверсом.

Устройство работает следующим образом.

С выхода импульсного датчика 1 скорости, реагирующего на проходящие него зубцы венца маховика, снимается импульсный сигнал (фиг. 2, эпюра А) с частотой, пропорциональной частоте вращения коленчатого вала двигателя.

С приходом импульсного сигнала на первый вход формирователя 3 синхроимпульсов на его выходе образуется отрицательный сигнал эталонной длительности (фиг. 2, эпюра Б), равный периоду импульсов с .выхода генератора 2 эталонной частоты (фиг. 2,эпюра В). Этот отрицательный сигнал открывает элемент ИЛИ-НЕ .5, с выхода которого снимается положительный импульс (фиг. 2, эпюра Г), устанавливающий реверсивный счетчик б в исходное состояние и триггер 9 - в нуле45 вое состояние, если перед началом измерений подвижный контакт переклю" чателя 8 был соединен с общей шиной питания (или в единичное, если был соединен с плюсовой шиной питания

+Е), По окончании отрицательного сигнала через открытый элемент И 4 на счетный вход С реверсивного счет. чика 6 начинают поступать импульсы с выхода генератора 2 эталонной частоты. Счетчик 6 осуществляет положительный счет импульсов (фиг. 2. эпюра Д) до величины заданного. отклонения ьТ„ достигнув которой сигнал с выхода дешифратора 7 переключает

Цифровой измеритель величины отклонения скорости от заданной, содер.

2п жащий импульсный датчик скорости, генератор эталонной частоты, счетчик, выход которого соединен с входом дешифратора, отличающийся тем,что, с целью уменьшения погреш25 ности и упрощения конструкции,в него введены формирователь синхроимпуль— сов, элементы И и ИЛИ вЂ , переключатель и триггер, при этом вью:од импульсного датчика скорости подключен

30 к первому входу формирователя синхроимпульсов, второй вход которого н вторые входы элементов И H ИЛИ-HE связаны с выходом генератора эталон— ной частоты, à первые входы элемен35 тов И н ИЛИ-HE соединены с выходом формирователя синхроимпульсов, счетчик выполнен реверсивным с информационным Э-входом задания исходного состояния, счетный вход С которого подключен к выходу элемента И,а вход предварительной установки V — к выходу элемента ИЛИ-НЕ и к тактово- му входу С триггера, выход которого связан с входом сложения — вычитания

45 «+1 реверсивного . счетчика, причем установочный вход R триггера подключен к выходу переноса Ро реверсивного счетчика и установочный вход

Б — к выходу дешифратора, а информа"

5п ционный вход D — к подвижному контакту переключателя, первый неподвижный контакт которого соединен с плюсовой шиной питания +Е,а второй — с общей шинои питанияе

3 13 триггер 9 (фиг. 2, эпюра E), изменяющий процесс положительного счета на отрицательный. При отрицательном . счете содержимое счетчика 6 начинает уменьшаться до нуля, при переходе через который на выходе переноса

Ро счетчика 6 образуется сигнал,.

1 переключающий триггер 9 в исходное состояние. Реверсивный счетчик 6 снова осуществляет положительный счет и т.д. (всего К + 6K ) .

Таким образом в течение контролируемого периода, обратно пропорционального частоте вращения коленчатого вала, реверсивный счетчик 6, находящийся в исходном состоянии, через открытый элемент И 4 осуществляет положительный (отрицательный), затем отрицательный (положительный},потом снова положительный (отрицательный) и т.д. счет импульсов генератора 2 эталонной частоты. Процессом положительного и отрицательного счета реверсивного .счетчика 6 управляет триг гер 9, который переключается каждый раз в момент достижения реверсивным счетчиком 6 величины заданного отклонения. С приходом очередного отрицательного сигнала с выхода фор" мирователя 3 синхроимпульсов закрь= вается элемент И 4, при этом величина отклонения мгновенной скорости вращения вала относительно заданной (номинальной) однозначно определяется состоянием реверсивного счетчика 6, а знак отклонения — состбянием триггера 9. Далее через промежутбк времени, равный длительности импульса генератора 2 эталонной частоты, положительный импульс с выхода элемента ИЛИ-НЕ 5 устанавливает реверсивный счетчик 6 и триггер 9 в исходное состояние. Цикл повторяется.

В частном случае при Т, -„= ЬТ счетчик 6 осуществляет только отрицательный счет, если очередной сигнал с выхода датчика 1 (синхроимпульс с выхода формирователя 3} поступит раньше момента времени,соответствующего Т „, а если позже,то в момент времени, соответствующий

Т „, процесс счета счетчика 6 изме34939 нится на положительный да прихода следующего синхроимнулъса.Дальнейшая работа происходит аналогичным образом.

Выходной код счетчика 6,определяющий величину отклонения скорости относительно заданной,и знак отклонения, снимаемый с выхода триггера

9 по заднему фронту импульсов формирователя 3 синхроимпулъсов, подаются в автоматическую систему для регулирования скорости или на устройство цифровой индикации.

Формулaизoáретения

1334939

Со един ени подвижног контакта переклняа теля

Исходное состояние счетчика ичина ечетная

Величина (-четная

С общей шиной питания аТ/1 -ЬК/- 1 С плюсовой ши " ной питания +Е

hT/1 -Ы(/ 1 С плшсовой шиной питания +Е

hT/1 - 5K/+ 1 С общей

Ф шиной питания

П р и м е ч а н и е. Б выражении для исходного состоя %я счетчика б везде присутствует дополнительная единица, которая компенсирует время (равное одному периоду импульсов генератора 2), ушедшее на управление (остановку счетчика б для считывания результата и приведение его в исходное состояние).

1334939

Составительной И.Полунина

Редактор Т.Лошкарева Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Король

Тираж 335 Подписное

ВНИИПИ Государственного коиитета ..СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, й-35, Раущская наб.,- д. 4/5

Ю4 ° ЮЮ

Заказ 3441

Ю

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