Цифровой тахометр

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii 881619 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 150280 (21) 2884239/18-10 (5 l ) M. Кл.

G 01 Р 3/489 с присоединением заявки М

Тооуйарстееииый комитет

СССР (23) Приоритет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.1 1.81. Бюллетень № 42 (53) УДК621.317.,39.531.77 (088.8) Дата опубликования описания 15,1181 (72) Авторы изобретения

Н.В.Кирианаки, В.Д.Гринец и Е.И.Казанцев (7I) Заявитель

Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (54) ЦИФРОВОЙ ТАХОМЕТР

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для измерения частоты вращения с представлением информации в цифровой форме.

Известно устройство для измерения частоты вращения, содержащее соединенные последовательно измерительный преобразователь частоты вращения в частоту импульсов напряжения и цифровой частотомер (1) .

Недостатком такого устройства явт0 ляется то, что оно не позволяет измерять низкие частоты вращения с высоким быстродействием при малом времени измерения.

t5

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее генератор импульсов, выход которого через делитель частоты и формирователь синусоидаль20 ных напряжений соединен с фазовращателем, ротор которого связан с исследуемым обьектом, формирователь импульсов и ключ, второй вход которого

;подключен к выходу генератора, соединен со входом счетчика127.

Недостатком указанного устройства является невозможность измерения частоты вращения в широком диапазоне изменения частоты вращения с высокой точностью, Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона измерения частоты вращения.

Указанная цель достигается тем, что в устройство включены второй делитель частоты, включенный между= юрмирователем и входом ключа и блок управления делителями, входы которого соединены с выходом счетчика, а выходы — к управляющим входам делителей при этом счетчик выполнен вычитающим.

На чертеже приведена схема цифрово го тахометра.

Цифровой тахометр содержит генератор импульсов 1, выход которого

881619 ния в

Формула изобретения

55 через первый управляемый делитель частоты 2, формирователь синусоидальных напряжений 3, фазовращатель 4, формирователь импульсов 5, второй управляемый делитель частоты 6, 5 ключ 7 соединены со входом вычитающего счетчика 8.Второй вход ключа 7 непосредственно связан с выходом генератора 1. Информационные выходы счетчика 8 соединены с соответст- 10 вующими информационными входами блока управления делителями 2, а его два управляющих выхода подключены к одноименным и раэноименным управляющим входам, соответственно делите- 15 лей 2 и 6.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 генерирует импульсы, которые делятся делителем 2, а затем поступают на формирователь 3, который, в зависимости от типа применяемого фазовращателя, формирует два или более синусоидальных напряжений, сдвинутых по фазе друг относительно друга. Фазовый сдвиг выбирается таким, чтобы в обмотках фазовращателя

4 образовалось круговое вращающееся электромагнитное поле с частотой вращения ft-, равной частоте синусоидальных напряжений. При вращении ротора фазовращателя 4 в направлении, противоположном направлению вращения электромагнитного поля, в выходной обмотке индуцируется напряжение, частота f которого равна сумме часI тоты вращения электромагнитного поля

1 и f< — частоты вращения ротора фазовращателя 4, Эта часто=а поступает на вход формирователя 5, с выхода которого прямоугольные импульсы с частотой f поступают на управляемый делитель 6, который открывает ключ

7 на время, равное, например, одному периоду. Импульсы с частотой f> генератора 1 поступают на выход вычи".-. тающего счетчика 8, в котором перед началом измерения записано число

Й = f0 /fg. По окончании периода Т в счетчике 8 будет зафиксировано число

И=И -TK = — - — = о о

О 0 %с Хс+КА о о ())

Ю, f,(1++ „I% ) Если выбрать f /f KCl и использо-. вать только первых два числа разложе4 ряд функций (1) можно записать

Ь;) О (% ) с (pJ

). - 2 Х Х

Таким образом, результат, зафиксированный в вычитающем счетчике 8, пропорционален частоте вращения ротора фазовращателя 4. При измерении по такому методу возникает методическая погрешность, значение которой . можно оценить как

ch — ЕХ (3)

Из выражения (3 ) следует, что значение d тем меньше, чем больше отличаются друг от друга значения частот f> и fg, что трудно осуществить в широком динамическом диапазоне изменения частоты вращения, так как изменение частоты fg ча один порядок при неизменной f< приводит .к изменению методической погрешности на два порядка.

Таким образом, при увеличении частоты вращения 1Х в К раз необходимо в К раз увеличить частоту fc питания фазовращателя, а для сохранения выражения (1) — в К раз уменьшить выходную частоту фазовращателя.

Управляемые делители частоты 2 и

6 по команде блока управления 9, который анализирует состояние вычитающего счетчика 8 после каждого цикла измерения, изменяют как частоту питания, так и выходную частоту фазовращателя 4, причем, если в делителе 2 увеличивается коэффициент деления, то в делителе он уменьшается, и наоборот.

Реализация предлагаемого изобретения обеспечивает автоматическое измерение частоты вращения в широком диапазоне изменения при постоянной методической погрешности и малом времени измерения, определяемого продолжительностью одного или нескольких периодов частоты питания фаэовращателя, которая намного больше частоты вращения исследуемого объекта, Цифровой тахометр, содержащий генератор импульсов, выход которого че881619

Составитель В. Киселев

Редактор M.Ïoãoðèëÿê Техред A.À÷ Корректор М.Пожо

Заказ 9962/67 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рез делитель частоты и формирователь синусоидальных напряжений соединен с фазовращателем, ротор которого связан с исследуемым объектом, а выход через формирователь импульсов соединен с первым входом ключа, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход — ко входу счетчика импульсов, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерения частоты вращения, в него введены второй делитель частоты, включенный между формирователем импульсов и клйчом,.и блок управления делителями, входы которого подключены к выходам счетчика, а выходы — к управляющим входам делителей частоты, при этом счетчик выполнен вычитающим.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы. К.,1971,с.413-415.

2.Цроэдов Е.А.и Пятибратов А.P.

Автоматическое преобразование и кодирование информации. М., 1964, с. 208 (прототип).