Устройство для измерения скольжения

 

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться в научно-исследовательских и заводских лабораториях для контроля электрических машин. Целью изобретения является повышение точности измерения. Устройство рассчитано на измерение скольжения в процессе разбега электродвигателей. В устройство введен ряд блоков и связей, позволяющих осуществлять повторный запуск электродвигателя с того же начального положения ротора. Это позволяет устранить неоднозначность характеристик при многократном контроле. Управление работой устройства, начальную установку ротора объекта контроля, регистрацию и обработку данных осуществляет микро-ЭВМ. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

{51) 5 С 01 Р 3/48 ф. "„$3 ß

"Tk 1» ". (:. :"1 П "43» !.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 44923 71 /24-10 (22) 10.10.88 (46) 23. 12.90. Бюл. № 47 (7 1) Винницкий политехнический институт (72) В.А, Поджаренко, А.Я. Кулик, В.В. Присяжнюк и А.В. Трофимов (53) 531.767 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1345121, кл. G 01 Р 3/48, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗЖРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ (57) Из обре тение относится к измерительной технике и может применяться в научно-исследовательских и заводсИзобретение относится к измерительной технике и может найти применение в научно-исследовательских и заводских лабораториях для контроля электрических машин,.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для измерения скольжения; на фиг, 2 — график, иллюстрирующий случаи, возможные при квантовании временных интервалов.

Устройство для измерения скольжения содержит объект 1 контроля, вал которого через редуктор 2 связан с валом шагового двигателя 3 и с валом датчика 4 угловой скорости, формирователь 5, вход которого соединен с электрической сетью, питающей электродвигатель, первый.тригÄÄSUÄÄ 1615617 А 1 ких лабораториях для контроля электрических машин. Целью изобретения является повышение точности измерения.

Устройство рассчитано на измерение скольжения в процессе разбега электродвигателей. В устройство введен ряд блоков и связей, позволяющих осуществлять повторный запуск электродвигателя с того же начального положения ротора. Это позволяет устранить неоднозначность характеристик при многократном контроле. Управление работой устройства, начальную установку ротора объекта контроля, регистрацию и обработку данных осуществляет микроЭВМ. 2 ил. гер 6, тактовый вход С которого соединен с частотным выходом датчика скорости вращения, второй триггер

7, тактовый вход С которого подключен к выходу формирователя, генератор 8 импульсов выход которого соеЭ динен с входами инверторов 9-12; а также с тактовыми входами С нулевого СТО и второго СТ2 счетчиков пер- ©» вого программируемого таймера 13, (первого счетчика СТ1 вторсго програм ) мируемого таймера 14 и нулевого счетчика CTO третьего программируемого таймера 15, выход первого инвертора 3 подключен к тактовому входу С перво- «д, го счетчика СТ1 первого программируемого таймера, выход второго инвертора соединен с тактовым входом С нулевого счетчика СТО второго программируемого таймера, выход третьего

1615617

Инвертора подключен к тактовому вхоДу С второго счетчика СТ2, вторсго программируемого таймера, выход четвертого инвертора соединен с такто5 вым входом С первого счетчика СТ1 третьего программируемого таймера, программируемый контроллер 16 прерываний, нулевой вход которого подключен к разрешающим входам P нулевого 10

ТО и первого СТ1 счетчиков третьео программируемого таймера и пря ому выходу первого триггера, перый вход — к разрешающим входам P

Нулевого СТО и первого СТ1 счетчиков первого программируемого таймера, инверсному выходу второго триггера и информационному входу 0 этого же .триггера, второй вход — к разрешаю.щим входам P второго счетчика СТ2

1 ,. первого программируемого таймера и ! .;нулевого счетчика СТО второго прог;;раммируемого таймера и прямому выхо,,ду второго триггера, третий входк разрешающим входам 1 первого СТ1 и 25 второго СТ2 счетчиков второго прог:раммируемого таймера, а также к ин— .версному выходу первого триггера и информационному входу Э этого же триггера, параллельный интерфейс 17, нулевой разряд канала А которого соединен с сигнальным выходом Начало отсчета датчика скорости вращения, нулевой разряд канала В подключен к входу шагового двигателя, системный канал 18, посредством которого центральный процессор 19 связан с блоком

20 оперативной памяти и устройством

21 отображения информации, входящим в состав микроЭВМ 22, а также с прог- 40 раммируемыми таймерами, программируемым контроллером прерываний и параллельным интерфейсом.

Устройство для измерения скольжения работает следующим обра"W.

При подаче напряжения питания на устройство центральный процессор 19 в в соответствии с программой инициализации дает команду нЭапрещение

11

50 прерываний и осуществляет программирование внешних устройств таким образом, что каналы параллельного интерфейса 17 работают в режиме простого ввода-вывода, причем канал А — на ввод, а канал  — на вывод информа—

55 ции. Программируемый контроллер 16 прерываний настраивается на равный приоритет входов, а программируемый таймер — на работу счетчиков в режиме прерывания терминального счета, После этого центральный процессор

19 начинает опрашивать нулевой разряд канала А параллельного интерфейса 17. Если на входе КАО не установлена единица, то центральный процессор 19 программным путем через канал В параллельного интерфейса 17 формирует импульс, который поступает на шаговый двигатель 3. Вращение вала двигателя 3 через редуктор 2 передается на вал ооъекта 1 контроля.

После этого импульса вал объекта

1 контроля проворачивается на угол

360 кх 1 !, де Z — число дискретов шагового двигателя за один оборот;

К вЂ” передаточное число редуктора .

После этого снова осуществляется опрос KAO и цикл продолжается до тех пор, пока на входе этого разряда не установится единица. Это свидетельствует о том, что вал двигателя установлен в начальное положение. Центральный процессор 19 осуществляет загрузку счетчиков программируемых таймеров 13-15, дает команду "Разрешение прерываний" и через устройство

21 отображения информации микроЭВМ

22 дает разрешение оператору на включение электродвигателя.

Напряжение сети преобразуется в прямоугольные имйульсы ТЛ-уровня без изменения частоты. Первый импульс, поступивший на тактовый вход С второго триггера 7, переводит его в состояние, противоположное исходному, например нулевое, на время, равное периоду импульса сети„ При этом на разрешающих входах P нулевого СТ0 и первого СТ1 счетчиков первого программируемого таймера 13 устанавливается уровень логической единицы и указанные счетчики начинают процесс квантования.

Первый импульс, поступивший на тактовый вход первого триггера 6 с датчика 4 угловой скорости, переводит его в состоянче, противоположное исходному, например единичное.

При этом на разрешающих входах P нулевого СТО и первого СТ1 счетчиков тр етье го пр ограммиру емого таймера 15

1615617

6 ра 13 и СТО таймера 14 фиксируются числа т

N с

2 f с

N = f /f, В .т 3 устанавливается уровень логиче ской единицы и счетчики начинают процесс квантования.

Второй импульс, поступивший на вход триггера 7, опрокидывает. его в состояние единицы. При этом счетчики

СТ0 и СТ1 первого программируемого таймера 13 прекращают работу, а счет осуществляется счетчиками

СТ2 таймера 13 и СТО таймера 14, В счетчиках СТО и СТ1 оказываются зафиксированными числа

Эти числа могут быть равны или 20 различаться на 1,0. Это зависит от, моментов времени, в которые начат и окончен процесс квантования (фиг.2).

Перепад напряжения из нуля в единицу на втором входе программируемого конт- 25 роллера 16 прерываний-заставляет центральный процессор 19 выйти из режима ожидания и записать в ячейки блока 20 оперативной памяти значения

N 1 и N2 установив метки, означающиеу 30 что данные значения характеризуют пе-, риод сети. Перегрузив счетчики, центральный процессор 19 возвращается в режим ожидания.

Второй импульс, поступивший на вход триггера 6, переводит его в состояние нуля. При этом счетчики СТ1 и

СТ2 второго программируемого таймера

14 прекращают работу и в них оказываются зафиксиров;.иными числа

Перепад напряжения из нуля в единицу на нулевом входе контроллера 16 прерываний, заставляет центральный процессор 19 переслать зафиксированные значения в следующие две ячейки блока 20 оперативной памяти. Перезагрузив счетчики, центральный процессор 19 возвращается в режим ожидания.

Третий импульс, поступивший на тактовый вход С триггера 6, снова переводит его в состояние логической единицы. При этом начинают работать счетчики CTO и СТ1 третьего программируемого таймера 15, а в счетчиках

СТ1 и СТ2 второго программируемого таймера оказываются зафиксированными числа

Перепад напряжения из нуля в единицу на нулевом входе программируемого контроллера f6 прерываний выводит центральный процессор 19 из режима ожидания. Следуя этому сигналу, центральный процессор f9 пересыпает: зарегистрированные значения в ячейки блока 20 оперативной памяти.. Пере загрузив счетчики, центральный процессор 19 возвращается в режим ожидания прерывания.

fò f3

4 т 3

Перепад напряжения на третьем Ьходе 4 контроллера 16 прерываний выводит, центральный процессор 19 из режима ожидания прерывания и заставляет его записать зарегистрированные значения в следующие две ячейки блока 20 опе- 5О ративной памяти. Перез агрузив счетчики, центральный процессор 19 возвращается. в режим ожидания прерывания.

Третий импульс, поступивший на тактовый вход С триггера 7, снова уста- 55 навливает его в состояние логического нуля. При этом начинается работа счетчиков СТО и СТ1 программируемого таймера 13, а в счетчиках СТ2 таймеПроцесс регистрации продолжается до тех пор, пока вся область памяти, отведенная под регистрируемые значения, не заполнится. После этого центральный процессор 19 подает команду

"Запрещение прерываний" и начинает математическую обработку результатов.

Взяв попарно числа, соответствующие одному и тому же периоду, центральный процессор 19 сравнивает их и в случае, если они не равны, к младшему из них добавляется 0,5. После этого значения обрабатываются таким образом, что одному значению периода сети соответствует несколько значений периода ротора 1615617 т, -тС Кт N„— т Nc>, 1007.=

KN pi -Nc

Ейр, i+1 значения соответствуют

j-му значению периода сети и подавляютея в указанные выражения -до ех пор, пока не встретится (j+1)-е l0 начение периода сети.

Пересчитанные значения выводятся а устройство отображения информаии в виде таблицы, графиков и т.д.

1 ри необходимости снятия характерисики несколько раз, например при наоре статистических данных, процесс егистрации повторяется с начальной становки .ротора. ормула изобретения 20

Устройство для измерения сколь кения, содержащее объект контроля, датчик скорости вращения, формирователь, два триггера, программируемый таймер, программируемый кантроллер прерывания, параллельный нтерфейс, генератор импульсов и микроЭВМ, включающую в себя центральный процессор, блок оперативной

:памяти, устройство отображения ин- З0 формации и системный канал, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, дополнительно введены два программируемых таймера, четыре инвертора, шаго- З5 вый двигатель и редуктор, причем .клеммы подключения объекта контроля к электрической сети соединены с входом формирователя, вал объекта контроля механически связан с датчи- 40 ком угловой скорости, а через редуктор — с валом шагового двигателя, тактовый вход первого триггера подключен к выходу формирователя, прямой выход — к разрешающим входам вто- 45 рого счетчика первого программируемого таймера и нулевого счетчика второго программируемого таймера и к второму входу программируемого контроллера прерываний, а инверсный — к разрешающим входам нулевого и первого счетчиков первого программируемого таймера, к первому входу программируемого контроллера прерываний, а также к информационному входу этого же триггера, тактовый вход второго триггера соединен с информационным выходом датчика угловой скорости, прямой выход — с разрешающими входами нулевого и первого счетчиков третьего программируемого таймера и с нулевым входом программируемого контроллера прерываний, а инверсный — с разрешающими входами первого и второго счетчиков второго программируемого таймера, с третьим входом программируемого контроллера прерывании и с информационным входом этого же триггера, выход генератора импульсов подключен к входам первого, второго, третьего и четвертого инверторов, а также к тактовым входам нулевого и второго счетчиков первого программируемого таймера, первого счетчика второго программируемого таймера, нулевого счетчика третьего программируемого таймера, выход первого инвертора соединен с тактовым входом первого счетчика первого программируемого таймера, второго — с тактовым входом нулевого счетчика второго программируемого таймера, третьего — с тактовым входом второго счетчика второго программируемого таймера, четвертого — с тактовым входом первого счетчика третьего программируемого таймера, канал А параллельного интерфейса подключен к сигнальному выходу |Начало отсчета 1 датчика угловой скорости, канал  — к шаговому двигателю.

1615617

161561 7

7т

1 7

Составитель А. Кирилюк

Техред Д.Олийнык

Корректор И. Поко

Редактор И. Шулла

Заказ 3983 Тираж 461 Подписное

ЙНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101