Устройство для измерения соотношения скоростей вращения двух валов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении соотношения скоростей, напри мер, в системах регулирования и управления электроприводами. Цель изобретения повышение точности в широком диапазоне измерения, упрощение конструкции и повышение надежности При вращении валов с оборотами П1 и П2 на выходе первого преобразователя 1 формируются импульсы, частота которых определена скоростью вращения первого вала. На выходе второго преобразователя 2, на поверхности кодового диска 9 которого расположен магнитный носитель 10, синхронно с импульсом преобразователя 1 формируется временной интервал , длительность которого определена скоростью вращения второго вала Счетчик 6 регистрирует количество импульсов первого преобразователя за сформированный временной интервал, т е соотношение скоростей вращения валов 2 ил Ля f. (/) С о VJ ю CJ оо о Фиг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5п5 G 01 Р 3/54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

i 9 лг 70 )

Фиг.7 (21) 4761537/10 (22) 23.11,89 (46) 23.09.91, Бюл. М 35 (71) Сибирский завод комплектного электропривода (72) А. Б. Немировский и Л. П. Некрасов (53) 531.767.087,92(088.8) (56) Немировский А. Б., Некрасов Л. П. Измеритель отношения скоростей вращения валов. Информационный листок о научнотехническом достижении М 89-87, Сер.

P.50.43 — Новосибирск, ЦНТИ, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СООТНОШЕНИЯ СКОРОСТЕЙ ВРАЩЕНИЯ

ДВУХ ВАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении соотношения скоростей, напри„, Я „„1679386 А1 мер, в системах регулирования и управления электроприводами. Цель изобретения повышение точности в широком диапазоне измерения, упрощение конструкции и повышение надежности, При вращении валов с оборотами П1 и П2 на выходе первого преобразователя 1 формируются импульсы, частота которых определена скоростью вращения первого вала. На выходе второго преобразователя 2, на поверхности кодового диска 9 которого расположен магнитный носитель 10, синхронно с импульсом преобразователя 1 формируется временной интервал, длительность которого определена скоростью вращения второго вала. Счетчик

6 регистрирует количество импульсов первого преобразователя за сформированный временной интервал, т.е. соотношение скоростей вращения валов. 2 ил, Ла.

1679386

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении соотношения скоростей, например, в системах регулирования и управления электроприводами, Целью изобретения является повышение точности в широком диапазоне измерения соотношения скоростей вращения двух валов, упрощение и повышение надежности устройства.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг, 2 — эпюры, поясняющие работу измерителя соотношения скоростей, . где: а — импульсы на выходе преобразователя, б — импульсы записи информации, в— .импульсы на выходе второго преобразователя, r — импульсные сигналы на выходе триггера, д.— задержанные импульсы первого преобразователя.

Устройство для измерения соотношения скорости вращения содержит преобразователи углов поворота в унитарные коды

1 и 2, сочлененные с двумя соответствующими валами; схему И 3; элемент 4 задержки, IK-триггер 5 и счетчик 6.

Выход первого преобразователя 1 соединен с первым входом схемы И 3 через элемент 4 задержки и с1-входом триггера 5.

Вход записи второго преобразователя 2 соединен с выходом триггера 5, вторым входом схемы И 3 и вторым входом счетчика 6.

Выход второго преобразователя 2 подключен к К-входу триггера 5, Выход элемента И

3 соединен с первым входом счетчика 6.

Преобразователь 1 выполнен в виде фотоэлектрического преобразователя с прозрачным кодирующим диском 7 из оптического стекла с нанесенными на него по периферии непрозрачными рисками (метками). Вблизи диска 7 расположены узел 8 считывания первого кода, реализованный на основе оптопары,.состоящей из излучателя и фотоприемника. Выход узла 8 является выходом преобразователя 1, На торцовой поверхности диска 9 второго преобразователя 2 закреплен носитель

10 записи, например магнитная лента. Узел

11 записи, узел 12 воспроизведения и узел

13 стирания выполнены на основе соответствующих магнитных головок. В узлы 11 и

12 входят усилители-формирователи, обеспечивающие уровни и форму сигналов, необходимые соответственно для записи и воспроизведения информации в преобразователе 2. Магнитные головки размещены по направлению вращения диска 9 с зазором, относительно ленты 10. На фиг. 1 размещение узлов показано для случая вращения диска 9 по часовой стрелке (при вращении диска в обратном направлении головка узла

12 располагается на угловом расстоянии

Л @ — по другую сторону от головки узла 11).

Вход узла 11 и выход узла 12 являются соответственно входом записи и выходом пре5 образователя 2.

При включении питания триггер 5, например, по R-входу установлен в состояние

"О". Счетчик 6 при этом также обнулен, При вращении валов с оборотами п1 и nz импуль10 сы на выходе преобразователя 1 следуют с периодом Т1 (фиг, 2а). В момент t> триггер 5 по 1-входу устанавливается в состояние "1" (фиг. 2б,г). При этом на ленту 10 записывается начальная метка, соответствующая пе15 реходу триггера в состояние "1". В течение, интервала времени Tz, соответствующего уровню "1" на выходе триггера 5, задержанные на время . г импульсы (фиг, 2д), либо задние фронты импульсов ат преобразова20 теля 1 (фиг. 2а) при использовании инвертора в качестве элемента 4 с выхода элемента

И 3 подсчитываются счетчиком 6.

В соответствии с логикой работы IKтриггера 5 импульсы, поступающие в даль25 нейшем íà I-вход при t > ti в интервале Т2, не меняют его состояния "1". После поворота диска 9 на угол h записанная начальная метка считывается с ленты 10 узлом 12 в момент времени t; = t> + Тг (фиг. 2в). При

30 этом выходной импульс узла 12 устанавливает триггер 5 в состояние "О", заканчивая формирование на выходе триггера при t> =

ti импульса длительностью Тг, В счетчике 6 оказывается записанным число, пропорци35 ональное измеряемому соотношению скоростей а. На этом заканчивается I-й цикл измерения длительностью Tz. В дальнейшем работа устройства циклически повторяется, 40 Следующий, (!+1)-й цикл измерения начинается в момент т +1, соответствующий формированию сигнала записи начальной метки на ленту 10 (фиг, 2б), установке триг/ гера 5 в состояние "1" на время Tz поворота

45 диска 9 на угол Л щ (фиг, 2г) и т.д., аналогично 1-му циклу. Заканчивается цикл при t=

= ti+> + Т2 = t>.

При работе в широком диапазоне измеряемых соотношений скоростей устройство

50 отличается высокой динамической точностью, Интервалы между измерительными циклами минимальны по длительности и не превосходят периода Т1 поворота первого вала на единицу кода Лу1 — независимо от предельных значений ап п и атах.

Формула изобретения

Устройство для измерения соотношения скоростей вращения двух валов, содер1679386

Составитель M.Òèõîíîâ

Редактор А.Шандор Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 3210 Тираж 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 жащее первый и второй преобразователи углов поворота валов в унитарные коды с весом единицы первого кода в целое число раэ меньшим веса второго кода, узел считывания первого унитарного кода, схему И.

IK-триггер, счетчик, элемент задержки, узлы записи, воспроизведения и стирания второго унитарного кода, причем выход узла считывания первого кода связан с первым входом схемы И, подсоединенной вторым входом к выходу IК-триггера, подключенного 1-входом к входу элемента задержки, Квходом к выходу узла воспроизведения, выход схемы И и вход узла записи соединены соответственно с первым и вторым входами

5 счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, упрощения и повышения надежности, выход узла считывания первого унитарного кода подсоединен к первому входу схемы И через элемент

10 задержки, а выход IK-триггера соединен с вторым входом счетчика,