Устройство для измерения частоты вращения
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соввтскик
Социал истичвсиих
Рвспублнк
<и>935793
{61) Дооолнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 11. 12. 80 (21) 3215334/18-10 с врисоединеннем заявки М (23) Приоритет (5I ) lVl. Кл.
С 01 P 3/489
Гоеударствоивй коинтет
СССР аю делам иэабретенкй и открытнй
Ояублнковано 15. 06. 82. Ьтоллетрнь Ме 22
Дата онубликования онисання 1 5 . Об .82 (53) УДК621.317.
39:531 77 (088.8) С.А. Бронов, В.А. Забуга, В.И. Пантелеев, С.В. Ченцов, Б.П. Соустин, В.В. Суханов и A.Ã. Иа альский " (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель
Красноярский политехнический институт
t (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЦЕНИЯ
Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения частоты вращения различных валов и механизмов.
Известно устройство для измерения скорости вращения, основанное на подсчете числа импульсов генератора эталонной частоты за интервал времени, являющиися функцией скорости (I).
Однако это устройство имеет ограто ниченный нижний предел измерения скоростей.
Наиболее близким к предлагаемому является цифровой измеритель низких скоростей вращения, содержащий ттт-фазт5 ный фазовращатель, к выходу которого подключен формирователь импульсов, формирователь временных интервалов, генератор эталонной частоты, подключенный к первым входам двух вентилей, и счетчик, вход которого соединен с выходом первого вентиля |23.
Недостатком указанного устройства является ограниченность верхнего пце-дела диапазона измеряемых частот вращения.
Цель изобретения - расширение диапазона измерения.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены второй формирователь импульсов, подключенный ко входу фазовращателя, и счетный триггер, при этом формирователь временных интервалов включен между выходами формирователей импульсов и входом счетного триггера, прямой выход которого подключен к второму входу первого вентиля, а инверсный выход . - к второму входу второго вентиля, третьи входы вентилей соединены с выходом формирователя временных интервалов, а счетчик выполнен реверсивным, причем его реверсивный вход соединен с выходом второго вентиля, На чертеже представлена структур" ная схема устройства.
Устройство содержит ттт-фазный фазовращатель 1, соединенный с контроли-
93579 и„= f. t1
k -Ч„, руемым объектом, блок питания 2; к которому подключены статорные обмотки фазовращателя. Выход фазовращателя 1 соединен с входами формирователя старт-импульсов 3 и формирователя стоп-импульсов 4, подключенными к формирователю временных интервалов (блоку выделения разности фаз) 5, выход которого подключен к входу счетного триггера 6 и к входам вентИ- 1в лей 7 и 8.,Ко вторым входам этих вен-. тилей подключен выход генератора 9 эталонной частоты, соединенный дополнительно с входом задания частоты блока питания 2. К третьим входам ,вентилей 7 и 8 подключены соответст" венно прямой и инверсный выходы триггера 6. Выход вентиля 7 соединен . с прямым входом реверсивного счетчика 10, а выход вентиля 8 - с реверсив-3в ным входом счетчика 10.
Устройство работает следующим об" разом.
Одно из напряжений статорной обмотки фазовращателя 1 подается на И вход формирователя старт-импульсов 3, который в момент перехода статорного напряжения через нуль формирует узкий импульс напряжения. На вход форми рователя стоп-импульсов 4 подается 3в напряжение с одной из роторных обмоток тп -фаэного фаэовращателя, и при переходе через нуль этого напряжения также формируется узкий импульс напряжения. Старт- и стоп-импульсы пос3S тупают на входы формирователя временных интервалов 5, который формирует положительные импульсы стабильной частоты. с длительностью, пропорцио" нальной интервалу времени между
40 старт- и стоп-импульсами (этот интервал в свою очередь пропорционален углу поворота вала фазовращателя).Импульсы с формирователя интервалов пос. ,тупают на счетный вход триггера 6, выполняющего функции распределителя; импульсов.
В начальный момент времени счет- чик 10 сброшен в нуль. В момент появления на выходе формирователя интервалов положительного импульса на прямом выходе триггера б - единица, а на инверсном — нуль. Тогда откроется вентиль 7 и через него на прямой вход счетчика 10 поступают импульсы от генератора 9 эталонной частоты. Число поступивших импульсов
3 4 где Ч„ - угол поворота вала фазовращателя к концу первого измерения;
t - длительность импульса на выходе формирователя 5, соответствующая Ч„; к - коэффициент пропорциональности;
f - частота генератора эталонной частоты.
После окончания счета в счетчике
10 записывается информация об угле Ч„.
Задний фронт импульса с формирователя интервалов переключает триггер 6 и на его прямом выходе появляется нуль, а на инверсном - единица. Поэтому в момент прихода следующего импульса с формирователя интервалов открывается вентиль 8, через который импульсы от генератора 9 поступают на реверсивный вход счетчика 10, при
r этом счетчик начинает считать в обрат ную сторону. Число этих импульсов
n< f °,,, у где - длительность импульса на вы l ходе формирователя 3, соответствующая 2. В счетчике 10 записывается число Ьп„= n<-n< = kf(< Р ) kfaV< ° Приращение угла 0V произошло за время измерения y t 2Т, где Т - период следования импульсов с формиро; вателя интервалов 5.Следовательно, средняя за время измерения частота вращения может быть определена как ДЧ„.1 П n„ од 0Р М Е ь Так как время измерения является величиной постоянной (и стабильность его может. быть обеспечена с точностью кварцевого генератора), то 0D y 1 Ь 1 где 1= К.Р. 1-""". Информация о частоте вращения в счетчике контролируется, после чего он сбрасывается в нуль. Задний фронт импульса с формирователя временных интервалов 5 возвращает триггер б в исходное состояние. Далее процесс повторяется. Формула изобретения 1О Составитель В. Квселев Редактор И. Петрова. Техред И. Гайду Корректор И. Демчик Заказ 4198/44 Тираж 887 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 5 9357 Таким образом, контролируя содержимое счетчика после окончания реверсивного счета, можно получить информацию о частоте вращения. Предлагаемое устройство не имеет .принципиальных ограничений по диапазону измеряемых частот вращения. Устройство для измерения частоты вращения, содержащее 1п -фазный фазовращатель, к выходу которого подключен формирователь импульсов, формирователь временных интервалов,генератор эталонной частоты, подключенный к первым входам двух вентилей, и счетчик, вход которого соединен с . выходом первого вентиля, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, в не93 6 го введены второй формирователь импульсов, подключенный ко входу фазо" вращателя, и счетный триггер, при этом формирователь временных. интерва. лов включен между выходами формирова" телей импульсов и входом счетного триггера, прямой выход которого под" ключен к второму входу первого вентиля, а инверсный выход - к второму входу второго вентиля, третьи входы вентилей соединенн с выходом формирователя временных интервалов, а счетчик выполнен реверсивным, причем его реверсивный вход соединен с выходом второго вентиля. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР H 247393, кл. G 01 P 3/48, 1967. 2. Авторское свидетельство CCCP H 673921, кл. G 01 P 3/48, 1977 (прототип).
