Быстродействующее цифровое устройство для измерения разности скоростей секций агрегатов

370529 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социал истицеских РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 261971 ( 1636861/18-10)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 15.1,1973. Бюллетень11Дата опубликования описания 16 Л.1973 М, Кл. 6 01 р 3/56 йомитет аа делам езаОретеиий и открытий ари Совете Миииатраэ СССРУДК 531,767:621.3.083.72 (088.8) Авторыизобретения Б. А. фурман, А. Г, Личман и М. Г, Рохман Харьковский политехнический институт им. В. И, ЛенинаЗаявитель БЪСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЕ ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ СКОРОСТЕЙ СЕКЦИЙ АГРЕГАТОВИзобретение касается цифровых измерительных систем высокой точности и может быть использовано для измерения разности окоростей секций агрегатоввыпускающих полосовые материалы.Известные быстродействующие цифровые устройства для измерения расзности скоростей секций агрегатов, выпускающих полосовые материалы, содержащие блок тактовых импульсов, блок задания калиброванных интервалств Времени, блок измерения, включающий в себя схему сравнения остатков, схему сравнения чисел переполнений, схему управления переносом информации и схему распознавания знака, а также выходной счетчик, имеют сложные схемы сравнения чисел переполнений, управления переносом информации и распознавания знаков,Для,повышения надежности предлагаемого устройсвва схема сравнения числа переполнений выполнена в виде двух триггеров, входы которых связаны соответственного с выходами двух двоичных счетчиков, а потенциальные входы через четыре диода попарно подключены к двум входам схемы запрета на двух диодах и чвух резисторах, а схема управления переносом информации состоят из трех схем совпадений, потенциальный вход одной из которых подключен к выходу схемы запрета, импулысный вход подключен к блоку тактовых импульсов, а выход - и выходу выходного счетчика; потенциальный вход второй схемы такнсе подключен к Выходу схемы запрета, выход ее связан со входом триггера знака, а импульсный вход соединен с выходом третьей схемь 1 совпадения, импульсный вход которой соединен с Выходом из дВОичных счетчикоВ, а потенциальный вход - с потенциальным выходом триггера блока тактовых импульсов, 10 На чертеже пред тавлена блок-схема предлагаемого устройства для измерения разности скоростей секций агрегатов, выпускающих полосовой матерпал.Блок 1 тактовых импульсов состоит из ге нератора 2 эталонной частоты, стабилизирован 11 ого кварцем и подключенного через переключатель д и кип 1 п-реле 4, Выход последнего связан с импульсным входом схемы 5 совпадения, управляемого по потенциальному входу с выхода триггера б. Блок тактовых импульсов содержит также формирователи 7 и 8 импульсов сброса, связанные с разделительными входами триггера б и управляю 1 цие сбросом по шинам 9 и 10. Выход схемы 5 соединен также со входом кипп-реле 11.Блок 12 задания калиброванных интерваловвремени, состоящий из двоичного делителя 13 частоты, вход которого связан с выходом генератора 2 через переключатель 8, а выход - со 30 входом формирователя 7, и диодного дешиф 3705293ратора 14, поразрядно связанного с делителем13. Выход одной из шин дешифратора 14 связан с формирователем 8, а два других - сблоком 15 измерения, Последний непосредственно связан с дискретными датчиками 16и 17 скорости, установленными на приводныхвалах секций агрегата, скорости, которых сравниваются (на чертеже не показаны), Выхододного из датчиков (1 б) авязан с переключателем 3 блока 1 тактовых частот и используется в режиме измерения относительных значений разности, подключаясь при этом через переключатель 3 к входу двоичного делителя 13частоты.Блок измерения 15 состоит из схемы 18сравнения остатков чисел импульсов, поступающих от датчиков 1 б и 17 скорости за калиброванный интервал времени, схемы 19 сравнения числа переполнений, схемы 20 управленияпереносом информации.Схема 18 сравнения остатков состоит извентилей 21 и 22 совпадения, импульсные входы которых связаны с выходами датчиков 1 би 17, а потенциалыные входы управляются сшин дешифратора 11 схем 23 и 24 ИЛИ,входы которых соединены с выходами вентилей 21 и 22 и двоичных счетчиков 25 и 2 б,входы ксторых подключены к выходам схем23 и 24. Вторые входы схем 25 и 2 б овязаны свыходами вентиля 5 и кипп-,реле 11 блока 1.Схема 19 состоит из двух триггеров 27 и 28,входы которых соединены с выходами счетчиков 25 и 2 б.Выходы триггеров 27 и 28 через диоды 29 -32 подключены к двум входам схемы запретана диодах ЗЗ и 34 и резисторах 35 и Зб, подключенных, к источнику отрицательного напряжения - Е,Схема 20 состоит из трех схем совпадения37, 38 и 39, Выход схемы 39 соединен с входом декадного счетчика 40, а выход схемы 38 -с входом триггера 41 знака, связанных с индикаторным устройспвом 42.Цепи сброса счетчиков 25 и 2 б, триггеров 27,28 и 41 подключены к шине 9 сброса блока 1.Принцип действия предлагаемого устройстваоснован на методе сравнения не абсолютныхветигин, составляющих разности скорости,а лишь некоторых остаточных значений, непревышающих максимально возможной разности.Полный цикл измерения состоит из двухэтапов. На первом этапе числа импульсов измеряемых частот, получаемые за фиксированныйинтервал времени и пропорциональные абсолютным значениям окоростей секций, значительно уменьшаются на некоторую, определенную для каждой из секцийвеличину доуровня указанных остатков. Уменьшение про.изводится путем многократного вычитания изобеих составляющих некоторого, заранее заданного числа, превышающего максимальновозможную разность. На втором этапе измерения сравниваются полученные остатки и значения их разности импулысами тактовой час 15 20 25 3) 35 40 45 50 55 60 65 4тоты переносятся в декадный счетчик, управляющий цифровыми индикаторами, Одновременно определяется знак разности.Возможны два пути использования описанного процесса: измерение абсолютных и относительных значений разности скоростей,т. е.собственно разности и соотношения.Принцип измерения частоты как числа импульсов за определенный интервал времени,определяемый числом импульсов другой частоты, основан на следующих соотношениях:Лп=п =Т и п,=и, - ,Уг где и, - число импульсов частоты ,;и, - число импульсов частотыза пер и од изюм ер единия Т.Если частота :, определяющая интервал измерения, фиксированная, то результат измерения представляет в некотором масштабе абсолютное значение измеряемой частоты ,. Если частотапеременная, то результат измерения представляет при другом значении масштаба отношение двух измеряемых частот.Работа схемы сравнения числа переполнений двоичных счетчиков блока измерения и схемы управления переносом информации в выходной декадный счетчик происходит следующим образом.При равенстве чисел переполнений счетчиков 25 и 2 б на перовом этапе работы к началу второго этапа триггеры 27 и 28 оказываются в одинаковом состоянии. При этом запрещающий нулевой потенциал присутствует только на одном из входов схемы запрета на диодах 33, 34 и резисторах 35, Зб, запрет не осуществляется, на выходе схемы запрета имеет место отрицательный потенциал, открывающий схемы совпадения 38 и 39.При неравенстве чисел переполнений (возможное различие на единицу) состояние триггеров 27, 28 к началу второго этапа оказывается разным, запрещающий потенциал поступает на оба входа схемы загрета, на ее выходе запрещающий нулевой потенциал запирает схемы 38 и 39,В начале второго этапа открывается по потенциальному входу схема совпадения 37.На втором этапе измерения на вход импульсной схемы совпадения 39, а также на входы счетчиков 25, 25 поступает пачка импульсов тактовой частоты, сформированная в блоке тактовых импульсов 1, Количество импульсов в пачке определяетя дополнительным калиброванным интервалом времени, в течение которого дважды опрокидывается триггер б, выходное напряжение которого открывает на этот период схемы совпадения 5 и 37, и равно емкости каждого из счетчиков 25, 2 б.При прохождении тактовой частоты на втором этапе каждый из счетчиков переполняется один раз при дополнении запи"анного в нем на первом этапе остатка до числа, соответствующего полной емкости. Каждый из этих импульсов переполнения опрокидывает триг370 о 29 авитель Н. Надеждинаехред Г, Дворина Корректор Е. Сапуно Реда Иванова Заказ П 29/13 Игд. М 263 Тнргж 75ЦИИИПИ Котнттета по делам изобретений и открытий при СМосква, Ж, Ргушская наб., д. 4/5 Починено те 1 тинистров СССТипография, пр Сапунова гер 27 или 28. С момента каждого опрокттдывания схема запрета изменяет свое состояние на обратное и соответственно управляет прохождением импульсов через схемы совпадения ЗВ и 39, При этом число импульсов тактовой частоты, поступившее в декадный счетчик 40 оказывается равным разности сравниваемых окоростей в заданном масштабе, а состояние триггера зпака 41 соответствует знаку этой разности. Последние управляют световыми индикаторами для отсчета значений разности и ее знака. Предмет изобретенияБыстр одействуютцее цифровое устройство для измерения разности скоростей екц 11 Й аг.регатов, вьтпускаютцттх по,тосовые материалы, состоящее из блока тактовых им. ульсов, олока задания калиброватнных интервалов времени, блока измерения, включающего в себя схему сравнения остатков, схем ср авкения ч 11 сла переполнении и схему управ;тепия ттеретгосом информации, вьтходнс 1 го счетчика, трттггеРа Знатна И ИНДНКатОРНОГО УСТРО 11 СТВа, ОтгтиЧаютттееся тсм, чтэ, с целью повышения надежности устройства, схема сравнения числа переполнений выполнена в виде двух триггеров, входы которых связаны соответствентто с выхо;тами двух двоичных счетчиков, а потенциальные выходы через четыре диода попарно подключены к .двум входам схемы запрета на двух диодах и двух резттсторах, а схема управ ления переносом ннформатции состоптт из трехсхем совпадений, потенциальный вход одной из которь 1 х подключен к выходу схемы запрета, импульсный вход подключен к блоку тактовых импульсов, а выход - к входу выходного счетчика; потенциальный вход второй схемы совпадений также подключен к выходу схемы запрета, выход ее связан со входом триггера знака, а импульсный вход соединен с выходом третьей схемы совпадения, 11 мпульснь 1 й вход которои соедттнен с выходом одного из двоичных счетчиков, а потенциальный вход - с потенциальным выходом триггера блока тактовых импульсов,