Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала

 

Сущность изобретения: устройство содер4ит 1 вал (1), 2 измерительных диска (2. 3), 2 датчика считывания (4, 5), 2 усилителя - ограничителя (6, 7), 2 схемы совпадения (8, 10), 1 суммирующий сердечник (9), 1 блок 2 . управления (11), 1 пересчетный блок (12). 1 счетчик результата (13), 1 цифровой отсчетный блок (14), 1 генератор (15), 1 блок выделения опорного сигнала (16), 1 блок автоматического выбора диапазона измерений (17), 1 вычитающий счетчик (18), 1 цифроаналоговый преобразователь (10), 1 временной селектор (20), 1 формирователь угловой метки (21), 1 формирователь амплитудной метки (22), 1 датчик верхней мертвой точки (23), 1 датчик нижней мертвой точки . (24), 1 делитель на два (25), 1 телевизионный индикатор (26)J регистратор (27). 2-4-6-16- 8-9-18-11-19-21-27, 3-5-7-16, 12-13-20- 26, 12-17-12, 15-17-10, 24-25-21, 2-1-3, 16-22-26; 10-12, 10-18, 11-10, 11-12, 11- 13,11-14, 13-14, 13-19, 16-9, 16-10, 16-12, 16-14, 16-17, 16-18, 16-19, 16-20, 16-21, 16-26, 17-8, 17-16,21-26,23-26,24-27,24- 26, 25-22, 25-26. 6 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл. ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК (51)5 G 01 L 3/10

ГОСудАРстВеннОе пАтентнОе

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ййа1ЖМ винта-кхиьчВай и ЛИОТ КА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4913215/10 (22),20.02,91 (46):15.02,93, Бюл. ¹ 6 (71) ; Омский политехнический институт (72) А.П.Науменко, А.И.Одинец, Ю,С,Песоцкий и В.K,×èñòÿêoâ (56) Авторское свидетельство СССР

N 574639, кл. 6 01 L 3/10, 1975.

Авторское свидетельство СССР

¹ 979908, кл. 6 01 1 3/10, 1982.

Фролов Л.Б, Измерение крутящего момента, М., Энергия, 1967, с. 46 — 49. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА

ЗАКРУЧИВАНИЯ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА (57) Сущность изобретения: устройство содержит 1 вал (1), 2 измерительных диска (2, 3), 2,цатчика считывания (4, 5), 2 усилителя— ограничителя (6, 7), 2 схемы совпадения (8, 10), 1 суммирующий сердечник (9), 1 блок

„„Я „„1795312 А1 управления (11), 1 пересчетный блок (12), 1 счетчик результата (13), 1 цифровой отсчетный блок (14), 1 генератор (15), 1 блок выделения опорного сигнала (16), 1 блок автоматического выбора диапазона измерений (17), 1 вычитающий счетчик (18), 1 цифроаналоговый преобразователь (10), 1 временной селектор (20), 1 формирователь угловой метки (21), 1 формирователь амплитудной метки (22), 1 датчик верхней мертвой точки (23), 1 датчик нижней мертвой точки, (24), 1 делитель на два (25), 1 телевизионный индикатор (26).1 регистратор (27). 2-4 — 6 — 168 — 9 — 18 — 11 — 19 — 21 — 27, 3 — 5 — 7 — 16, 12-13-20—

26, 12 — 17 — 12, 15 — 17 — 10, 24 — 25 — 21, 2 — 1 — 3, 16 — 22 — 26: 10-12, 10 — l8, 11-10, 11 — 12, 11—

13, 11-14, 13-14, 13-19, 16-9, 16-10, 16-12, 16 — 14, 16 — 17, 16 — 18, 16 — 19, 16-20, 16 — 21, 16 — 26, 17 — 8, 17-16, 21 -26. 23 — 26, 24 — 27, 24—

26, 25 — 22, 25 — 26, 6 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл.

1795312

3

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угла закручивания вращающегося вала, например, коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, а также для исследования крутильных колебаний валов.

Известно устройство для измерения уг- ла закручивания вращающегося вала, которое содержит две идентичные схемы включейия датчиков, узел управления, сум- 10 матор.. Величина напряжения на выходе сумматора прямо пропорциональна углу закручивания.Однако это устройство не обеспечивает достаточной точности измерений на пере- "5 ходных режимах работы вращающегося вала за счет аналоговой обработки сигнала, кроме того, точность измерений существенно зависит от стабильности выходного.напряжения источника опорного напряжения, :который входит в сумматор, при действии на него дестабилизирующих факторов, например, при изменении температуры.

Известен цифровой измеритель крутящего момента, содержащий упругий вал; 25 два закрепляемых íà его концах измери-. тельных диска, два датчика считывания, два усилителя-ограничителя, первую и вторую схемы совпадений, генератор счетных импульсов, а также триггер. делитель частоты; 30 формирующие временной интервал измерения,.и счетчик импульсов.

Зто устройство имеет неодинаковую погрешность дискретности на различных ско ростях вращения вала. Коме того, 35 устройство не позволяет производить измерения мгновенных значений угла закручивания на переходных режимах работы вращающегося вала за счет усреднения результата измерения за несколько периодов 40 входной частоты измеряемого сдвига фаз.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала. 45

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2а,б — соответственно схемы пересчетного блока и блока управления.

Устройство (фиг.1) содержит закрепляе- 50 мые на валу 1 два измерительных диска 2 и

3, взаимодействующих с датчиками 4 и 5 считывания, выходы которых соединены с соответствующими входами усилителей-ограничителей 6 и 7. Выход усилителя-ограничителя 6 соединен с-первыми входами схемы 8 совпадения, пересчетного блока 9 и с инвертором 10. Генератор 11 подключен ко вторым входам схемы 12 совпадения, пересчетного блока 9 и схемы 8 совпадения.

Выход инвертора 10 подключен к первому входу схемы 12 совпадения, Выход усилителя-ограничителя 7 связан через инвертор 13 с третьим входом схемы 8 совпадения. Тре. тий вход схемы 12 совпадения связан с первым выходом блока 14 управления. Выход схемы 12 совпадения связан с входом "обратного счета" счетчика 15 и с третьим вхо-, дом пересчетного блока 9. Выход пересчетного блока 9 соединен с входом счетчика 16 результата, Вход "прямого счета" счетчика 15 связан с выходом схемы 8 совпадения, а его выход с первым входом блока 14 управления. Четвертый вход пересчетного блока 9, входы сброса счетчика 15 и счетчика 16 результата соединены со вторым выходом блока 14 управления, Выходы разрядов кода счетчика 16 связаны с информационными входами цифрового отсчетного блока 17, вход записи кода — с третьим выходом блока 14 управления. Второй вход блока 14 управления служит для установки в случае необходимости исходного состояния устройства. Пересчетный блок (фиг,2а) содержит первый элемент 18 И, делитель 19 частоты, счетчик 20, счетчик 21 с начальной установкой, второй элемент 23 И, Первый и второй входы элемента 18 И являются соответственно первым и вторым входами пересчетного блока 9, выход элемента 18 соединен со счетным входом делителя 19 частоты, выход делителя 19 частоты связан со входом "прямого счета" счетчика 20. Выходы кода разрядов счетчика 20 соединены с информационными входами счетчика 21 с начальной установкой, Вход "обратного счета" счетчика 21 с начальной установкой является третьим входом пересчетного блока

9. Выход второго элемента 22 И связан с . входом записи кода счетчика 21 с начальной установкой, выходы "обратного переноса" счетчика 21 и "прямого перекоса" делителя

19 частоты сбединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента

22 И, выход "обратного переноса" счетчика

21 является выходом пересчетного блока 9.

Входы установки исходного состояния делителя 19 частоты счетчика 20, счетчика . 21 с начальной установкой объединены и являются третьим входом пересчетного блока.

Блок управления (фиг.2б) содержит триггер 23, линии задержки 24 и 25, элемент

26 ИЛИ, Вход линии 24 задержки и вход установки нулевого состояния триггера 23 объединены и являются первым входом блока 14 управленйя. Выход триггера 23 является первым входом блока 14 управления. Выход линии 24 задержки соединен со входом ли1795312 нии 25 задержки и является третьим выходом блока управления. Выход линии 25 задер4ски связан с первым входом элемента

26 ИЛИ, второй вход которого является вторым входом блока 14 управления. Выход элемента 26 ИЛИ соединен со входом установки единичного состояния триггера 23 и является вторым выходом блока управле-. ния.

Устройстводля измеренияугла закручи- 10 ванйя вала работает следующим образом (фиг,1).

При вращении вала 1 измерительные диски 2 и 3 перемещаются относительно дат иков 4 и 5 и наводят гармоническую 15

ЭДg в этих датчиках, которая превращается в прспедовательность прямоугольных импульсов усилителями-ограничителями 6 и 7;

Пр!4 этом сигнал с усилителя-ограничителя

7 отстает по фазе от сигнала усилителя-or- 20 ран чителя 6.

; В момент появления сигнала на выходе усилителя-ограничителя 6 последовательнос гь импульсов с генератора 11 поступает через элемент 18 И (фиг.2а) на делитель 19 25 час оты, с выхода которого на счетчик 20.

Ко на выходе счетчика 20 записывается в сче чик с начальной установкой импульсом переноса с делителя 19 частоты через элемент 22 И. Таким образом, в счетчике 21 с 30 . начальной установкой пересчетного блока 9 . храНится информация в двоичном коде о числ!е импульсов "М" в единице младшего разряда измеряемой величины, т.е. о числе импульсов "М" в1 (или 0,01О). Одновремен- 35 но сигнал с генератора 11 (фиг.1) через схему 8 совпаденйя поступает на вход .."

"прямого счета" счетчика 15. Счетчик 15 прекращает счет в момейт появления импульса на выходе усилителя-ограничителя 7. 40

Этот импульс через инвертор 13 запрещает пр! хождение сигнала с генератора 11 через схему 8 совпадения.

После окончания импульса на выходе усилителя-ограничителя 6 сигнал с генера- 45 тора 11 через схему 12 совпадения поступает на входы "обратного счета" счетчика 15 и ! счетчика 21 с начальной установкой(фиг,2а).

Обратный счет в счетчике 21 будет происходить до тех пор, пока не появится сигнал на 50 выходе "обратного переноса" счетчика 15.

Сигнал с выхода "обратного переноса" счетчиКа 15 установит RS-триггер (фиг.2б) в нулевое состояние, что запретит прохождение си,«апа с генератора 11 через схему 12 сов- 55 падения (фиг,1), Таким образом, на входы

"обратного счета счетчика 15 и счетчика 21 с начальной установкой в пересчетном блоке 9 (фиг.2а) поступит число импульсов, равное числу импульсов, прошедших через схему 8 совпадения и записанных в счетчик

15 за время фазового сдвига сигналов с датчиков 4 и 5, Это число импульсов N делится на числом М счетчиком 21 с начальной устаковкой и в счетчик 16 результата поступает число импульсов К, равное фазовому сдвигу сигналов. При этом, если, например, число

M соответствовало 0,1О, то число К будет показывать фазовый сдвиг сигналов в градусах с точностью до 0,1О.

На-выходе счетчика 16 результата число

К будет представлено в двоичном (или двоична-десятичном) коде, который запишется в регистр памяти цифрового отсчетного блока 17 по сигналу с третьего выхода блока 14 управления. Сигнал в блоке 14 управления формируется следующим . образом (фиг.2а,б). Сигнал с выхода "обратного переноса" счетчика 15 проходит через первую линию 24 задержки и поступает на вход разрешения записи цифрового отсчетного блока 17 (фиг.1) с третьего выхода блока 14 управления. Затем этот сигнал проходит через вторую линию 25 задержки (фиг.2б) и поступает на элемент 26 ИЛИ. Сигнал с выхода элемента 26 ИЛИ поступает на вход установки единичного состояния триггера

23 и устанавливает его в едйничное состояние. Так как выход элемента 26 ИЛИ является вторым выходом блока 14 управления, то этот сигнал устанавливает счетчики 20, 15, делитель 19, счетчик 21 с начальной установкой, счетчик 16 результата (фиг.1, 2а) в нулевое состояние. Таким образом, по окончании этого импульса, либо по импульсу внешней установки исходного состояния, который поступает на второй вход блока 14 управления, а следовательно, и.на второй вход элемента 26 ИЛИ, устройство устанавливается в исходное состояние и готово к новому измерению.

Недостатком устройства является сложность измерения знакопеременных значений угла закручивания и расширения диапазона входных частот в низкочастотную область, npvi этом устройство обладает достаточно низкой надежностью измерения вследствие несинхронности прихода входных импульсов и импульсов генератора на схемы совпадений и пересчетный блок.

Цель изобретения — увеличение эффективности за счет обеспечения возможности получения развертки угла закручивания эа период вращения вала и повышения надежности.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала, содержащее две ветви, каждая из которых образована закрепленным на валу измерительным дис1795312 . 8 ком, установленным с возможностью взаи- менной селектор с тремя входами, первый модействия с ним датчиком считывания и из которых подключен к первому выходу подключенным к последнему усилителем- блока выделения опорного сигнала, а тре- . ограничителем, первую схему совпадения с тий — к выходу цифро-аналогового преобратремя входами и выходом, суммирующий 5 зователя, и выходом, формирователь счетчик со счетным входом, подключенным угловой метки с двумя входами, первый из к выходу первой схемы совпадения, входом которых соединен с первым выходом блока обнуления и выходами разрядов кода, вто- выделения опорного сигнала, и выходом, рую схему совпадения с тремя входами и формирователь амплитудной метки с входавыходом, блок управления с двумя входами 10 ми разрядов кода, связанными с выходами и тремя выходами, йервым из которых сое- разрядов кода счетчика результата, входом диненный с первым входом второй схемы управления, связанным с третьим выходом совпадения, пересчетный блок с выходом и блока выделения опорного сигнала, и выхочетырьмя входами, первым из которых сое- дом, датчики верхней и нижней мертвых тодиненныйсвыходомвторойсхемысовпаде- 15 чек, .каждый из которых имеет выход, ния, а вторым — с вторым выходом блока двигательнадвас входом, подключенным к управления, счетчик результата со счетным, выходу датчика нижней мертвой точки, и входом, подключенным к выходу пересчет- выходом, подключенным ко вторым входам ного блока, входом обнуления, связанным с: . временного селектора и формирователя угвторым выходом блока управления, и вйхо- 20 ловой, метки, телевизионный индикатор с . дами разрядов кода, цифровой отсчетный семью входами, первый из которых соедиблок с входами разрядов кода, связанными нен с первым выходом блока выделения

: с выходами разрядов кода, счетчика резуль- опорного сигнала, второй — с выходом дат. тата, и входом управления, подключенным чика верхней мертвой точки, третий — с вы- ктретьемувыходублокауправления,и гене- 25 ходом датчика нижней мертвой точки, ратор с выходом введены блок выделения четвертый — с выходом формирователя ампопорного сигнала с тремя входами, первый литудной метки, пятый — с выходом делите- . и второй из которых подключен к соответст- ля на два, шестой — с выходом временного вующему усилителю-ограничйтелю, и тремя селектора, седьмой — с выходом формирова-. выходами; первый из которых соединен со 30 теля угловой метки, и регистратор с двумя вторыми входами первой и второй схем сов- входами, первый из которых подключен к падения и входом обнуления суммирующе- выходу датчика нижней мертвой точки, а

ro счетчика, а второй. — с первым входом второй — к выходу временного селектора; первой схемы совпадения, блокавтоматиче- при этом пересчетный блок снабжен выхоского выбора диапазона измерения с входа- 35 дами разрядов кода, подключенными к вхоми разрядов кода, двумя входами дам разрядов кода блока автоматического управления, первый из которых подключен выбора диапазона измерений, четвертый к первому.выходу блока выделения опорно- вход пересчетного блока соединен с первым го сигнала, а второй - к выходу генератора, выходом блока выделения опорного сигнаи двумя выходами, первый из которых сое- 40 ла, а цифровой отсчетный блок снабжен втодиненстретьими входамиблока выделения рым входом управления, соединенным с опорного сигнала, первой схемы совпа- третьим выходом блока выделения опорно:дения и пересчетного блока, à второй — с го сигнала. . третьим входом второй схемы совпадения, Пересчетный блок содержит реверсиввычитающий счетчик импульсов с входами 45 ный счетчик импульсов со входом, подклюпредварительной установки, подключенны- ченным к первому входу управления блока, "ми к выходам разрядов кода суммирующего входом установки исходного состояния, . счетчика, входом записи кода, подключен- подключенным к второму входу установки ным к первому выходу блока выделения исходного состояния, подключенным к втоопорного сигнала, счетным входом, соеди- 50 рому входу управления блока, входами разненным с выходом второй схемы совпаде- рядов кода, входом записи и выходом, ния, и выходом, к которому подключен соединенным с входом блока, два элемента . первый вход блока управления, цифро-ана- 2И с выходом и двумя входами каждый, вылоговый преобразователь с входами разря- .ход первого из которых соединен со входом дов кода, подключенными к выходам 55 записи реверсивного счетчика импульсов, разрядов коДа счетчика результатов, двумя первый вход первого элемента 2И подклювходами управления, первый из которых со- чен к выходу реверсивного счетчика импульединенстретьимвыходомблокавыделения сов, первый вход второго элемента 2И опорного еигнала, а второй — с третьим вы- соединен с третьим входом управления пеходом блока управления, и выходом, вре- ресчетного блока, а вторые входы элемен1795312

10 тов 2И соединены между собой и подключены к четвертому входу управления пересчетного блока, линию задержки с входом, подкл1оченным к четвертому входу управления пересчетного блока, и выходом, дели- 5 тель частоты импульсов со счетным входом, сое ненным с выходом второго элемента

2И, ходом установки исходного состояния, под люченным к выходу линии задержки, и выхОдом, счетчик импульсов со счетным 1 входом, соединенным с выходом делителя частоты импульсов, входом установки исход ого состояния, соединенным с выходом линии задержки, и выходами разрядов кода, и регистр памяти с входом записи кода, соединенным с четвертым входом управления пересчетного блока, входами разрядов, подключенными к выходам разрядов кода счетчика импульсов, и выходами разрядов код, соединенными с входами разрядов кода еверсивного счетчика импульсов и входа и разрядов кода пересчетного блока, Блок выделения опорного сигнала содер ит первый и второй 0-триггеры, инверсн 1е выходы которых соединены с

0-в одами, а их С-входы соединены, соответ твенно, с первым и вторым входом блока выделения опорного сигнала, выходы

1 поДключены, соответственно, к первым входам первого и второго элементов 2И вЂ” НЕ, вторые входы которых соединены между собой и с третьим входом блока выделения опорного сигнала, выходы первого и второго;элементов 2И-Н Е подкл ючен ы к S-входам, соответственно, первого и второго

RS триггеров с инверсными входами, выход пе вого и инверсный выход второго RSтр ггеров соединены, соответственно, с пе вым и вторым входами первого элемента

2, инверсный выход первого и выход второго RS-триггеров — соответственно. с первь м и вторым входами второго элемента

2(ii, выходы первого и второго элементов 2И подсоединены, соответственно, к первому и второму входам элемента ИЛИ и к R u S вхОдам третьего RS-триггера, выход элемента, ИЛИ подключен через формирователь коротких импульсов к R-входу четвертого и версного RS-триггера и к входу линии зад ржки, выход которой соединен с S-входом четвертого RS-триггера, выход которого соединен с первым выходом блока выделения опорного сигнала, выходы первого и второtq RS-триггеров подключены, соответственнО, к первому и второму входам третьего элемента 2И, выход которого через формиррватель коротких импульсов соединен с

R- входом питого RS-триггера с инверсными входами и к входу линии задержки, выход которой подключен к входу пятого RS-триггера, выход пятого RS Tðèããåðà соединен с вторым выходом блока выделения опорного сигнала, к третьему выходу которого подключен выход третьего RS-триггера, при этом входы установки исходного состояния первых и вторых 0- и RS-триггеров соединены с выходом пятого RS-триггера.

Блок автоматического выбора диапазона измерения содержит схемы И и VlflVI-HEÄ

0 входы которых поразрядно соединены между собой и с входами разрядов кода блока, линию задержки, вход которой подключен к первому входу блока автоматического выбора диапазона измерения, первый и второй

15 элементы 2И, первые входы которых подключены, соответственно, к выходам схем И и ИЛИ-НЕ, вторые входы объединены и соединены с выходом линии задержки, элемент 2 ИЛИ вЂ” НЕ, первый и второй входы

20 которого подсоединены, соответственно, к выходам схем И и VIJlVI — HE, реверсивный счетчик импульсов, вход прямого счета которого соединен с выходом первого элемента

2И, и вход обратного счета — с выходом

25 второго элемента 2И, первый и второй делители частоты импульсов и регистр памяти, причем входы разрядов кода первого делителя частоты подключены к выходам разрядов кода реверсивного счетчика импульсов, 30 а входы разрядов кода второго делителя частоты — к выходам разрядов кода реверсивного счетчика импульсов через регистр памяти, счетные входы первого и второго делителя частоты импульсов соединены

35 между собой и с вторым входом блока автоматического выбора диапазона измерения, вход записи кода регистра памяти соединен с выходом элемента 2 ИЛИ вЂ” НЕ, а выходы первого и второго делителей частоты им40 пульсов соединены, соответственно, c riepвым и вторым выходами блока автоматического выбора диапазона измерении.

Формирователь амплитудной метки со45 держит блок сравнения с первыми и вторыми входами разрядов кода, входом управления и выходом и блок памяти с выходами разрядов кода, подключенными к

BTopbl входам разрядов кода блока сравне50 ния, причем первые входы разрядов кода, вход управления и выход блока сравнения. соответственно, соединены со входами раз рядов кода, входом управления и выходом формирователя амплитудной метки.

55 Формирователь угловой метки содержит измеритель угла поворота вала с выходами разрядов кода и с первым и вторым входами, соединенными соответственно с первым и вторым входами формирователя угловой метки, блок памяти с выходами раз1795312

30

40

50 рядов кода и блок сравнения с выходом, подключенный к выходу формирователя угловой метки, и первыми и вторыми входами разрядов кода, соответственно подключенными к выходам разрядов измерителя угла поворота вала и блока памяти.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых блоков: блока выделения опорного сигнала (БОС), блока автоматического выбора диапазона измерения (АВДИ), цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), реверсивного счетчика; временного селектора, формирователей угловой и амплитудной меток, датчиков верхней и нижней мертвых точек (ВМТ, НМТ), делится на два, телевизионного индикатора, регистратора и их связями с остальными элементами и блоками устройства.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в.этой области и других технических решений в смежных областях науки и техники показывает, что устройства АВДИ, временной селектор, телевизионный индикатор, ЦАП, известны, при широкой известности датчиков BMT и НМТ, делителя на два, реверсивного счетчика.

Однако, блок АВДИ от известных отличается тем, что часть функций этого блока выполняет пересчетный блок, причем блок

АВДИ нельзя использовать без пересчетного блока, При этом пересчетный блок совместно с блоком АВДИ проявляет новое свойство — участвует в процессе автоматического выбора диапазона измерения. Кроме того, блок АВДИ известен как таковой только по своему назначению, а по структурной схеме заявляемый блок не имеет анало. гов. Совокупность технических решений блоков АВДИ, ВОС и реверсивного счетчика в устройстве для измерения угла закручивания вращающегося вала позволяет получить параметры устройства значительно превосходящие параметры известных. При выполнении устройства на микросхемах

ЭСЛ-логики с опорной частотой 500 МГц можно получить параметры, приведенные в .таблице в сравнении с параметрами отече. ственного фазометра мгновенных значений

НФ-З, который можно испольэовать для исследования мгновенных значений угла закручивания.

Необходимо отметить, что фазометр

НФ-3 можно испольэовать для исследования мгновенных значений угла закручивания при частоте вращения вала не более

6000 мин в то время, как заявляемое устройство можно использовать при скорости вращения до 34000 мин, следовательно, заявляемое устройство можно использовать для исследования всех существующих двигателей. Из приведенных данных видно, что совокупность признаков: блоки АВДИ и

В ОС, реверсивный счетчик и их связи между элементами и блоками устройства позволяют получить сверхсуммарный положительный эффект. Кроме того, эта совокупность признаков обеспечивает новое свойство заявляемому устройству — воэможность использования его для исследования знакопеременных крутильных колебаний.

Фазометр НФ-3 можно испольэовать для исследования колебаний, однако на частотах вращения не более 84 мин, т.е. оно пригодно для малооборотных двигателей.

Заявляемое устройство можно использовать для этой цели на частотах вращения до

12000 мин

Совокупность признаков: ЦАП, датчики

BMT и НМТ, делитель на два, временной селектор, формирователи угловой и амплитудной меток, телевизионный индикатор совместно с устройством для измерения мгновенного значения угла закручивания вращающегося вала позволяет визуально в реальном масштабе времени исследовать динамику измеряемого процесса, причем совокупность признаков: ЦАП,датчики ВМТ и НМТ, делитель на два, временной селектор совместно с устройством для измерения угла закручивания вала и регистратором, например, двухканальным самописцем или шлейфовым осциллографом, обеспечивает фиксирование динамики процесса. В обоих случаях можно наблюдать и фиксировать не только весь процесс, но и его части, что обеспечивает совокупность следующих признаков: временной селектор, формирователи амплитудной и угловой меток, их связи и внутренняя структура, Устройства для отображения динамики процесса известны, однако они не применимы в данном случае без их существенной доработки, Кроме того эти устройства обладают рядом недостатков. например, невозможность наблюдения замкнутых линий процесса на экране, возможность отображения ограниченного числа кривых, что затрудняет статистический анализ исследуемого процесса. Предлагаемое же устройство вследствие специфической структуры. позволяет исследовать динамику крутильных колебаний в реальном масштабе времени и одновременно производить анализ статистического закона распределения независимо от скорости вращения вала.

Совокупность признаков и положительных эффектов от каждого признака позволяет реализовать такой положительный эффект, какой невозможно получить с по l 795312 мощью совокупности других известных устоойств, блоков и приборов, причем каждый признак привносит дополнительный эффект, кроме суммарного, например, рассмотренныр выше переонетныв блок и блок АВдИ.

Бл к ВОС, нвпример, выполняет дополнителвно функции инверторв. имеюотегося в прототипе, синхронизатора импульсов входной частоты с опорной, формирователя коротких импульсов из. входного сигнала, ! что повышает надежность работы устройства и достоверность измеренного значения.

Более подробное изучение признаков и их свойств дает возможность обнаружить мнфкество взаимосвязанных проявлений. создающих, кроме суммарного, дополнительный положительный эффект. Совокупнос ть функциональных возможностей позволяет использовать заявляемоеустройств5 для исследования не только мгновенны значений угла закручивания, крутящего момента, но и для исследования знакопеременных крутильных колебаний, т.е. само устройг ство появляет новое свойство и обладает сверхсуммарным положительным эффЬктом. При этом расширяется область применения заявляемого устройства.

На фиг.3 представлена структурная схема устройства для измерения угла закручивания вращающегося вала; на фиг.4— пересчетного блока; на фиг.5 — блока выделения опорного сигнала; на фиг.6 — блока автоматического выбора диапазона измерения,"на фиг.7- формирователя амплитудной метг1и; на фиг,8 — формирователя угловой метг и; на фиг.9 —; на фиг.10- блока управления; на фиг.11 — времег иого селектора; на фиг.12 — телевизионного индикатора; на фиг.13 — временные диаг аммы, стройство для измерения угла закручивания вращающегося вала (фиг.3) содержит две ветви, каждая иэ которых образована закр пленными на валу 1 измерительными диск ми 2 и 3, установленными с возможностью, взаимодействия с ними датчиками 4 и

5 счггтывания и подключенными к послед! ним усилителями-ограничителями 6 и 7, первую схему 8 совпадения с тремя входами и выхо ом, суммирующий счетчик 9 со счетным ходом, подключенным к выходу первой с емы совпадения, входом обнуления и выходами разрядов кода, вторую схему 10 совпадения с тремя входами и выходом, блок )1 управления сдвумя входами и тремя выходами, первым из которых соединенный с первым входом второй схемы 10 совпадения, пересчетный блок 12 с выходом и четырьмя входами, первым иэ которых соединенный с выходом второй схемы 10 вой схемы 8 совпадения и пересчетного бло30 ка 12, а второй — с третьим входом второй

40. вход блока 11 ууппррааввллеенниияя, цифро-аналоговый преобразователь 19 с входами разря10

25 совпадения, а вторым — с вторым выходом блока 11 управления, счетчик 13 результата, со счетным входом, подключенным к выходу пересчетного блока 12, входом обнуления, связанным с вторым выходом блока 11 управления, и выходами разрядов кода, цифровой отсчетный блок 14 с входами разрядов кода, связанными с выходами разрядов кода счетчика 13 результата, и входом управления, подключенным к третьему выходу блока 11 управления, генератор 15 с выходом, блок 16 выделения опорного сигнала с тремя входами, первый и второй иэ которых подключен к соответствующим усилителям-ограничителям 6 и 7, и тремя выходами, первый из которых соединен с вторыми входами первой и второй схем совпадения 8 и 10 и входом обнуления суммирующего счетчика 9, а второй — с первым входом первой схемы 8 совпадения, блок 17 автоматического выбора диапазона измерения с входами разрядов кода, двумя входами управления, первый из которых подключен к первому выходу блока 16 выделения опорного сигнала, а второй — к выходу генератора 15, и двумя выходами, первый из которых соединен с третьими выходами блока 16 выделения опорного сигнала, персхемы 10 совпадения, вычитающий счетчик

18 импульсов с входами предварительной установки, подключенными к выходам разрядов кода суммирующего счетчика 9, входом записи кода, подключенным к первому выходу блока 16 выделения опорного сигнала, счетным входом, соединенным с выходом второй схемы 10 совпадения, и выходом, к которому подключен первый дов кода, подключенными к выходам разрядов кода счетчика 13 результатов, двумя входами управления, первый иэ которых соединен с третьим выходом блока 16 выделения опорного Сигнала, а второй — с третьим выходом блока 11 управления, и выходом, временной селектор 20 с тремя входами, первый из которых подключен к первому выходу блока 16 выделения опорного сигнала, а третий — к выходу цифро-аналогового преобразователя 19, и выходом формирователь 21 угловой метки с двумя входами, первый из которых соединен с первым выходом блока 16 выделения опорного сигнала, и выходом, формирователь 22 амплитудной метки с входами разрядов кода, связанными с выходами разрядов кода счетчика 13 результата, входом управления, связанным с третьим выходом блока 16 вы15

1795312

20

45

55 деления опорного сигнала, и выходом, датчики верхней 23 и нижней 24 мертвых точек, каждый из которых имеет выход, делитель

25 на два с входом, подключенным к вйходу датчика 24 нижней мертвой точки, и выходом, подключенным ко вторым входам временного селектора 20 и формирователя 21 угловой метки, телевизионный индикатор

26 с семью входами, первый из которых соединен с первым выходом блока 16 выделения опорного сигнала, второй — с выходом датчика верхней 23 мертвой точки, третий— с выходом датчика 24 нижней мертвой точки, четвертый — с выходом формирователя

22 амплитудной метки, пятый — с выходом делителя 25 на два, шестой — с выходом временного селектора 20, седьмой — с выходом формирователя 21 угловой метки, и регистратор 27 с двумя входами, первый из которых подключен к выходу датчика 24 нижней мертвой точки, а второй — к выходу временного селектора 20, при этом пересчетный блок 12 снабжен выходами разрядов кода, подключенными к входам разрядов кода блока 17 автоматического выбора диапазона измерений, четвертый блок пересчетного блока 12 соединен с первым выходом блока 16 выделения опорного сигнала, а цифровой отсчетный блок 14 снабжен вторым входом управления, соединенным с третьим выходом блока 16 выделения опорного сигнала, Пересчетный блок 12 содержит реверсивный счетчик 28 импульсов со входом, подключенным к первому входу управления блока, входом установки исходного состояния, подключенным к второму входу управления блока, входами разрядов кода, входом записи и выходом, соединенным с выходом блока, два элемента 2И с выходом и двумя входами каждый, выход первого из которых соединен с входом записи реверсивного счетчика 28 импульсов, первый вход первого элемента 2И подключен к выходу реверсивного счетчика 28 импульсов, . первый вход второго элемента 2И 30 соединен с третьим входом управления пересчетного блока 12, а вторые входы элементов 2И

29 и 30 соединены между собой и подключены к четвертому входу управления пересчетного блока 12, линию задержки 31 с входом, подключенным к четвертому входу управления пересчетного блока 12, и выходом, делитель 32 частоты импульсов со счетным входом, соединенным с выходом второго элемента 2И 30, входом установки исходного состояния, подключенным к выходу ли йии задержки 31, и выходом, счетчик 33 импульсов со счетным входом, соединенным с выходом делителя 32 частоты импульсов, входом установки исходного состояния, соединенным с выходом линии задержки

31, и выходами разрядов кода, и регистр 34 памяти с входом записи кода, соединенным с четвертым входом управления пересчетного блока 12, входами разрядов, подключенными к выходам разрядов кода счетчика

33.импульсов, и выходами разрядов кода, соединенными с входами разрядов кода реверсивного счетчика 28 импульсов и выходами разрядов кода пересчетного блока 12.

Блок 16 выделения опорного сигнала содержит первый и второй D-триггеры 35 и

36, инверсные выходы которых соединены с

D-входами, а их С-входы соединены, соответственно, с первым и вторым входом блока 16 выделения опорного сигнала, выходы подключены, соответственно, к первым входам первого и второго элементов 2И вЂ” НЕ 37 и 38, вторые входы которых соединены между собой и с третьим входом блока 16 выделения опорного сигнала, выходы первого и второго элементов 2И-НЕ 37 и 38 подключены к S-входам, соответственно, первого и второго RS-триггеров 39 и 40 с инверсными входами, выход первого 39 и инверсный выход второго 40 RS-триггеров соединены, соответственно, с первым и вторым входами первого элемента 2И 41, инверсный выход первого 39 и выход второго 40 RS-триггеров — соответственно, с первым и вторым входами второго элемента 2И 42, выходы первого и второго элементов 2И 41 и 42 подсоединены, соответственно, к первому и второму входам элемента ИЛИ 43 и к R u S входам третьего RS-триггера 44, выход элемента

ИЛИ 43 подключен через формирователь 45 коротких импульсов к R-входу четвертого инверсного RS-триггера 46 и к входу линии

47 задержки, выход которой соединен с Sвходом четвертого RS-триггера 46, выход которого соединен с первым выходом блока 16 выделения опорного сигнала, выходы первого и второго RS-триггеров 39 и 40 подключены, соответственно, к первому и второму входам третьего элемента 2И 48, выход которого через формирователь 49 коротких импульсов соединен с R-входом пятого

RS-триггера 50 с инверсными входами и к входу линии 51 задержки, выход которой подклачен к входу пятого RS-триггера 50, выход пятого RS-триггера 50 соединен с вторым выходом блока 16 выделения опорного сигнала, к третьему выходу которого подключен выход третьего RS-триггера 44, при этом входу установки исходного состояния первых и вторых

0- и RS-триггеров 35, 36, 39 и 40 соединены с выходом пятого RS-триггера 50.

Блок 17 автоматического выбора диапазона измерения содержит схемы И 52 и

1795312

10

ИЛИ;-НЕ 53, входы которых поразрядно соединены между собой и с входами разрядов кода блока 17, линию задержки 54, вход которой подключен к первому входу блока

17 автоматического выбора диапазона измере »ия, первый и второй элементы 2И 55 и 56, ; первые входы которых подключены, соответственно, к выходам схем И 52 и

ИЛИ-,НЕ 53, вторые входы обьединены и соединены с выходом линии задержки 54, элемент 2ИЛИ вЂ” HE 57, первый и второй входы которого подсоединены, соответственно, к: . выходам схем И 52 и ИЛИ-НЕ 53, реве сивный счетчик 58 импульсов, вход прям го счета которого соединен с выходом первдго элемента 2И 55, и вход обратного счета - с выходом второго элемента 2И 56, первый и второй делители 59 и 60 частоты импульсов и регистр 61 памяти, причем входы разрядов кода первого делителя 59 частоты подключены к выходам разрядов кода реверсивного счетчика 58 импульсов, а входы разрядов кода второго делителя 60 частоты — к выходам разрядов кода реверсивного счетчика 58 импульсов через регистр 61 памяти, счетные входы первого и втораг!о делителей 59 и 60 частоты импульсов соединены между собой и с вторым входам блока 17 автоматического выбора диапа она измерения, вход записи кода ре. гистра,61 памяти соединен с выходом элемента 12 ИЛИ-НЕ 57, а выходы первого и второга делителей 59 и 60 частоты импульсов соединены, соответственна, с первым и вторы выходами блока 17 автоматического выбора диапазона измерения.

Формирователь 22 амплитудной метки содержит блок 62 сравнения с первыми и вторыь и входами разрядов кода, входом управлен »я и выходом и блок 63 памяти с выходаМи разрядов кода, подключенными ка вторым входам разрядов кода блока 62 сравнения, причем первые входы разрядов кода, вклад управления и выход блока сравнения, соответственна, соединены са входами разрядов кода, входам управления и выходоМ формирователя 22 амплитудной метки., 8 разрядов измерителя 64 угла поворота вала и блока 65 памяти.

Каждая из схем совпадения 8 и 10 содержит RS-триггер 67 с инверсными входами и элемент 2И 68, причем входы R u S

RS-триггера 67 каждой схемы совпадения, соответственно, соединены с ее первым и вторым входами, к третьему входу каждой схемы совпадения йодключен первый вход элемента 2И 68, выход которого связан с выходом схемы 68 совпадения, а его второй вход — с выходом RS-триггера 67.

Блок 11 управления (фиг. IO) содержит две линии задержки 69 и 70, элемент 2ИЛИ

71, RS-триггер 72 с инверсными входами, причем R-вход RS-триггера 72 и вход первой линии 69 задержки объединены и являются первым входом блока 11, выход RS-триггера

72 — первым-выходом блока 11, выход пер20 вай линии 69 задержки подключен к выходу второй линии задержки 70 и является третьим выходом блока 11, выход второй пинии задержки 70 соединен с первым входом элемента 2ИЛИ 71, выход элемента 2ИЛИ 71 соединен с S-входом RS-триггера 72 и является вторым выходом блока 1 l управления, второй вход элемента 71 2ИЛИ является вторым входом блока 11 управления, Временной селектор 20 (фиг.11) садер30 жит пеавый и второй блоки 73 и 74 памяти, в которые оператор заносит необходимую информацию, измеритель 75 угла поворота вала, первый вход которого является пер-. вым входам временного селектора 20, счетчик 76 числа циклов, вход которого объединен с вторым входом измерителя 75 угла поворота и является вторым входом временнага селектора 20, первый и второй блоки 77 и 78 сравнения, причем первый

40 - вход первого блока 77 сравнения соединен с выходам первого блока 73 памяти, второй вход — с выходом счетчика 76 числа циклов, первый вход второго блока 78 сравнения— с выходом измерителя 75 угла поворота, второй вход — с выходам второго блока 74 памяти, схему И 79, первый и второй входы которой соединены, соответственно, с выходами первого и второго блоков 77 и 78 срав50

Формирователь 21 угловой метки содержит 1»змеритель 64 угла поворота вала с выходами разрядов кода и с первым и вторым входами, соединенными, соответственна, с пе вым и вторым входами формирователя 21,угловой метки, блок 65 памяти с выходами разрядов кода и блок 66 сравнения с в) ходам, подключенным к выходу формирователя 21 угловой метки, и первыми и вторыми входами разрядов кода, соответственно, подключенными к выходам нения, аналоговый ключ 80, первый вход которого подключен к выходу схемы И 79, второй вход является третьим вхадал» временнага селектора 20, выход- выходам временнага селектора.

Телевизионный индикатор 26 (фиг.12) содержит блок 81 горизонтальной шаговой развертки, модулятор 82 яркости, усилитель

83 вертикальнага отклонения, подключенные к.соответствующим входам электраннолучевой трубки (ЭЛТ) 84, причем первый вход телевизионного индикатора 26 являет19

1795312

10

35 ся входом модулятора 82 яркости и первым входом блока 81 горизонтальной шаговой развертки, второй, третий, четвертый и пятый входы — соответствующими входами модулятора 82 яркости, шестой вход — вторым входом блока 81 горизонтальной шаговой развертки, а седьмой вход — входом уилителя 83 вертикального отклонения.

Измерительные диски 2 и 3, датчики считывания 4 и 5, усилители-ограничители 6 и 7 выполнены аналогично известным. Схемы совпадения 8 и 10 могут быть выполнены, например, на микросхемах (MC) типа

К155ТМ2, К155ЛИ1, Суммирующий счетчик

9 может быть выполнен на МС К155ИЕ7, причем вход R должен быть подключен через линию задержки на двух-четырех инверторах типа К155ЛН1, (B начале информация переписывается из счетчика 9 в счетчик 18, а затем через время, определяемое линией задержки, обнуляется счетчик 9).

Блок управления 11 — MC К155ТМ2 (RSтриггер), К155ЛН1 (линии задержки), К155ЛЛ1 (элемент 2ИЛИ), Пересчетный блок

12 — МС К155ЛИ1 (элемент 2И), К155ИЕ8 (делитель 32 частоты), К155ИЕ7 (счетчики 28, 33), К155И Р13 (регистр 34 памяти).

Счетчик 13 результата — MC К155ИЕ6, К155ИЕ7. Известны схема цифрового отсчетного блока 14, схема генератора 15, Блок 16

ВОС вЂ” MC типа К155ТМ2 (35, 36, 39, 40, 44, 46, 50), К155ЛА3 (37, 38), К155ЛИ1 (41, 42, 48), К155ЛЛ1 (43), К155ЛН1, К155ЛАЗ (49, 51}.

Известна схема формирователей коротких импульсов 45, 49, Блок 17 АВДИ вЂ” МС типа К155ЛА2, К155ЛЕ1 (52) K155JlA8 (53), К155ЛН1 (54)

К155ЛИ1 (55, 56), К155ЛЕ1 (57), К155ИЕ7 (58), К155ИР13 (61), К155ИЕ6, К155ИЕ7 (59, 60).

Вычитающий счетчик 18 — МС типа

К155ИЕ7. Цифро-аналоговый преобразователь 19 — МС типа К594ПА1, Аналоговый ключ 80 — МС КР590КН2. Блоки 62, 66, 77, 78 сравнения выполнены путем каскадного со единения компараторов 564ИП2. Делитель

25 на два выполнен на основе триггера

К155ТВ1.

Блоки 63, 65, 73, 74 памяти представляют собой цепи из последовательно соединенных счеT÷èков по модулю 10 с дешифратором для вывода информации на семисегментный индикатор К176ИЕ4. Счетный вход счетчика подключен к выходу генератора импульсов íà MC К155АГЗ по известной схеме, которым управляет оператор. Частота импульсов на выходе генератора выбрана равной 1-2 Гц. На разрешающий вход Р через переключатель подается логический "0" или логическая "1".

При P = 0 колебания срываются. Оператор с помощью переключателя устанавливает необходимый код на выходе счетчика (т.е. на выходе соответствующего блока памяти), контролируя его значение с помощью индикатора.

Измерители 64 и 75 угла поворота вала представляют собой счетчики импульсов.

Каждый счетчик выполнен путем последовательного соединения MC К176ИЕ1. На счетный вход каждого из счетчиков поступают импульсы с выхода 1 блока 16 ВОС, а на входы обнуления R подаются через делитель 25 на два импульсы от датчика 24 HMT

Блок 81 горизонтальной шаговой развертки функционирует как цифровой генератор ступенчатого линейно-иэменяющегося напряжения, работающий в ждущем режиме. В состав блока входят последовательно, соединенные двоичный счетчик/две

MC К176ИЕ1 и ЦАП К594ПА1. Ступенчатое напряжение формируется при помощи ЦАП, на вход которого поступает линейно-изменяющееся во времени число. Для получения такого числа на счетный вход счетчика подаются сигналы с выхода 1 блока 16 ВОС, а на вход сброса счетчика через делитель 25 на два импульс с датчика 24 IMT, Moцулятор 82 яркости управляет величиной тока луча ЗЛТ телевизионного индикатора 26 и состоит из сумматора и усилителя, выполненных по типовым схемам, Усилитель 83 вертикального отклонения смещает электронный луч ЗЛТ 84 по вертикали и также выполнен по типовой схеме, Измерители 64 и 75 угла поворота вала в блоках 20 и 21 формируют код, который соответствует углу поворота вала в пределах от 0 до 720, что необходимо для формирования меток на экране ЗЛТ.

Блоки 63, 65, 73, 74 памяти в составе блоков 20, 21 и 22 предназначены для хранения информации, которую оператор заносит с помощью управляющих органов, Цифровой отсчетный блок 14 представляет собой цифровой индикатор, показывающий угол закручивания.

Устройство (фиг.3) для измерения угла закручивания вращающегося вала работает следующим образом.

При вращении вала 1 измерительные диски 2 и 3 перемещаются относительно датчиков 4 и 5 и наводят гармоническую ЗДС в них, которая превращается в последовательность прямоугольных импульсов усилителями-ограничителями 6 и 7 и поступает на первый и второй входы блока 16 ВОС. В блоке 16 ВОС фронты входных импульсов синхронизируются с тактовой частотой, поi 795312 ступающей на третий вход блока 16 ВОС иэ блока 17 АВДИ, и один из входных импульсов выделяется в качестве опорного. На первом ыходе блока 16 ВОС появляется сигнал ран ше, чем на втором выходе этого же блока и вляется опорным во время дальнейшего роцесса измерения, не зависимо от вре ени прихода входных импульсов относите ьно друг друга на первый и второй вхо ы блока 16 ВОС. На третьем выходе блока 16 ВОС присутствует бит информации, свидетельствующий о запаздывании или пережении импульса на первом входе блока 16 ВОС относительно импульса на вторЬм входе, Опорный сигнал с первого выхода поступает на вторые входы схем совния 8 и 10, на суммирующий счетчик 9, ычитающий счетчик 18, пересчетный

12 и блок 17 АВДИ, на первый вход енного селектора 20, формирователя ловой метки, телевизионного индика26. В момент прихода этого импульса

21 у то а: р на эти блоки происходит следующее; информац я о результате предыдущего измерения (числа импульсов за время фазового сдвига) из счетчика 9 переписывается в счетчик 18, счетчик 9 обнуляется, схема 8 совпадений начинает пропускать импульсы такт вой частоты с первого выхода блока 17

АВД нэ счетный вход счетчика 9, начинает сво работу пересчетный блок 12 по определению числа импульсов "M" тактовой ча стот .ы в единице младшего разряда измеряемой величины, схема 10 совпадений ачинает пропускать импульсы такто-! вой астоты со второго выхода блока 17

АВД через третий вход этой схемы, при этом: на первом входе схемы 10 совпадений прис утстеует реерешехпиии ребсту схемы сигн л, и импульсы начинают поступать нэ счет ый вход вычитающего счетчика 18 и на первйй вход пересчетного блока 12, момент прихода импульса со второго выхода блока t 6 80С на второй вход первой схем совпадений 8 счетчик 9 прекратит сво4 работу и в нем до момента перезаписи опор4ым импульсом будет храниться новое числф "N", соответствующее числу импульсов Мктовой частоты за время фазового сдвига.

На вычитающий счетчик 18 и пересчетный блок 12 импульсы со второй схемы 10 совпадений будут поступать до тех пор, пока на выходе обратного счета счетчика 18 не появится импульс, свидетельствующий об окончании вычитания числа "N" из счетчика

18, который поступает на первый вход блока

11 управления. Этот импульс приведет его дейсТвие и на первом выходе блока 11 управления появится импульс, который запре10 рения угла закручивания, запишется в ЦАП

30 19, формирователь 22 амплитудной метки, 35

40 два периода входного сигнала: во время

50

25 тит работу второй схемы 10 совпадения. Во время работы счетчика 18 на первый вход пересчетного блока 12 поступают импульсы, общее количество которых равно числу "N" импульсов тактовой частоты за время фазового сдвига, и эти импульсы пересчетный блок 12 разделит на число "М" импульсов в епинице младшего разряда измеряемой величины, например, в 0,1", Таким образом, с выхода пересчетного блока 12 на счетчик 13 результата поступит число импульсов "К", являющееся результатом деления "N" на

"M", которое и будет показывать угол закручивания с точностью до одной единицы младшего разряда измеряемой величины, например, с точностью до 0,1О, причем направление закручивания фиксируется с помощью бита информации с третьего выхода блока t6 ВОС. После прихода импульса с выхода счетчика 18 на первый вход блока 11 управления и появления импульса на первом выходе этого блока сигнал с третьего выхода блока 11 управления поступит на . первый вход цифрового отсчетного блока

14, второй вход ЦАП 19, второй вход формирователя 22 амплитудной метки. В момент прихода этого импульса двоичный код, содержащий информацию о результате измевременной селектор 20, причем на эти же блоки в виде бита информации приходит сигнал с третьего выхода блока 16 ВОС о знaêe измеряемой величины. С приходом следующего опорного импульса с первого выхода блока 16 В ОС код нового числа "N1" перепишется из счетчика 9 в счетчик 18 и процесс измерения повторится, Из описания видно, что измерение производится за первого периода происходит подсчет импульсов за период пересчетным блоком 12 и за время фазового сдвига счетчиком 9, во втором — нормирование, т.е. деление "N" на

"М", числа импульсов за время фазового сдвига и вывод результата, Причем, во время второго периода одновременно идет подсчет числа импульсов за период и за время фазового сдвига этого, второго, периода.

Блок 16 ВОС работает следующим образом.

Сигналы с выходов усилителей-ограничителей 6 и 7 поступают, соответственно, на первый и второй входы блока 16 ВОС, а на третий вход поступают импульсы тактовой частоты. Предположим, что импульс на первом входе появится раньше, чем на втором входе. В этом случае 0-триггер 35 переключится в единичное состояние, сигнал посту1795312

20

50

360

k o

55 пит на первый вход элемента 2И вЂ” НЕ 37 и разрешит прохождение импульсов тактовой частоты на вход S RS-триггера 39. По первому импульсу на этом входе RS-триггер 39 переключится в единичное состояние. Этот сигнал поступит на первый вход элемента

2И 41 и при наличии уровня логической "I" на втором входе (RS-триггер 40 не переключен) уровень логической "1" поступит на первый вход элемента 2ИЛИ 43 и на вход 10

RS-триггера 44 и установит его в единичное состояние. Таким образом, логическая "1" на выходе RS-триггера 44 и третьем выхбде блока 16 ВОС будет представлен бит инфор° мации о том, что сигнал на первом входе блока 16 ВОС опережает по фазе сигнал на втором входе. С выхода элемента 2ИЛИ 43 сигнал проходит через формирователь 45 коротких импульсов, поступает на вход R

RS-триггера 46 и устанавливает его в нулевое состояние. Через время, которое определяется линией задержки 47, RS-триггер 46 установится обратно в единичное состояние. Таким образом, на первом выходе блока 16 ВОС появится опорный импульс (фиг,13е). Затем при появлении импульса на втором входе блока 16 ВОС D-триггер 36 переключится в единичное состояние и через элемент 2И-НЕ 38 импульсы тактовой частоты поступят íà S-вход RS-триггера 40.

По первому импульсу RS-триггер 40 hepeключится в единичное состояние. Так как на первом входе элемента 2И 42 присутствует логический "0", а на первом входе элемента

2И 48 — логическая "1", то сигнал с RS-триггера 40 поступит через второй вход элемента 2И 48 на формирователь 49 коротких импульсов, а с его выхода — на вход линии задержки 51 и íà R-вход RS-триггера 50, который переключится в нулевое состояние, Через время, определяемое линией задержки 51, импульс с ее выхода поступит нд Sвход RS-триггера 50 и он установится в единичное состояние, В результате этого на втором выходе блока 26 BOC появится импульс (фиг.13;д). Этот же импульс поступит на входы установки в нулевое состояние триггеров 35, 36. 39 и 40. После этого блок

16 ВОС готов к обработке следующих импульсов. Если импульс на втором входе блока 16 ВОС появится раньше, чем на первом входе,.то 0-триггер 36 переключится в единичное состояние, импульс тактовой частоты через элемент 2И-НЕ 38 переключит

RS-триггер 40 и логическая "1" с его выхода поступит на второй вход элемента 2И 42, на .втором входе элемента 2И 41 установится сигнал логического "0", который запретит прохождение сигнала с выхода RS-триггера

39 на выход элемента 2И 41, логическая "1" установится и на втором входе элемента 2И

48. С выхода элемента 2И 42 сигнал поступит через элемент 2ИЛИ 43, формирователь

45 коротких импульсов íà R-вход RS-триггера 46. на выходе которого появится логический "0", а через время, определяемое линией задержки 47, на выходе RS-триггера

46 установится логическая "1" (фиг.13,г), Таким образом. формируется опорный сигнал на первом выходе блока 16 ВОС от импульса со второго входа блока 16 ВОС. При появлении импульса на первом входе блока 16 ВО С

D-триггер 35 переключится в единичное состояние, импульс тактовой частоты с третьего.входа блока 16 ВОС установит на выходе

RS-триггера 39 логическую "1", которая поступит на вход элемента 2И 48. Сигнал с выхода элемента 2И 48 передается через формирователь 49 коротких импульсов на

R-вход RS-триггера. 50 и установит его в нулевое состояние. Через время, определяемое линией задержки 51, RS-триггер 50 установится в единичное состояние (фиг.13,д), При появлении логического "0" на выходе RS-триггера 50 триггеры 35, 36, 39 и

40 установятся в нулевое состояние и блок

16 BOC будет готов к обработке новых входных импульсов.

Пересчетный блок 12 работает следующим образом (фиг.4), На второй вход элемента 2И 30 поступает импульс опорного сигнала, который переписывает результат предыдущего цикла измерения в регистр 34 памяти, а пройдя через элемент 2И 29 записывается код с выхода регистра 34 памяти в реверсивный счетчик 28 импульсов. Импульс опорного сигнала, пройдя через линию задержки 31, обнуляет делитель 32 частоты импульсов и счетчик 33 импульсов, Во время присутствия импульса на втором входе элемента 2И

30 тактовая частота не проходит на вход делителя 32 частоты импульсов, После окончания опорного импульса на втором входе элемента 2И 30 установится логическая "1" и импульсы тактовой частоты поступают на счетный вход делителя 32 частоты импульсов, Коэффициент деления делителя 32 частоты импульсов определяется следующим образом где k — число импульсов за один оборот вала;

n — точность измерения (или единица младшего разряда измеряемой величины).

Так, если за один оборот вала формируется два импульса. а точность измерения

0,1О, то коэффициент деления делителя 32

1795312

26 частоты импульсов составит 1800. Таким образом, при делении импульсов тактовой частоты за время между двумя опорными импульсами на это число в счетчик 33 импульсов поступит число:импульсов тактовой частоты, приходящихся на единицу младшего разряда измеряемой величины "М". Двоичный код этого числа следующим опорным импульсом перепишется в регистр 34 памяти, Этот код поступит в блок 17 АВДИ и этим же. импульсом через элемент 2И 29 перепише1тся в реверсивный счетчик 28 импульсов в ачестве его коэффициента деления. Посл этого на первый вход реверсивного счетчи а 28 импульсов начнут поступать иьфульсы с выхода схемы 10 совпадений, чи ло которых равно числу "N" импульсов .тактовой частоты за время фазового сдвига.

Та1им образом, осуществляется деление числа "N" импульсов тактовой частоты за время фазового сдвига на число "M" импульсов тактовой частоты в единице младшего разряда измеряемой величины, что дает число "К", соответствующее углу закручивани в градусах с точностью до единицы младшего разряда измеряемой величины. С выхода реверсивного счетчика 28 импульсов "К" импульсов поступает в счетчик 13 результата,, Блок 17 АВДИ (фиг.6) предназначен для . автоматического изменения частоты тактовы импульсов с целью расширения диапазона входных частот при оптимально-минимальной разрядности счетчиков 9, 18, 28 и других блоков устройства и работает следующИм образом. На входы схем И 52 и ИЛИНЕ 53 поступает код с выхода регистра 34 паь яти пересчетного блока 12, В случае прйсутствия в разрядах кода на входе блока

17 АВДИ всех логических "1" — это может произойти только в момент прихода опорного импульса на вход пересчетного блока

12, — что свидетельствует о возможности, при: дальнейшем уменьшении частоты сигнал, заполнения максимальной емкости счетчика 33 импульсов, т.е. частотатактовых импульсов при данной входной частоте настолько велика, что счетчику 33 импульсов (и другим) "грозит" переполнение, на выходе фемы И 52.появится логическая "1". По-, сле того в регистр 61 памяти через элемент

ИЛИ-НЕ 57 запишется код реверсивного счетчика 58 импульсов, соответствующий коэффициенту деления частоты импульсов в только что прошедшем периоде входного сигнала. В момент прихода опорного импульса через время, определяемое линией задержки 54 на входе прямого счета реверсивного счетчика 58 импульсов появятся сигнал, который увеличит код на выходе реверсивного счетчика 58 на единицу, Если разряды реверсивного счетчика 58 импульсов будут подключены к разрядам делителя частоты 59 импульсов и регистра 61 памяти не с первого, а например, младший разряд реверсивного счетчика 58 импульсов будет подключен к четвертому разряду делителя

59 частоты импульсов и регистра 61 памяти, второй разряд — к пятому разряду, третий—

10 к шестому и т.д., то при появлении логической "1" в младшем разряде реверсивного счетчика 58 импульсов коэффициент деления делителя 59 частоты импульсов, а в следующем периоде и делителя 60 частоты

15 импульсов, увеличится в восемь раз, что и обеспечит уменьшение частоты тактовых импульсов на выходе блока 17 АВДИ и счетчику 33 импульсов уже не будет "грозить" переполнение, так что число импульсов а единице младшего разряда измеряемой ве20 личины в данном случае уменьшится в восемь раз. Запись кода в регистр 61 памяти необходим по следующим соображениям.

Предположим, что до момента изменения кода в реверсивный счетчик 58 импульсов частота тактовых импульсов на первом и втором выходах блока 17 АВДИ соответствовала "F1" и коэффициент деления делите25 счетчика 58 импульсов тактовая частота импульсов на первом выходе блока 17 АВДИ станет равной "F2", а коэффициент деления делителя 59 частоты — "Кд2". Теперь рас35 смотрим процесс изменения частоты тактовых импульсов на первом и втором выходах блока 17 АВДИ. Пусть в первом периоде на первом и втором выходах блока 17 АБДИ будет частота "F1", При изменении частоты

40 - входного сигнала с измерительных дисков 4 и 5 таким образом, что на выходе реверсивного счетчика 58 импульсов код примет значение "Кд2" и, следовательно, частота заполнения счетчика 9 импульсов будет

"F2". Однако, в регистре 58 памяти хранится число "M1" импульсов тактовой частоты "F1." в единице младшего разряда, а в вычитающем счетчике 18 хранится число "N1" импульсов тактовой частоты "F1" за время фазового сдвига. Если на счетчики 18 и 28 импульсов подавать частоту "F2" с первого выхода блока 17 АВДИ, то получится неправильный результат измерения. Для предотвращения этого со второго выхода блока 17

АВДИ на счетчики 18 и 28 импульсов подается частота тактовых импульсов "F1", а в это время в, течение текущего периода в счетчиках ЗЗ и 9 импульсов накапливается, соответственно, число "M2" импульсов тактовой частоты "F2" и число "N2" импульсов лей 59 и 60 импульсов — "Кд1". При

30 изменении кода на выходе реверсивного

1795312

10

50 тактовой частоты "F2", В момент прихода следующего опорного импульса и начала третьего периода входной частоты код на выходе регистра 34 памяти изменится таким образом, что на вь<хаде схемы И 52 появится логический "0" и с выхода элемента ИЛИ—

НЕ 57 поступит сигнал, который запишет код "Кд2" в регистр 61 памяти и в течение третьего периода входной частоты с первого и второго выходов блока 17 АВДИ будут поступать импульсы с частотой."F2". При этом необходимо заметить, что изменение тактовой частоты импульсов иа первом и втором выходах блока 17 АВДИ должно бь<ть таким, чтобы в момент присутствия на втором выходе частоты "F2", а на первом выходе — "Г1", при частоте "F2" счетчику 33 импульсов не "грозило" переполнение, «<то зависит от скорости измененля входной частоты сигнала и устраняется подбором подключения младшего разряда реверсивного счетчика 58 импульсов к тому или иному разряду регистра 61 памяти и делителя 59 частоты импульсов. В случае наличия во всех разрядах кода нз входах блока 17 АВДИ логического "0" иа выходе схемы ИЛИНЕ 53 появится логическая "1" и запишет код в регистр 61 памяти. Опорный импульс, пройдя через линию задер>кки 54 и элемент

2И 56, поступит на вход обратного счета реверсивного счетчика 58 импульсов и умень<1«лт кад на его выходе иа единицу, Дальнейшая работа блока 17 ЛВДИ описана выше с тай разницей, что частота на первом и втором выходах блока 17 ЛВДИ увеличи8 ается.

Блок 11 управления (фиг.10) работает следу<ощим образом.

Нз первый вход блока 11 управления

«поступает с выхода реверсивного счетчика 18 импульс и устанавливает RS-триггер 72 в состаяH<16 лагичесKo<о "0", KQTopblй поступает на первый выход блока 11, Затем имll Jflbc проходит через линию задержки 69, поступает иа второй выход блока 11 управления, проходит линию задержки 70, элемент 2ИЛИ 71 и устанавливает RS-триггер

72 в единичное состояние.

Схемы 8 и 10 совпадения (фиг,9) работают следующим образом.

На вторые входы схем 8 и 10 совпадения приходит сигнал и устанавливается лагическая "1" на выходе RS-триггера 67, который разрешает прохождение импульсов тактовой частоты через элемент 2И 68, Сигнал, поступивший из первые входы схем 8 и 10.совпадения, устанавливает RS-триггер 67 в нулевое состояние и прохождение импульсов тактовой частоты через элемент 2И 68 прекращается, Одновременно с регистрацией угла закручивания вращающегося вала цифровым отсчетным блоком 14 на телевизионном индикаторе 26 отображается кривая зависимости угла закручивания от угла поворота вала. С этой целью на входы телевизионного индикатора 26 поступает сигнал с первого выхода блока 16 ВОС, несущий информацию об угловом перемещении вала поршневой машины, сигналы с датчиков ВМТ 23 и

HMT 24. В результате этого осуществляется горизонтальное перемещение электронного луча электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) 84 телевизионного индикатора 26 с шагом, пропорциональным угловому перемещению вала, Начало развертки совпадает с моментом прохождения поршнем HMT в начале цикла, а ее конец — HMT в конце цикла.

На вход усилителя 83 вертикального отклонения поступает сигнал с временного селектора 20, который пропорционален углу закручивания, а на вход модулятора 82 яркости — импульсы о моментах совпадения угла закручивания с сигналом амплитудной метки и о моментах совпадения угла поворота вала с сигналом угловой метки. Таким образом, на экране ЭЛТ 84 формируется последовательно цикл за циклом изображение кривой зависимости угла закручивания ат угла поворота и амплитудная и угловая метки.

Временной селектор 20 (фиг.11) работает следующим образом. "

В первый блок 73 памяти информация о выбранном цикле заносится операторам, а счетчик 76 числа циклов, связанный с дат <иком 24 НМТ, осуществляет счет числа циклов с момента вкл<ачения поршневой машины. В момеит совпадения кадав, поступающих иа входы первого блока 77 сравнения, формируется импульс, длительность которого равна длительности выбранного цикла. Второй блок 78 сравнения связан с измерителем 75 угла поворота вала и вторым блоком 74 памяти. Ва второй блок 74 памяти информация об угловом положении выбранной части цикла заносится оператором. Измеритель 75 угла поворота вала, связанный с датчиком 24 HMT и первым выходом блока 16 ВОС, осуществляет измерение углового положения вала. Измеритель 75 угла поворота вала периодически производит счет числа импульсов, поступающих с первого выхода блока 16 ВОС, а начало счета совпадает с передним фронтом каждого второго импульса, поступающего с выхода датчика 24 НМТ, т.е, подсчет ведется в 1ечение цикла поршневой машины, В момент совпадения кодов, поступающих иа входы второго блока 78 сравнения, 29

1795312

30 фор втор нени код, дои код, реде хоче (фиг.8

Н ворот выход цию о второ вала и! через, целитель 25 на два, Измеритель 64 угла поворота вала периодически осуществляет с ет числа импульсов, приходящих на его пе вый вход. Начало счета совпадает с 5 перед им фронтом каждого второго импульса, поступающего с датчика 14 НМТ на вход делителя 25 на два, Таким образом, измеритель 64 угла поворота вала осуществляет подсчет числа импульсов с первого формируется импульс, длительность которого совпадает с длительностью выбранной части цикла. Следовательно, на первый и второй входы схемы И 79 временного селектора 20 поступают следующие сигналы: прямоугольный импульс с выхода первого блоха 77 сравнения, совпадающий по времени с выбранным оператором циклом, прямо1 гольный импульс с выхода второго блока

78 равнения, совпадающий по времени с выбранной оператором частью цикла, напри}кер с процессом сжатия.

С выхода схемы И 79 сигнал открывает аналоговый ключ 80, который пропускает сиг ал с выхода ЦАП 19 на шестой вход тел визионного индикатора.26, а в нем — на уси итель 83 вертикального отклонения. Таким образом, временной селектор 20 осуществляет временное стробирование сигнала, несу щего информацию о мгновенном значении легла закручивания вращающегося вала. формирователь 22 амплитудной метки (фиг.7) работает следующим образом.

Йа первые входы разрядов кода блока

62 сравнения поступает цифровой код с выхода: счетчика 13 результата, несущии ин ацию об угле закручивания вала. На е входы разрядов кода блока 62 сравс блока 63 памяти подается цифровой оторый устанавливается оператором и во время процесса измерения, Этот апример, может соответствовать опенному углу закручивания, который увидеть оператор. Этот угол отобразится на экране более яркими точками, чем вся остальная кривая зависимости угла закручивания от угла поворота, так как в момент совпадения кодов с выходов счетчика

13 результата и блока 63 памяти на выходе формирователя 22 амплитудной метки появится импульс, который поступит на модулятор 82 яркости телевизионного индикатора

26.

Формирователь 21 угловой метки работает следующим образом. первый вход измерителя 64 угла повала поступают импульсы с первого блока 16 ВОС, несущие информаугловом перемещении вала, а на вход измерителя 64 угла поворота даются импульсы с датчика 24 HMT выхода блока 16 ВОС за цикл поршневой машины, который обычно составляет четыре такта или два оборота вала. Цифровой код с выхода измерителя 64 угла поворота вала

5 поступает на первые входы разрядов кода блока 66 сравнения, а на вторые входы разрядов кода поступает код с выхода блока 65 памяти. Этот код устанавливает оператор, В момент совпадения кодов, поступающих на

10 входы блока 66 сравнения, формируется импульс, который поступает на вход модулятора 82 яркости и "подсвечивает" нужный оператору угол поворота.

Блок 81 горизонтальной шаговой раз15 вертки функционирует как генератор ступенчатого линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН), работающего в ждущем режиме. На его входы поступаютсигналы с датчика 24 НМТ и с первого выхода

20 блока 16 80С. Напряжение с блока 81 горизонтальной шаговой развертки поступает на отклоняющую систему телевизионного индикатора 26 и осуществляет горизонтальное перемещение электронного луча. Дли25 тельность развертки равна времени цикла поршневой машины, которое в данном случае равно длительности двух оборотов вала (четырехтактный двигатель) и может быть изменено путем изменения коэффициента

30 деления делителя 25 на два. Начало развертки электронного луча совпадает с моментом прохождения поршнем HMT в начале цикла, а ее конец — HMT в конце цикла.

Затем следует обратный ход электронного

35 луча. Количество элементов разложения по горизонтали определяется числом опорных импульсов, поступивших с первого выхода блока 16 ВОС за один цикл работы поршневой машины. Если опорныс импульсы посту40 пают, например, через два градуса по углу поворота, что вполне достаточно для исследования мгновенных значений угла закручивания вала и совершаемых крутильных колебаний, то элементов разложения по го45 ризонтали равно 360 (720: 2 =- 360). Количество элементов разложения определяется размером ЭЛТ 84 телевизионного индикатора 26, диаметра электронного луча и разрядностью ЦАП 19. Если разрядность ЦАП

50 19 равна восьми, то число элементов разложения по вертикали равно 512 (2 =512). Это меньше. чем принятое число строк разложения по стандарту для телевизионных приемников, равное 625. На модулятор 82 яркости

5 поступают импульсы от датчиков BMT 23 и

НМТ 24 и с первого выхода блока 16 ВОС. В результате этого линии развертки имеют соответствующие метки, информирующие об угловом положении коленчатого вала поршневой машины. Таким образом, на экране

1795312

10

ЭЛТ 84 формируется изображение кривой, которая определяет угол закручивания вращающегося вала от угла его поворота. Изображение при этом остается устойчивым независимо от числа оборотов вала.

Предлагаемое устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала имеет следующие режимы работы: непрерывное измерение угла закручивания в процессе работы поршневой машины и индикация результатов цифровым отсчетным блоком; регистрация и визуальное наблюдение кривой зависимости угла закручивания от угла поворота вала на самописце и на экране ЭЛТ телевизионного индикатора любого цикла или его части, а также последовательности циклов;

Формула изобретения

1. Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала, содержащее две ветви, каждая иэ которых образована закрепленным на валу измерительным диском, установленным с возможностью взаимодействия с ним датчиком считывания и подключенным к последнему усилителемограничителем, первую схему совпадения с тремя входами и выходом, суммирующий счетчик со счетным входом, подключенным к выходу первой схемы совпадения, входом обнуления и выходами разрядов кода, вторую схему совпадения с тремя входами и выходом, блок управления с двумя входами и тремя выходами, первым из которых соединенный с первым входом второй схемы совпадения, пересчетный блок с выходом и четырьмя входами, первым иэ которых соединенный с выходом второй схемы совпадения, а вторым — с вторым выходом блока управления, счетчик результата со счетным входом, подключенным к выходу пересчетного блока, входом обнуления, связанным с вторым выходом блока управления, и выходами разрядов кода, цифровой отсчетный блок с входами разрядов кода, связанными с выходами разрядов кода счетчика результата, и входом управления, подключенным к третьему выходу блока управления, и генератор с выходом, отл ича ющеес я тем, что, с целью увеличения эффективности за счет обеспечения возможности получения развертки угла закручивания за период вращения вала и повышения надежности, в него введены блок выделения опорного регистрация и визуальное наблюдение в заданный момент времени угла поворота или угла закручивания вала.

Преимущества устройства для измерения угла закручивания вращающегося вала по сравнению с прототипом заключаются в том, что оно позволяет получать не одно дискретное значение угла закрутки за цикл, а по дискретным значениям развертку изменения угла закручивания за один или несколько циклов поршневой машины, а также повысить надежность работы ус ройства за счет применения блока АВДИ, Кроме того, устройство позволяет измерять не отклонениеугла закручивания от заранее заданного значения, а энакопеременные значения относительно абсолютного нуля угла закручивания. сигнала с тремя входами, первый и второй из KoTopblx подключен к соответствующему усилителю-ограничителю, и тремя выходами, первый из которых соединен с вторыми входами первой и второй схем совпадения и входом обнуления суммирующего счетчика, а второй — с первым входом первой схемы совпадения, блок автоматического выбора диапазона измерения с входами разрядов кода, двумя входами управления, первый из которых подключен к первому выходу блока выделения опорного сигнала, а второй — к выходу генератора, и двумя выходами, первый из которых соединен с третьими входами блока выделения опорного сигнала, первой схемы совпадения и пересчетного блока; а второй — с третьим входом второй схемы совпадения, вычитающий счетчик импульсов с входами предварительной установки, подключенными к выходам разрядов- кода суммирующего счетчика, входом записи кода, подключенным к первому выходу блока выделения опорного сигнала, счетным входом, соединенным с выходом второй схемы совпадения, и выходом, к которому подключен первый вход блока управления, цифроаналоговый преобразователь с входами разрядов кода, подключенными к выходам разрядов кода счетчика результатов, двумя входами управления, первый из которых соединен с третьим выходом блока выделения опорного сигнала, а второй — с третьим выходом блока управления, и выходом, временной селектор с тремя входами, первый из которых подключен к первому выходу

1795312 бло а выделения опорного сигнала, а третий — к выходу цифроаналогового преобразователя, и выходом, формирователь угловой метки с двумя входами, первый из которых соединен с первым выходом блока выделения опорного сигнала, и выходом, формирователь амплитудной метки с входами разрядов кода, связанными с выходами разрядов кода счетчика результата, входом управления, связанным с третьим выходом благ а выделения опорного сигнала, и выходом,:датчики верхней и нижней мертвых точек,, ;каждый из которых имеет выход, делитель на два с входом, подключенным к выходу датчика нижней мертвой точки, и выхоцом, подключенным к вторым входам временного селектора и формирователя углово метки, телевизионный индикатор с семь входами, первый из которых соединен первым выходом блока выделения опор гого сигнала, второй — с выходом датчика верхней мертвой точки, третий — с выходой датчика нижней мертвой точки, четвертый — с выходом формирователя амплитудгной метки, пятый — с выходом делителя на :.два, шестой — с выходом временного ! селектора, седьмой — с выходом формирователя угловой метки, и регистратор с двумя входалги, первый из которых подключен к выхоДу датчика нижней мертвой точки, а цторо г — к выходу временнога селектора, при этом пересчетный блок снабжен выходами разрядов кода, подключенными к входам разрядов кода блока автоматического выборе диапазона измерений, четвертый вход п ресчетнога блока соединен с первым выходг м блока выделения опорного сигнала, а цифровой атсчетный блок снабжен вторым вг одом управления, соединенным с третьи и выходом блока выделения опорного сиги,ала.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что пересчетный блок содержит реверсИвный счетчик импульсов с входом, подключенным к первому входу управления блока, ходолг установки исходного состояния, по цключенным к второму входу управления блока, входами разрядов кода, входом записи и выходом, соединенньгм с выходолг блока, два элемента 2И с выходом и двумя входами каждый, выход первого из которы соединен с входом записи реверсивного счетчика импульсов, первый вход первого элемента 2И подключен к выходу реверсивного счетчика импульсов, первый вход второго элемента 2И соединен с третьим входЮм управления пересчетного блока, а вторый входы элементов 2И соединены между собой и подключены к четвертому входу уйравленггя пересчетного блока, пинию задержки с входом, подключенным к четвертому входу управления пересчетного блока, и выходом, делитель частотьг импульсов са счетным входом, соединенным с выходом второго элемента 2И, входом установки исходного состояния, подкл юченным к выходу пинии задержки, и выходом, счетчик импульсов со счетным входом, соединенным с выходом делителя частоты импульсов, входом установки исходного состояния, соединенным с выходом линии задержки, и выходами разрядов кода, и регистратор памяти с входом записи кода, соединенным с четвертылг входом управления пересчетного блока, входами разрядов, подключенными к выходам разрядов кода счетчика импульсов, и выходами разрядов кода, соединенными с входами разрядов кода реверсивного счетчика импульсов и выходами разрядов кода пересчетного блока.

3, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок выделения опорного сигнала содержит первый и второй D-триггеры, инверсные выходы которых соединены с Овходами, а их С-входы соединены соответственно с первым и вторым входом блока выделения опорного сигнала, выходы подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов 2И вЂ” HE, вторые входы которых соедине, ы между собой и с третьилг входом блока выделения опорного сигнала, выходы первого и второго элементов 2И вЂ” НЕ подключены к S âõoäàì соответственно первого и второго RS-триггеров с инверсными входами, выход первого и инверсный выход второго RS-триггсров соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента 2И, инверсный выход первого и выход второго

RS-триггеров соответственно с первым и вторым входами второго элемента 2И, выходы первого и второго элементов 2И подсоединены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ и к К и S входам третьего RS-триггера, выход элемента ИЛИ подключен через формирователь коротких илгпульсов к R-входу четвертого инверсного RS-триггера и к входу пинии задержки, выход которой соедггнен с S-входом четвертого RS-триггера, выход которого соединен с первым выходам блока выделения опорного сигнала, выходы первого и второго RS-триггеров подключены соответственно к первому и второму входам третьего элемента 2И, выход которого через формирователь коротких импульсов саеди IGH с 8" входом пятого RS-триггера с инверсными входами и к входу линии задержки, выход которой подключен к входу пятого RS-триггера, выход пятого RS-триггера соединен с

1795312 вторым выходом блока выделения опорного сигнала, к третьему выходу которого подключен выход третьего RS-триггера, при этом входы установки исходного состояния первых и вторых D- u RS-триггеров соединены с выходом пятого RS-триггера.

4. Устройство поп.1, отл и ча ю щ еес я тем, что блок автоматического выбора диапазона измерения содержит схемы И и

ИЛИ-НЕ,. входы которых поразрядно соединены между собой и с входами разрядов кода блока, линию задержки, вход которой подключен к первому входу блока автоматического выбора диапазона измерения, первый и второй элементы 2И, первые входы которых подкл1очены соответственно к выходам схем И и ИЛИ-HE, вторые входы обьединены и соединены с выходом линии задер>кки, элемент 2ИЛИ вЂ” HE, первый и второй входы которого подсоединены соответ ственно к выходам схем И и ИЛИ вЂ” HE, реверсивнцй счетчик импульсов, вход прямого счета которого соединен с выходом первого элемента 2И, и вход обратного счета- с выходом второго элемента 2И, первый и второй делители частоты импульсов и регистр памяти, причем входы разрядов кода первого делителя частоты подключены к вйходам разрядов кода реверсивного счетчика импульсов, а входы разрядов кода второго делителя частоты — к выходам разрядов кода реверсивного счетчика импульсов через регистр памяти, счетные входы первого и второго делителя частоты импульсов соединены между собой и с вторым входом . блока автоматического выбора диапазона измерения, вход записи кода регистра памяти соединен с вь|ходом элемента 2ИЛИНЕ, а выходы первого и второго делителей частоты импульсов соединены соответственно с первым и вторым выходами блока автоматического выбора диапазона измерения.

5. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что формирователь амплитудной метки содержит блок сравнения с первыми и вторыми входами разрядов кода, входом управления и выходом и блок памяти с выходами разрядов кода, подключенными к вторым входам разрядов кода, блока сравнения, причем первые входы разрядов кода, вход управления и выход блока сравнения соответственно соединены с входами разрядов кода, входом управления и выходом формирователя амплитудной метки.

6. Устройство по п.1, отл ич а ю щ еес я тем, что формирователь угловой метки содержит измеритель угла поворота вала с выходами разрядов кода и с первым и вторым входами, соединенными соответственно с первым и вторым входами формирователя угловой метки, блок памяти с выходами разрядов кода и блок сравнения с выходом, подключенным к.выходу формирователя угловой метки, и первыми и вторыми входами разрядов кода, соответственно подключенными к выходам разрядов измерителя угла поворота вала и блока памяти.

7. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что каждая из схем совпадения содержит RS-триггер с инверсными входами и элемент 2И, причем входы R u S RSтриггера каждой схемы совпадения соответственно соединены с ее первым и вторым входами, к третьему входу каждой схемы совпадения подключен первый вход элемента 2И, выход которого связан с выходом схемы совпадения, а его второй вход— с выходом RS-триггера.

1795312

1795312

Вых.

24 - счемиик е ОачааЬКой Цоооно1кой

22 - &имена „И

<Риа 2а

Рык. 2

1795312 (795312

Г

1 )

f lr ! (1м:) (х

l (с !

1 ! ! ! ! !

I

1 !

t

1

I (!

I ! ! !

I

1

I

1 !

1

1

1

I

1 (1

1

1!

1 ! !

1. ! !

1 !

1795312

ЮО ЮВ Ь ВВ 4В 4Ю Ю В ЮЬ, Ю ФВ Ф . В

1 (!

I

Я

6к бь!х

Btrv Рог. 8

1795312

Вых.2

° В ЬВ ВВ ВВ В ВВ

8bi»Л быкЗ Вх2

I

В ВВ аа В ° ВВ В ° 4В

Вык

Теле1иьиаиныо оиЭокатоР а а а а В а а Ве МВ\ ФВ В а а В В Ю В 4М ВВ Ю . 4ЬВ ВВ 4 4 4 В ВВ «ВЬ с Ры. И

1

° В ьа

° ВВ ВВВ аа\ » Ва

". t! !

„- t.: l

1. 1

1

I !

1 !

1

1 ! !

I И

I

- Бло

eprlnewa

1 !

ВЬ ЬВ Ю

Временной сеекыор

1.795312

Составитель А.Одинец

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор T.Ñîêoëîâà

Корректор M.Ñàìáîðñêàÿ

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101. Заказ 424 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к силоизмерительной технике, Устройство содержит преобразователь 1 активной мощности, преобразователь 2 частоты вращения, делитель 3, блок 4 компенсации потерь холостого хода, квадратор 5, умножитель 6, сумматоры 7 и 8, индикатор 9, блок 10 температурной коррекции электрических потерь, 2-4-7-8-3- 9, 5-6-7, 1.0-6, 1-8, 2-3

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для сигнализации о достижении предельно го крутящего момента на вращающемся валу

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения или регулирования крутящего момента в установках со значительными располагаемыми и потребляемыми мощностями, например, на морских судах для измерения крутящего момента на валах гребных винтов, на валах прокатных металлургических станов, на валах несущего ротора вертолета, на валу газоперекачивающего агрегата, на валу редуктора турбо-винтового авиационного двигателя и т.д

Изобретение относится к измерительной технике и может бытъ использовано для графического контроля характера неравномерности распределения в течение периода вращения крутящего момента активных и тормозящего момента пассивных вращающихся объектов

Изобретение относится к области измерений кутящих моментов на тормозном валу, а также углов рассогласования вращающихся валов и может быть использовано в следящих приводах, а также для измерений мгновенных значений крутящих моментов в фиксированных положениях вращающегося вала

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и используется для непрерывного бесконтактного измерения параметров вращающегося вала при определении эффективной мощности

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к рулевым приводам с сервомеханизмами в качестве устройства для бесконтактного измерения крутящего момента рулевого вала в системе управления электромеханическим усилителем руля

Изобретение относится к автомобилестроению и может использоваться в качестве датчика для бесконтактного измерения крутящего момента рулевого вала в системе управления электромеханическим усилителем руля

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к рулевым приводам с сервомеханизмами и может использоваться в качестве датчика для бесконтактного измерения крутящего момента рулевого вала в системе управления электромеханическим усилителем руля

Изобретение относится к технике измерения крутящих моментов между двумя соосными валами

Устройство для измерения угла закручивания вращающегося вала, единицы измерения угла поворота

Наверх