Устройство для измерения параметров на вращающихся валах

ОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ЯО СПУБЛИН (1% (11) ЕНИЯ Н ДВТ(21) (2,2) 3496572/1804, 10. 8207.12.83,О,В. Галки531,781,2:1, Груздевная тензо п р 72) 53) 6.5(088.8)сюин Е,и. ИмЭнергия", 1976,39. Зс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР У СВИДЕТЕЛЬСТ пульсс.73-76,2. Авторское свидетельство9 717576, кл, б 01 14 3/10, 1978 1,тотип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯПАРИ 4 ЕТРОВ НА ВРИЦМЭ 1 ИХСЯ ВАЛАХ, содержащее стационарную и вращающуюсячасти, связанные измерительным каналом и каналомпитания, который выполнен в виде трансформатора со стационарной и вращающейся обмотками,причем стационарная часть содержитдва преобразователя параметров времяимпульсных сигналов в напряжение,элемент НЕ и источник переменноготока, подключенный к стационарнойобмотке трансформатора, а вращающаяся часть содержит два измерительных преобразователя, каждый из которых содержит резисторный преобразователь и Формирователь времяимпульсных сигналов, которые подключены к вращающейся обмотке трансформатора через последовательную . ИЯ 1 0 0 1 1 3 2 4 ; 6 01 В 7 /1 6 ; Й 0 1 )4 3 /1 це очку из выпрямителя и стабилизато а, о т л и ч а в щ е е с я тем,что, с целью повыдения быстродействия, на вращающейся части установлены два токостабилизирувщих элемента, а иа стационарной части - усилитель, три потенциальных ключа,элемент И и элемент ИЛИ, при этомизмерительный канал ббразован фотопарой, содержащей светодиод, расположенный на вращающейся части, и Фотодиод, установленный на стационарной части иподключенный через усилитель к входам потенцральных ключейвыход одного иэ которых подключенк входу одного преобразователя параметров времяимпульсных сигналов внапряжение и через элемент НЕ - кодному входу элемента И, к второмувходу которого подключен выход второго потенциалвного ключа, а к выходу элемента И подключен одинвход элемента ИЛИ, к второму входукоторого подключен выход третьегопотенциального ключа, а к зыходу -вход второго преобразователя параметров времяимпульсных сигналовв напряжение, причем выходы измерительных преобразователей через соответствующие токостабилнзирунмиеэлементы подключены к светодиоду.Изобретение относится к измерительной технике и может быть. использовано для измерения параметров физических величин на вращающихсявалах, например деформаций, температуры, давления и т,д, 5Известно устройство для измерения параметров на врашаюцихся валах, состоящее из нескольких измерительных тензорезисторных мостовыйцепей с импульсным питанием, выходные сигналы которых запоминаются ипоочередно преобразуются преобразователем во времяимпульсные сигналы, которые также поочередно передаются по каналу связи к стационарным блокам устройства 1,Недостатком известного устройстваявляется низкое быстродействие,Наиболееблизким к предлагаемомуявляется устройство для измерения параметров на нращающихся валах, содержащее стационарную и вращающуюся части, связанные измерительным каналоми каналом питания, который выполненв виде трансформатоРа со стационаРной 25и вращающейся обмотками, причем стационарная часть содержит два преобразователя параметров времяимпульсныхсигналов в напряжение, элемент НЕ и:источник переменного тока, подключенный к стационарной обмотке транс- -30форматора, а вращающаяся часть содер жит два измерительных преобразователя, каждый из которых содержит резисторный преобразователь и формирова-,тель времяимпульсных сигналов, и которые подключены к вращающейся обмоткетрансформатора через последовательную цепочку из выпрямителя и стабилизатора 12 .Однако это устройство также имеет 40недостаточное быстродействие вследствие последовательного взаимодействияизмерцтельных преобразователей.Цель изобретения - повыаение быстродействия. 45Указанная цель достигается тем,что в устройстве для измерения пара-.метров на вращающихся валах, содержащем стационарную и вращающуюся части, связанные измерительным каналоми каналом питания, который выполненв виде трансформатора со стационарнойи вращающейся обмотками, причем стационарная часть содержит два преобразователя параметров времяимпульсныхсигналов в напряжение, элемент НЕы источник переменного тока, подключенный к стационарной обмотке .трансформатора, а вращающаяся часть содержит два измерительных преобразователя, каждый из которых содержит резисторный преобразователь и формирователь времяимпульсных сигналон, которые подключены к вращающейся обмотке трансформатора через последовательную цепочку из выпрямителя и ста билизатора, на вращавшейся части ус-танонлены два токостабилизирувщихэлемента, а на стационарной частиусилитель три потенциальных ключа,элемент И и элемент ИЛИ, при этомизмерительный каНал образован фотопарой, содержащей светодиод, расположенный на вращавшейся части, и фотодиод, установленный на стационарной части и подключенный через усилитель к входам потенциальных ключей,выход одного из которых подключенк входу одного преобразователя параметров времянмпульсных сигналов внапряжение и через элемент НЕ - к одному входу элемента И,к второму входукоторого подключен выход второго потенциального клвча, а к выходу элемента И подключен один вход эле-.мента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход третьего потенциального ключа, а к выходу - входвторого преобразователя параметровнремяимпульсных сигналов в напряжение, причем выходы измерительных преобразователей через соответствующие токостабилизирующие элементы подключены к светодиоду.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства,Устройство состоит из источника1 переменного тока, стационарнойобмотки 2 вращающегося трансформатора 3, вторичной обмотки 4 вращающегося трансформатора выпрямителя), стабилизатора б, первого формиро"вателя 7 времяимпульсных сигналов,первой мостовой цепи 8, второгоформирователя 9 времяимпульсныхсигналов, второй мостовой цепи 10,двух токостабилизируюших элементов 11 и 12, светодиода 13, фотодиода 14, согласующего усилителя15, трех потенциальных ключей 1618, схемы И 19, схемы НЕ 20, схемыИЛИ 21 и днух преобразователей 22и 23 нремяимпульсных сигналов в напряжение.Источник 1 переменного тока связан через стационарную 2 и вращавшуюся обмотку 4 трансформатора 3с последовательно соединенными выпрямителем 5 и стабилизатором б.К выходу стабилизатора б подключеныцепи питания формирователей 7 и 9времяимпульсных сигналов, входы которых соединены с мостовыми цепями 8 и 10, содержащими чувствительные элементы измеряемых параметров,например тензорезисторы. Выходыпреобразонателей 7 и 9 через токостабилизирувщие элементы 11 и 12подключены к светодиоду 13,фотодиод 14, установленный соосно со светодиодом 13, через согласующий усилитель 15 связан с входами потенциальных ключей 16-18. Выход первого потенциального ключа 16 соединен с первым входом схем И 19, выход второго потенциального ключа 17 соединен с.входом первого преобразователя 23 времяимпульсных сигналов в напряжение, и через схе му НЕ 20 - свторым входом схемы И 19, выход схемы И 19 и выход третьего потенциального ключа 18 соединены через схему ИЛИ 21, с входом второго преобразователя 22 вре мяимпульсных сигналов в напряжение,Напряжение с выхода источника 1 переменного тока подается через вращающийся трансформатор 3 на вход выпрямителя 5 и затем стабилизируется в стабилизаторе 6. Выходное напряжение стабилизатора б используется :дляпитания формирователей 7 и 9 врещяимпульсных сигналов.Под воздействием измеряемых параметров на чувствительные элементы мостовых цепей 8 и 10 последние изменяют свое сопротивление, что приводит к изменению временных параметров импульсов на выходе 25 формирователей, 7 и 9.Во время действия выходного импульса первого формирователя 7 времяимпульсных сигналов формируется импульс в токостабилизируюцем элементе 11, во время импульса с выхода второго формирователя 9 времяимпульсных сигналов формируется импульс тока в стабилизирующем элементе 12, причем амплитуда тока в токостабилиэирующем элементе 12 З 5 больше, чем амплитуда тока в токостабилизируюцем элементе 11, напримерв два раза. Импульсы тока, поступаюцие на светодиод 13, вызывают различное по яркости свечение, В 40 рассматриваемом случае импульсы от токостабилизирующего элемента 11 вызывают один уровень яркости свечения светодиода 13, под действием а 4 пульсов токостабилизирующего эле мента 12 яркость свечения удваивается, а при совпадении во время импульса токостабилизирующих элементов 11 и 12 яркость свечения утраивается.50На стационарной части устройства вспышки светодиодов 13 воспринимаются фотодиодом 14. Ток фотодиода 14 усиливается в согласующем усилителе 15 и его выходное напряжение пропорционально яркости свечения светодио 55 да 13. Потенциальные ключи 16-18 настроены на отличные друг от друга пороги срабатывания. Первый потенциальный ключ 16 настроен на напряжение срабатывания, соответствующее 60 яркости свечения светодиода 13 в том случае, когда на светодиод 13 поспоступает импульс тока только от токостабилизирующего элемента 11, Второй потенциальный ключ 17 настроен 65 на напряжение срабатывания, соответствующее яркэсти свечения светодиода 13 в том случае, когда на светодиод 13 поступает импульс тока только от гокостабилизируюцего элемента 12 В рассматриваемом примере напряжения срабатывания потенциальных ключей 16 и 17 соответственно равны Ч и 2 Ч, Значение напряжения выбрано в середине диапазона изменения выходного напряжения на выходе согласующего усилителя 15 при воздействии на светодиод 13 импульса от токостабилизирующего элемента 1.1. Третий потен-,циальный ключ 18 имеет порог срабатывания 3 Ч , соответствующий одновременной подаче импульсов от токо- стабилизирующих элементов 11 и 12 на светодиод 13.В том случае, когда на светодиод 13 поступают импульсы только от стабилизирующего элемента 11, период которых функционально связан с первой измеряемой величиной, происходит формирование логической "1 на выходе потенциального ключа 16. На выходе потенциального ключа 17 удерживается логический О, поэтому на выходе схемы И 19 появляется "1" и через схему ИЛИ 21 происходит запуск преобразователя 22 времяимпульсных сигналов в напряжение, выходное напряжение которого функционально связано с первой измеряемой величиной. Запуск преобразователя 23 времяимпульсиыхфсигналов в напряжение не осуществляется, так как на выходе потенциального ключа 17 имеется логический О".В том случае, когда на светодиод 13 поступают импульсы только от токостабилизирующего элемента 12, период которых функционально связан с второй измеряемой величиной, происходит Формирование логической единицы на выходах потенциальных ключей 16 и 17,Логическая единица с выхода потенциального ключа 17 запускает преобразователь 23 времяимпульсных сигналов в напряжение, выходное напряжение которого функционально связано с второй измеряемой величиной. Логическая единица с выхода потенциального ключа 16 не вызывает запуск преобразователя 22 время- импульсных сигналов в напряжение, так как на второй вход схемы И 19 поступает логический ноль с выхода схемы НЕ 20.В том случае, когда на светодиод 13 поступают оба импульса от токостабилизирующих элементов 11 и 1, срабатывают все три потенциальных ключа 16-18 и происходят, запуски двух преобразователей 22 и 23 времяимпульсных сигналов в напряжение и, таким .образом, одновременно Фор 1 ируются выходные напряжения, функцио1059454 3 Подписное НИИПИ Заказ 9820/47, ТИ филиал ППП "Патент", г,у д,ул.Проектная,нально связанные с двумя измеряемыми величинами. Запуск преобразователя 22 времяимпульсньйс сигналовв напряжение осуществляется под действием логической 1 с выхода дополнительного потенциального ключа18 через схему ИЛИ 21, а запуск преобразователя 23 времяимпульсных"игоалов в напряжение осуществляется под действиемф 1"с выхода потенциального ключа 17,Таким образом, в предлагаемом устройстве возможна одновременная работа измерительных преобразователей, что повьыает его быстродействие. Кроме того, в предлагаемом устройстве достигнута унификация измерительных преобразователей.