Устройство для преобразования скорости вращения в цифровой код

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВГОв" СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (I I) 543969 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.04.75 (2I) 2123116/24 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано25,01.77. Бюллетень № 3 (45) Дата опубликования описания 17.03.78 (5 ) Я. Кл >

Ст 08 С 9/00

Гвоудвротвенный комнтет

Совета Мнннстроа СССР оо делам нэобрвтеннй и открытий (53) УДК 681.325 (088. 8) (72) Авторы изобретения В.В. Бепьгий, С.Ф, Михайлов, E.Ã. Пронин и В,П. Школки (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СКОРОСТИ

ВРАЩЕНИЯ В ЦИФРОВОЙ КОД

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники для пре» образования скорости вращения в цифровой код.

Известны устройства для преобразований и измерения скорости вращения вала, используемые в автоматике и вычислительной технике, содержащие фазовый генератор, ро тор которого выполнен в виде укрепленного на контролируемом валу постоянного магнита, а выход через выпрямитель подключен к измерительному прибору, и механический счетчик, связанный с генератором через пе редеющее звено, включающим в себя анкерный узел, в звено выполнено в виде электводвигателя с фазами статорных обмоток (1). Такие устройства сложны и мало надежны.

Наиболее близким техническим решением является устройство для преобразования скорости вращения в цифровой код, содержащее датчики, соединенные через формирователи импульсов с коммутатором, который соединен с одним из входов гервого элемента И, дру гой вход которого соединен с триггером управления, генератор импульсов, подключен-. ный к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с программным блоком, выход программного блоха по,:атю« чен ко входу триггера управления, элемент

HE и счетчик (21, Однако это устройство характеризуется сложной схемой реализацией, так как в нем содержатся преобразо ватели частота-код, временной интервал» код, дополнительные и другие логические схемы. Кроме того, для получения кода ско-. рости вращения необходимо предварительно ! произвести ряд дополнительных вычислений, а именно - последовательно вычесть из ко15 да времени измерения содержимое счетчика преобразователя временной интервал-код и содержимое дополнительного счетчика, из содержимого счетчика частота-код вычесть единицу.

20 С целью упрощения устройства и расширения его функциональных возможностей, в устройство введены дополнительные элемен ты И, триггеры и счетчик, первый вход первого дополнительного элемента И соединен

2s с выходом первого элемента И и с выходдф

543969 установа в единичное положение первого дополнительного триггера, единичный выход которого подключен ко вторым входам первого дополнительного элемента И и второ- . го элемента И, а второй вход — ко входу триггера управления, выход первого дополнительного элемента И соединен со входом счетчика, выход второго элемента И соединен с первым входом второго дополнитель ного элемента И, второй вход которого подключен к выходу коммутатора через элФмент НЕ, а выход - к входу дополнительнбго счетчика, вход обнуления которого сое- динен с выходом третьего дополнительногд элемента И, первый вход которого соединен с нулевым входом второго дополнительного триггера, единичный выход которого подключен к первому входу четвертого дс- полнительного элемента И, выход которого соединен со входом блокировки переноса и счетным входом дополнительного счетчика, вторые входы третьего и четвертого дополнительных элементов И объединены и подключены к выходу первого элемента И.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для преобразования скорости вращения в цифровой код, Первый датчик 1 генерирует импульсы, частота которых пропорциональна скорости вращения. Эти импульсы подаются на фор- мирователь импульсов 2, где формируются по амплитуде и длительности, а затем через коммутатор 3,:который по сигналу с блока управления (на чертеже показана только выходная клемма) подключает выход формирователя импульсов нужного датчика, ко входу элемента И 4. На второй вход элемента И 4 подается сигнал с единичного выхода триггера управления 5. Сигнал с выхода элемента И 4 подается на вход элемента И 6, а также на вход установа триггера 7 в положение единица". Единич ный выход триггера 7 соединен со вторым входом элемента И 6, выход которого подается на счетчик Я, в котором по окончании времени измерения записано число, рав ,ное количеству импульсов без единицы, пос» тупивших от датчика 1, Отсчет времени из» мерения ведется от поступления первого импульса с выхода элемента И 4. Конец измерения и поступление первого импульса с выхода элемента И 6 не синхронизированы:

С целью измерения времени от поступлени последнего импульса с выхода элемента И

4 и до конца измерения используется преобразование временной интервал -код, OF стабилизированного генератора импульсов 9 импульсы поступают на вход элемента И

10, на второй вход которого подается сиг-, нал с единичного выхода триггера 7. Если триггер 8 находится в состоянии "единица, то импульсы от генератора 9 через элемент

И 10 поступает на программный блок 11 и на вход элемента И 12, на второй вход ко . торого поступает через элемент НЕ 1 3 си нал с выхода коммутатора 3. С выхода элемента И 12 импульсы поступают на вход счетчика 14 и считаются до появления на выходе элемента И 4 очередного импульса щ Очередной импульс с выхода элемента И 4 если триггер 1 5 находится в нулевом состоянии, проходит через элемент И 1 6 и об

:нуляет счетчик 14. В случае, когда после прохождения импульса с выхода элемента

15 И 4, пройдет некоторое время, а до поступ пения очередного импульса появится с выхода программного блока 11 сигнал окончания измерения, который установит в нулевое положение триггеры 5 и 7, то в счетчике 14 будет записано число, равное количеству импульсов, поступивших от генератора 9 за время от появления последнего импульса с выхода элемента И 4 до окончания времени измерения. и Таким образом, скорссть вращения пропорциональна числу импульсов в счетчике

6 за время измерения (время, задаваемое программным блоком) минус время от при хода последнего импульса с первичного дат80 чика до появления сигнала с программного, блока.

При использовании преобразователя скорости вращения с UBM в контуре управления сложным объектом, например двухваль85 ным газотурбинным авиационным двигателем с регулируемым соплом, необходимо иэм рять скорость вращения обоих каскадов, а именно: число оборотов вентилятора и число оборотов ротора высокого давления, Ии

40 намика и диапазон изменения скорости для этих каскадов различна, поэтому на вход программного блока НВ (настройка времени измерения) из памяти ЦВМ (на чертеже не показана) подается код времени измерения.

45 Получение отклонения скорости в предлагаемом устройстве осуществляется путем предварительной записи в счетчики 8 ч 14 в обратном коде 1 и 2 заданного значения скорости вращения, затем устанавливается

50 триггер 15 в единичное положение. Различие в работе устройства прй этом режиме зак-. лючается в том, что очередной импульс с выхода элемента И 4, пройдя через элемент

И 17, изменит код счетчика 14 на образ б5 ный, заблокировав цепи переноса этого счетчика.Отклонениескоростистэараиеезаданной (или измеренной ранее) пропорционально от ношению разности содержимого счетчика

6 и произведения заданной скорости на со

60 держимое счетчика 14 к сумме времени

543969 предыдущего измерения и времени пропорциональному содержимом счетчика 14.

Введение дополнительных элементов И, триггеров и счетчика упрощает процесс пс лучения кода скорости вращения, появляет си возможность измерения приращения ско= рости вращения и изменения времени измерения при обеспечении постоянной и высокой точности измерения в широком диапазоне изменения скоростей вращении., Использование уст„ойства в контуре уп равления, например, авиационным двигателем обеспечивает высокую раэрешаюшую способность цри малых габаритах.

Формула изобретения

Устройство для преобраэования скорости вращения в цифровой код, содержащее датчики, соединенные через формирователи импульсов с коммутатором, который соединен с одним из входов первого элемента И, другой вход которого соединен с триггером управления, генератор импульсов, подключенный к первому входу второго элемента

И, выход которого соединен с программным блоком, выход программного блока подключен ко входу триггера управления, элемент

НЕисчетчик, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и расширения его функциональных возможнос- тей, в устройство введены дополнительные элементы И, триггеры и счетчик, первый вход первого дополнительного элемента И соединен с выходом первого элемента И и с входом установа в единичное положение первого дополнительного триггера, единичб щей выход которого подключен ко вторым входам первого дополнительного элемента

И и второго элемента И, а второй вход,ко входу триггера управления, выход первого дополнительного элемента И соединен 9 со входом счетчика, выход второго элемента И соединен с первым входом второго дополнительного элемента И, второй вход которого подключен к выходу коммутатора через элемент НЕ, а выход - к входу доkl полнительного счетчика, вход обнуления которого соединен с выходом третьего дополнительного элемента И, первый вход кото рого соединен с нулевым входом второго дополнительного триггера, единичный выход

29 которого подключен к первому входу четвертого дополнительного элемента И, выход которого соединен со входом блокировки переноса и счетным входом дополнительного счетчике, вторые входы третьего и четвер

2S того дополнительных элементов И объединены и подключены к выходу первого элемента И,.

Источники информации, принятые во вни® мание при экспертизе:

1, Авт. свид. СССР ¹ 415579, G 01ц

7/30 от 28.07.72.

2. Авт. свид. СССР № 308447, Q 08

9700. от 25.11.69.

543969

Составитель И. Назаркина

Редактор Ф, Хлебников Техред Ni iЛев щкая Корректор С. Шекмар

Заказ 757/65 Тираж 7"78 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4