Устройство для измерения угловой скорости

 

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано для определения угловой скорости в цифровых системах автоматического управления и регулирования. Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона измерения. Устройство осуществляет подсчет импульсов датчика 1 в счетчике 3, состояние которого считывается каждый измерительный такт в блок 4 усреднения угла, в котором определяется среднее значение по текущему и двум предыдущим измеренным значениям угла. Блок 5 вычисления скорости осуществляет определение значения угловой скорости по значениям угла, поступившим на его вход в текущем тактовом интервале и предшествующем ему. Вычисленное значение скорости поступает в регистратор 6. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 Р 3/489

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4632276/10 (22) 05.01,89 (46) 15.07.91. Бюл. № 26 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола и Научно-исследовательский институт прикладной механики (72) В.С. Жабреев, И.В, Лосева, В.В. Шекшня и Л.М. Дейнеко (53) 621.317.39:531.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 851265, кл. G 01 P 3/489, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ (57) Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть исполь,, Я2ÄÄ 1663555 А1 зовано для определения угловой скорости в цифровых системах автоматического управления и регулирования. Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона измерения, Устройство осуществляет подсчет импульсов датчика 1 в счетчике 3, состояние которого считывается каждый измерительный такт в блок 4 усреднения угла, в котором определяется среднее значение по текущему и двум предыдущим измеренным значениям угла. Блок 5 вычисления скорости осуществляет определение значения угловой скорости по значениям угла, поступившим на его вход в текущем тактовом интервале и предшествующем ему.

Вычисленное значение скорости поступает в регистратор 6, 1 з.п. ф — лы, 1 ил.

1663555

Устройство относится к области цифровой измерительной техники и может быть использовано для определения угловой ско- рости в точных цифровых системах автоматического управления и регулирования.

Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона измерений угловой скорости.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения угловой скорости.

Устройство для измерения угловой скорости содержит импульсный датчик 1, схему

И 2, счетчик 3, выход которого подсоединей к входу блока 4 усреднения угла. Выход блока 4 усреднения угла через блок 5 вычисления скорости подключен к регистратору 6.

Входы управления блоков 2, 4, 5 и 6 устройства подсоединены к выходной шине блока

7 управления, Блок 4 усреднения угла в . свою очередь содержит сумматор 8, первый — третий блоки 9 — 11 памяти и блок 12 деления. В состав блока 5 вычисления скорости входят блок 13 вычитания, блок 14 памяти и блок 15 умножения.

Устройство работает следующим образом.

Угловая скорость определяется в моменты времени t, = n Т (п = О, 1, 2...), где Т вЂ” период опроса датчика угла. Блок 7 управления формирует тактовые последовательности импульсов, необходимые для синхронизации устройства внутри измерительного интервала длительностью Т, Количество тактовых последовательностей импульсов зависит от элементной базы, на которой реализовано устройство, Счетчик 3 импульсов подсчитывает поступающие от да гчика 1 импульсы, При этом с блока 7 на схему И 2 в течение интервала времениТ подается разрушающий сигнал.

В моменты времени л = n ° Т с блока 11 на блок 2 подается "0". В конце измерительного интервала по синхроимпульсу блока 7 управления осуществляется перезапись содержимого счетчика 3 (угловой путь, пройденный к моменту времени t - т(п)) в первый блок 9 памяти и сумматор 8, Одновремен-. но в сумматор засылается содержание второго блока 10 памяти (значение угла в момент времени. t - — p (n — 1)) и третьего блока 11 памяти (p(n-2)). На выходе сумматора, таким образом, имеется величина

p . (й) =(p(п) +p(n — 1) +p(n — 2))

Величина ср (и) поступает на вход блоЯ ка 12 деления, осуществляющего (под управлением блока 7) деление на константу

"3". На выходе блока 12 имеется величина. представляющая усредненное значение угла:

p (n) = p (n)/3 = {.р (и) + р (и — 1) +

+ p (n — 2))б3 (1)

В момент прихода очередного импульса синхронизации величина p(n) подается на первый вход блока 13 вычитания, на второй вход которого поступает из блока 14 памяти величина p (n-1), представляющая усредненное значение угла в предыдущий момент времени. Блок l3 осуществляет операцию:

pä. (и) =jp(n) — p(n — 1) (2)

Величина ((и) подается на блок 15, где происходит ее умножение на константу

1/Т; ф(п) = ф, .(п ) /Т. (3)

Значение скорости в момент времени

tn = nT ° p (n) фиксируется регистратором

6, Одновременно с работой блоков 15., 6 осуществляется подготовка устройства к следующему циклу работы, Происходит запись величины <р(п) с выхода блока 12 в блок 14 памяти. Осуществляется пеоезапись содержимого второго блока 10 памяти (p(n — 1))в третий блок 11 памяти, а блока 9 — в блок 10 (p(n)).

Таким образом, устройство оказывается подготовленным к очередному циклу работы.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения угловой скорости, содержащее импульсный датчик, схему И, счетчик, блок вычисления скорости. регистратор и блок управления, импульсный датчик соединен с входом счетчика через схему И, второй вход которой связан с. выходной шиной блока управления, а выход блока вычисления скорости подключен к входу регистратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерения угловой скорости, в него дополнительно введен, блок усреднения угла, управляющие входы которого подсоединены к выходной шине блока управления, причем информационный вход блока усреднения угла подсоединен к выходу счетчика, а выход блока усреднения угла соединен с входом блока вычисления скорости, 2,Устройствопоп,1, отличающее с я тем, что блок усреднения угла содержит блок деления, последовательно соединенные первый, второй и третий блоки памяти, трехвходовой сумматор, управляю,цие входы которых соединены с выходной

1663555

Составитель М. Тихонов

Редактор О. Спесивых Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т. Малец

Заказ 2264 Тираж 353 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 шиной блока управления,. вход первого блока памяти и первый вход сумматора объединены и являются информационным входом блока усреднения угла, выходы второго и третьего блоков памяти соединены соответственно с вторым и третьим входами сумматора, выход которого через блок деления

5 соединен с выходом блока усреднения угла.