Устройство для измерения скорости вращения вала

(19) 01) 19337 ю 6 01 Р 3/36 ОПИСАНЙЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМУ( СВИДЕТЕЛЬСТВУм СОЮЗ СОВЕТСКИХ СО 1.ИАЛИСТИЧЕСН / РЕСПУ БЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(5")(57)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯСКОРОСТИ ВРАЦЕНИЯ ВАЛЛ, содержащеезакрепленные на валу модулятор с отверстиями,источник света и два фотоприемника, подключенных к дифференциальному усилителю,инвертирующий и неинвертирующий выходы которого.соединеныс регистратором, причем один из фото ремников установлен напротив источника света и отверстия модулятора, а. второй - напротив перемыч". ки между отверстиями .модулятора,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повыщения надежности и помехоустойчивости в него введены второй источник света, установленныйнапротив второго фотоприемника подругую сторону модулятора, и двауправляемых генератора тока, приэтом.инвертируащий выход дифференциального усилителя подключен куправляемому входу первого генератора тока, выход которого соединен.вторым источником света,а неинвертиющий - к управляемому входу второгогенератора тока, подключенного выходом к первому источнику тока.Изобретение относится к измери"тельной технике и может быть исполь.эовано для определения пути, пройденного колесом транспортного средства.Известно устройство для измеренияскорости вращения вала, содержащееисточник сйета подвижную и неподвижную растровые решетки, два фотопрй"емника, сдвинутые относительно другдруга по отношению к отверстиям решетки на 90. Каждый из фотоприемников подключен к детектору абсолютнойвеличины сигнала с компенсатором, выход которого подключен к сумматору,на который поступает также опорноенапряжение, выход сумматора подключенк фильтру низкой частоты, выход которого соединен с возбудителем источника света 1.1 .Наиболее близким к изобретению,является устройство для измерения. скорости вращения вала, .содержащеезакрепленные на валу модулятор с отверстиями, источник света и два фотоприемника, подключенных к диффе"ренциальному усилителю, инвертирующий и неинвертирующий выходы которого соединены с регистратором,причем один из фотоприемников установлен напротив источника света, авторой - напротив перемычки междуотверстиями модулятора Г 21.Однако известные устройства характеризуются недостаточными надежностью и помехоустойчивостью вусловиях работы транспортных средств.Целью изобретения является повышение надежности и помехоустойчивости работы устройства,Поставленная цель достигается темчто в устройство для измерения ско-.рости вращения вала, содержащее закрепленные на валу модулятор с отверстиями, источник света и два фотоприемника,. подключенных к дифференциальному усилителю инвертирующийи неинвертирующий выходы которогосоединены с регистратором, причемодин из фотоприемников установленнапротив источника света и отверстиямодулятора а второй - напротив перемычки между отверстиями модулятора, введены второй источник света,установленный напротив второго фотоприемника по другую сторону диска,.и два управляемых генератора токапри этом инвертирующий выход дифференциального усилителя подключен к4045 5055 дится в одном из устойчивых состояний равновесия, при котором источник 1 света излучает с максимально заданной .интенсивностью, а источник 2 света не излучает. фотоприемник 4 воспринимает излучение источника 1 света и воздействует на инвертирующий вход дифференциального усилителя, вводя его в состояние насыщения, при котором на инвертирующем выходе присутствует максимальное напряжение, поступающее на управляющий вход генератора .8 тока, задающего максимальный ток источника 1 света. На неинвертирующем выходе дифференциальногоусилителя при этой присутствует минимальное напряжение, поступающее на управляющий.вход генератора 7 тока, при котором он запирается и ток источника 2 света равен нулю. управляемому входу первого генерато.ра тока, выход .которого соединенс вторым источником. света, а неинвертирующий - к управляемому входувторого генератора тока, подключенного выходом к первому источнику токаНа фиг. 1 изображена структурнаяэлектрическая схема устройства; наОфиг.2 - диаграмма изменения токовот угла поворота модулятора.Устройство содержит источник 1 и2 света, модулятор 3 светового потока с равномерно расположенными прозрачными и непрозрачными элементами,соединяемый с вращающимся валом, фотоприемники 4 и 5 эасвечиваемые от.источников света в противофазе иподключенные к входам дифференциального.усилйтеля 6, и управляемые гейераторы 7 и 8 тока, питающие источники 1 и 2 света. При этом имеются дваконтура оптической положительной обратной связи, благодаря которым устройство имеет два устойчивых состояния равновесия, при которых один изисточников света погашен, а другойизлучает с максимально заданной интенсивностью,30Устройство работает следующим образом.Пусть в исходном состоянии модулятор светового потока установлентак, что один из его прозрачных элементов расположен напротив источника 1 света, а напротив источника 2 светанепроэрачный элемент модулятора( фиг,1), При этом устройство нахо3/38 Тираж 873 Подписно Зак лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул; Проектная,3 1 ОЩПри вращении модулятора светового .потока происходит смещение прозрачных и непрозрачных элементов, 8 ре-; зультате поток излучения, поступающий на фотойриемник 4 от. источника 1 света, начинает уменьшаться, Сигнал/ вырабатываемый .Фотоприемником М уменьшается, и дифференциальный усилитель выходит из состояния насыще-. ния. Напряжение .на его инвертирующем 10 выходе увеличивается, Генератор / тока отпирается, начинает питать источник 2 света, .в том время. как излучение источникасвета уменьшаетсявследствие уменьаения,напряже- И ния, поступающего на управляющий генератор 8 тока, Так как непрозрачный элемент модулятора светового потока, закрывающий ранее фотоприемник 5 смещается по мере вращения, то по ф следний воспринимает появившийся от источника 2 света поток излучения. бго сигнал, воздействуя на неинвертирующий вход диФференциального усилителя, способствует .дальнейшему разви э тию возникающего регенеративного про. :цесса переключения устройства в противоположное устойчивое состояние. Этот процесс заканцивается тем, что дифферейциальный усилитель входит в насыщение при обратных состояниях его выходных сигналов. При этом ис.точник 1 света перестает излучать,а источник 2 света излучает с максимально заданной интенсивностью. При дальнейшем вращении модулятора процесс периодически повторяется.Изменение токов, протекающих в источниках света, в процессе вращения .модулятора светового потока, изобра 32 ажено на диаграмме (Фиг.2), По осиабсцисс откладывается угол поворотамодулятора светового потока, а пооси ординат токи, протекающие в .ис- .точниках, света. Кривая 3 соответству-.ет первому источнику света, кривая Пвторому. Точками а, 8, с на оси абс.цисс отмечены моменты регенеративных.процессов переключения устройства,когда токи обоих источников светаравны. друг другу, При этом, как вид"но иэ диаграммы, увеличение ( уменьше"ние) тока в одном источникепроисходит при одновременном уменьшении(увелицении ) его на ту же величинув другом источнике. Суммарный ток,протекающий .в источнике, остаетсяпостоянным, позтому несмотря на импульсное потребление тока каждым источником света, устройство в целомпотребляет постоянный ток и не выдает .помех в цепь питания. Использование в предлагаемом уст" ройстве коммутируемых оптических положительных обратных связей через управляемые генераторы .тока, подключенные к выходам дифференциального усилителя и питающие соответствующие источники света, позволяет соэ" дать на его основе оптоэлектронный датчик, который может быть установлен непосредственно на буксу колесной пары железнодорожного транспорт" .ного средства и надежно работать в условиях высоких уровней электромагнитных полей, создаваемых коммутаци" ями тяговых токов, и в больщом диапазоне изменения температуры окружающей среды.