Устройство для измерения скорости перемещения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 9) 89 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИ(72) Е,В.Кириевский и А.А,Михайлов (53) 631, 7, 621. 317. 39 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР В 1418690, кл. С 01 Р 3/489, 1987.Авторское свидетельство СССР . В 624166, кл. С 01 Р 3/54, 1977. (54) УСТРОРСТВО ЛЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейной скорости перемещения движущихся по заданной траектории объектов. Целью изобретения является повышение достоверности результатов измерения. Устройство содержит датчик 1, компаратор 2, элементы 3-7 задержки, управляемый источник 8 опорного напряжения 2элемент ИСКЛ 10 ЧАНМЦЕЕ ИЛИ 9, элементы И 10, 11, триггер 12, элементы 13 и 14 выдержки времени, одновибратор 15, счетчик 16, вычислитель 17. За счет соединения компаратора и управляемого источника опорного напряжения в кольцо на выходе компаратора возникают релаксационные колебания, которые одновременно сигнализируют о работоспособности линии дат чик - компаратор и являются тактовыми импульсами для всей схемы. Эти импульсы подсчитываются в течение времени взаимодействия объекта с дат чиком 1 в счетчике 16, а затем число импульсов переписывается в. вычислитель 17, который определяет скорость движения объекта известной длины за известный интервал времени, В случае отказа на участке датчик - компаратор на выходе "Отказ" устройствапоявляется сигнал, 3 ил.20 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использованодля измерения линейной скорости перемещения движущихся по заданной траектории объектов.5Целью изобретения является повышенйе достоверности результатов измерения.На фиг. 1 показана структурная 10с ема устройства; на фиг. 2 - управл емый источник опорного напряжения;н фиг. 3 - временные диаграммы работ устройства,Устроиство для измерения скорости 15оперемещения (фиг. 1) содержит датчик1 компаратор 2, пять элементов 3-7з держки, управляемый источник 8о орного напряжения, элемент ИСКЛЮц ЮШЕЕ ИЛИ 9, два элемента И 10 и1 , триггер 12, два элемента 13 и 14выдержки времени, одновибратор 15,етчик 16 и вычислитель 17.Управляемый источник 8 опорногон пряжения (фиг, 2) содержит, наприм р, коммутатор 18, три источника1-21 опорного напряжения, элемент2 задержки и элемент И 23.Устройство для измерения скоростиперемещения работает следующим образфм.30В исходном состоянии счетчик 16онулен, а в память вычислителя 17.занесен код, соответствующий длинедвижущегося объекта, Триггер 12 установлен в исходное состояние, обеспечивающее блокировку выхода элементаИ 11, При отсутствии объекта в зонечувствительности датчика 1 линии датч к - компаратор существуют шумы, выз анные производственными помехами40иАи внутриэлектронными шумами схемы.Уставки компаратора 2 с помощьюисточников 19-21 опорного напряжения(ИОН) выбираются таким образом что 45бы первая П и вторая Б уставки02соответствовали минимальному и максимальному уровням шума, а третья устав"ка Поз превосходила величину информационного сигнала от объекта.При отсутствии объекта перед датчиком 1 компаратор 2 переключается свЫсокого на низкий уровень выходногонапряжения и наоборот следующим образом. Если на выходе компаратора 2появился высокий уровень (фиг. 3 точка Х 1), что соответствует низкомууровню уставки (до этого низкий уровеНь выходного напряжения), то через время с задаваемое первым элемен том 3 задержки, этот уровень появится на выходе управляемого ИОН (УИОН) 8 (фиг. 3, Х 2) и он переключится с низкого уровня уставки П на уровеньа02, при этом компаратор вернется в исходное состояние (фиг. 3, Х 2), на его выходе появится снова низкий уровень напряжения, который, пройдя первый элемент 3 задержки через время, определяемое этим элементом, появится на входе УИРН 8 (фиг, 3, ХЗ). После переключения УИОН с Г на Ц черезО 1 О 2 время, задаваемое элементом 22 задержки, переключается коммутатор 18 на следующий ИОН 21, которому соответствует опорное напряжение 0 . ВремяОЗ задержки элемента 22 выбирается равным полонине времени задержки элемента 3, т,е. ,/2, Время переключения входов коммутатора с ИОН 20 на ИОН 21 равно 1,/2, Выбор ИОН 19 осуЛществляется кодом 00; ИОН 20 - кодом 10, ИОН 21 - кодом 11.Таким образом, в устройстве постоянно существуют релаксационные колебания на выходе компаратора 2. Системы сигналов на входе и выходе элементов И 10 и ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 находятся в противофазе друг к другу, в исходном состоянии, следовательно, на аыход элемента И 11 импульсы не проходят, поскольку элемент И 10 не срабатывает и не устанавливает триггер 12.При появлении сигнала на выходе датчика 1 компаратор 2 не переходит в исходное состояние после установки уровня Б на выходе УИОН 8 (фиг. 3, Х 7) и на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 формируется логический нуль, а на выходе элемента И 10 - логическая единица (фиг. 3, Х 6), которая взводит триггер 12, и последующие импульсы с выхода элемента 9 поступают через элемент 11 на вход счетчика 16, накапливаясь в нем как импульсы эталонной частоты, для измерения интервала времени. Одновременно после каждого импульса счета счетчика 16 триггер 12 сбрасывается черезтретий элемент 5 задержки, Счет продолжается все время, пока сигнал от датчика 1 превышает уровень уставкиБ компаратора 2, При этом в счетчике 16 измеряется время взаимодействия обьекта с датчиком 1, Сигналысброса триггера 12 постоянно сбрасы 16156вают второй элемент 14 выдержки,время выдержки которого несколькобольше времени задержки элемента 3.По окончанию импульса с датчика 1(фиг. 3, Х 13) прекращается формирова 5ние импульсов счета в счетчике 16,и после срабатывания второго элемента 14 выдержки времени, переднийфронт этого сигнала, выделенный10одновибратором 15 и задержанный четвертым элементом 6 задержки, стробирует запись состояния счетчика 16в вычислитель 17, где скорость дви-жения объекта определяется по формулеаЧ=)где а - размер (,;лцна) объекта;- время взаимодействия датчика 1 и объекта.Через промежуток времени, задаваемый элементом 7, счетчик 16 сбрасывается в исходное состояние, и устройство готово к следующему циклу измерения.25Если при работе устройства на выходе элемента ИСКЛ 10 ЧА 10111 ЕЕ ИЛИ 9 появился сигнал низкого уровня (фиг, 3, Х 16) в течение времени большего, чем 2 ь то срабатывает первый элемент 13 Лвыдержки времени, а.на выходе "Отказ" устройства появляется сигнал потери работоспособности устройства. Формула изобретения 35Устройство для изМерения скорости перемещения, содержащее датчик, счетчик, два элемента И и вычислитель, вход которого соединен с выходом счет.чика, а выход является информационным 40 выходом устройства, при этом .вход счетчика соединен с выходом первого элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я18 6тем, что, с целью повышения ддстоверности результатов измерения, содержит компаратор, управляемый источник опорного напряжения, пять элементов задержки, два элемента выдержкивремени, одновибратор, элемент ИСКЛЮЧАОЩЕЕ ИЛИ и триггер, при этом выходдатчика соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом управляемого источникаопорного напряжения, вход которогосоединен с выходом первого элементазадержки и с входом второго элементазадержки, при этом выход компараторасоединен с входом первого элементазадержки и с первыми входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и второго элемента И, вторые входы которых соединеныс выходом второго элемента задержки,причем выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ соединен с первым входом первогоэлемента И и с входом первого элемента выдержки времени, выход которогоявляется информационным выходом отказа устройства, при этом второй входпервого элемента И соединен с выходомтриггера, вход установки которого соединен с выходом, второго элемента И,первый вход сброса соединен с выходомтретьего элемента задержки, вход которого соединен с выходом первого элемента И и с входом второго элементавыдержкивремени, выход которого соединен с входом одновибратора, выходкоторого соединен с входом четвертогоэлемента задержки, выход которого соединен с входом записи вычислителя ичерез пятый элемент задержки - с первым входом сброса счетчика, при этомвторые входы сброса триггера и счетчика соединены с входом установки устройства в исходное состояние.1615 б 18 ум ыЫ зл лодерюааг,д Кирилю Составите Техред Л.О едакт ректор Т.Малец.Ц 1 улла иинык НТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,агарина,дед мил Р, Заказ 3983 . Тираж 459 ВНИИЛИ Государственного комитета п113035, Москва, ЖПодписноеобретениям и открьггиям иРаушская наб., д. 4/5