Преобразователь скорости вращения вала в код

(51)4 Н ЗМ 1 60 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ у)вуОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ цН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный, институт им. Г.В.Плеханова (72) И.М.Столяров, А.П.Емельянов и З.Б.Слепцова(56) Авторское свидетельство СССР В 543969, кл. С 08 С 9/00, 1975.Авторское свидетельство СССР 9 949673, кл. С 08 С 9/00, 1981. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СКОРОСТЙ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА В КОД(57) Изобретение относится к .автоматике и измерительной цифровой технике, в частности к устройствам, преобразующим скорость вращения вала в цифровой код. Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых скоростей вращения и повышение быстродействия. Для достижения цели делитель частоты выполнен управляемым, что ЯО 1226667 А позволяет обеспечить одинаковую точность измерения скорости в широкомдиапазоне. Введенные элементы задержки устанавливают минимально допустимые задержки импульсов синхронизации и таким образом обеспечивают наибольшую быстроту преобразования информации. Импульсы с генератора импульсов через управляемый делительчастоты, элемент И и элемент ИЛИ поступают на счетнйй вход счетчика, вкотором формируется код приращенияскорости вращения вала, который черезрегистр передается на комбинационныйсумматор, где происходит его суммиро- Фванйе с кодом скорости вращения вала,приученным в предыдущем нвмерении и (р)хранящемся в регистре кода екоростивращения, старшие разряды которогосоединены с разрядными входами управляемого делителя частоты. Значения старших разрядов регистра кода рщщщр)скорости вращения вала определяют Юзначение коэффициента деления управ- Яляемого делителя частоты. 1 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к автоматике и измерительной цифровой техцике, в частности к устройствам,преобразующим скорость вращения валав код,Цель изобретения - расширениедиапазона измеряемых скоростей вращения и повышение быстродействия преобразователя,На чертеже приведена функциональная схема преобразователя скоростивращения вала в код,Преобразователь содержит датчикскорости, первый формирователь 2 импульсов, генератор 3 импульсов, делитель 4 частоты, элемент И 5, комбинационный сумматор 6, счетчик 7, элемент И-НЕ 8, регистр 9 кода скорости вращения, регистр 10 кода изменения скорости вращения, второй формирователь 11 импульсов, первый 12,второй 13 и третий 14 элементы задержки, блок элементов НЕ 15, первый16 и второй 17 элементы НЕ, элемент ИЛИ 18.Делитель 4 частоты выполнен управляемым, Датчиком 1 скорости вращения вала является стандартный фотоэлектрический датчик с нанесеннымина подвижный диск метками в видепрорезей, Формирователи 2 и 11 импульсов представляют собой стандартные микросхемы одновибраторов, элементы 12-4 задержки собраны постандартной схеме задержки положительного фронта импульса.Устройство работает следующимобразом.С датчика 1 через формирователь 2на первый вход элемента И 5, входэлемента НЕ 16 и установочный входделителя 4 частоты поступает последовательность импульсов, длительностькоторых пропорциональна скорости вращения вала, Эти импульсы положительной полярности через элемент И 5разрешают прохождение импульсов свыхода управляемого делителя частоты через элемент ИЛИ 18 на счетныйвход счетчика 7. Время заполнениясчетчика определяется длительностьюимпульса с формирователя , которыйсвоим задним фронтом устанавливаетв начальное состояние делитель 4 частоты и запрещает прохождение счетныхимпульсов через элемент И 5. Импульссоответствующий заднему фронту, инвертируется элементом НЕ 16 и задерживается элементами 12-14 задержки Элементы задержки служат для устранения влияния переходных процессов и для осуществления следующей последовательности операций.Код счетчика 7 переносится в регистр 10 кода изменения скорости вращения, с его выхода поступает на входы младших разрядов комбинационного сумматора 6, где суммируется с кодом младших разрядов регистра 9 скорости вращения. Старшие разряды регистра 9 скорости вращения суммируются, с учетом переноса из младших разрядов, с разрядами расширения знака, соединенными с элементом НЕ 17. На выходе комбинационного сумматора 6 устанавливается полный код скорости вращения, который переписывается в регистр 9 скорости вращения, код младших разрядов которого переписывается с инверсией за счет блока элементов НЕ 15 в счетчик 7. Формирователь 11 импульсов вырабатывает импульс, поступающий на счетный вход счетчика 7 через элемент ИЛИ 18. Таким образом, в счетчике 7 формируется дополнительный код младших разрядов регистра 9 скорости вращения, В зависимости от длительностиимпульса с формирователя 2 импульсовв счетчике 7 в конце измерения формируется код, равный разности измеренного и предыдущего значения скоростивращения, причем отрицательной разности соответствует число в дополнительном коде, а положительной - впрямом. Эта разность, суммируясь созначением кода в предыдущем измерении, дает новое значение скоростивращения. Старший разряд счетчика 7 является знаковыми служит для расширения знака отрицательного значения кода разности, а также для предотвращения переполнения счетчика 7.Установленный старший разряд и полностью заполненный счетчик 7 черезэлемент И-НЕ 8 запрещают на элементе И 5 прохождение счетных импульсов, в счетчике сохраняется максимальное значение кода. Неустановленный старший разряд счетчика 7свидетельствует о том, что число всчетчике отрицательное и через элемент НЕ 17 производится расширениезнака. Выходная частота делителя 4частоты зависит от кода старшихразрядов регистра 9 скорости вра 322 Еб 67щения, причем большему значению кода соответствует больший коэффициент делителя частоты генератора 3 импульсов. Таким образом диапазон измерения разбивается на поддиапазоны, в каждом из которых своя частота заполнения счетчика. Такое построение позволяет поддерживать требуемую и постоянную точность преобразователя 1 ОФормула изобретенияПреобразователь скорости вращения вала в код, содержащий два фор мирователя импульсов, элемент И, два элемента НЕ, генератор импульсов, делитель частоты, регистр кода изменения скорости вращения, регистр кода скорости вращения, датчик скорос ти, выход которого соедииен с входом первого формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И,входом первого элемента НЕ и первым входом делителя 25 частоты, разрядные выходы счетчика соединены с разрядными входами регистра кода изменения скорости вращения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения диапа- ЗО зона измеряемых скоростей вращения и повышения быстродействия, делитель частоты выполнен управляемым и введены три элемента задержки, блок элементов НЕ, элемент И-НЕ, элемент ИЛИ, комбинационный сумматор, выходы которого соединены с разрядными входами регистра кода скорости вращения, выходы старших разрядов которого соединены с разрядными входами делителя частоты и с одними входами старших1 разрядов комбинационного сумматора, а выходы младших разрядов соединены с одними входами младших разрядов комбинационного сумматора и через блок элементов НЕ с разрядными входами счетчика, разрядные выходы кото-. рого соединены с одними входами элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторь;м входом элемента И, третий вход которого соединен с выходом управляемого делителя частоты, а выход -с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выход старшего разряда счетчика соединен с другим входом элемента И-НЕ и с входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с входом знакового разряда регистра кода изменения скорости вращения и с другим входом старших разрядов комбинационного сумматора, другие входымпадших разрядов комбинационного сумматора соединены с выходами регистра кода изменения скорости вращения, вход синхронизации которого через первый элемент задержки соединен с выходом первого элемента НЕ, а через второй элемент задержки - с входом синхронизации регистра кода скорости вращения и входом третьего элемента задержки, выход которого соединен с входом синхронизации счетчика и входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, счетный вход делителя частоты соединен с вы" ходом генератора импульсов.1226667 Составитель Д,СухоРедактор А.Сабо Техред В.1(адар ницкая рректо Зака изводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 4/59ВНИИПИпо113035 Тираж 816сударственнам изобретеосква, ЖПодписго комитета СССРий и открытийРаушская наб., д,