Устройство для преобразования скорости вращения в цифровой код

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцмалнстицвсккхРеспублик(51) Я. Кл,т Ст 08 С 9/00 присоединен заявки Гвоудвротвеиный комкт Совета Министров ССС оо делам иэобрвтеиий и открытий(71) Заявите ТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СКОРОС ВРАЩЕНИЯ В ЦИФРОВОЙ КОД(5 обпасти автохники дпя пре ния в цифровой Известны устройства дпя преобразований и измерения скорости вращения вала, испопьэуемые в автоматике и вычиспитепьной технике, содержащие фазовый генератор, ро тор которого выполнен в виде укрепленного на контролируемом валу постоянного магнита, а выход через выпрямитель подкпючен к измерительному прибору, и механический счетчик, связанный с генервтсром через пе редеющее звено, включающим в себя анкерный узел, а звено выполнено в виде эпектподвигатепя с фазами статорных обмоток (,11. Такие устройства сложны и мало надежны.Наиболее близким техническим решением является устройство дпя преобразования скорости вращения в цифровой код, содержащее датчики, соединенные через формироватепи импупьсов с коммутатором, который соединен с одним из входов гервого элемента И, другой вход которого соединен с триггером упО С целью упро рения его функци устройство введе ты И, триггеры вого допопнитепь 25 с выходом перво1Изобретение относитсяматики и вычиспитепьнойобразования скорости вращкод,равпения, генератор импульсов, подключен-. ный к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с программным блоком, выход программного блоха по, цтю чен ко входу трИггера управления, элемент НЕ и счетчик 121, Однако это устройство характеризуется спожной схемой реапизапией, так как в нем содержатся преобразо ватепи частота-код, временной интервап код, допопнительные и другие логические схемы. Кроме того, дпя получения кода скорости вращения необходимо предваритепьнопроизвести ряд дополнительных вычислений, а именно - последовательно вычесть из кода времени измерения содержимое счетчика преобрвзоватепя временной интервап-код и содержимое допопнптепьного счетчика, из содержимого счетчика частота-код вычесть единицу.щения устройства и расшионапьных возможностей, в ны допопнитепьиые эпемен.и счетчик, первый вход перного эпементв И соединен го эпементв И и с выходдфустанова в единичное положение первого дополнительного триггера, единичный выход которого подключен ко вторым входам первого дополнительного элемента И и второ- . го элемента И, а второй вход - ко входу триггера управления, выход первого дополнительного элемента И соединен со входом счетчика, выход второго элемента И соединен с первым входом второго дополнитель ного элемента И, второй вход которого подключен к выходу коммутатора через элФ- мент НЕ, а выход - к входу дополнительно го счетчика, вход обнуления которого сое- динен с выходом третьего дополнительногд элемента И, первый вход которого соединен с нулевым входом второго дополнительного триггера, единичный выход которого подключен к первому входу четвертого до- полнительного элемента И, выход которого соединен со входом блокировки переноса и счетным входом дополнительного счетчика, вторые входы третьего и четвертого дополнительных элементов И объединены и подключены к выходу первого элемента И.На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для преобразования скорости вращения в цифровой код,Первый датчик 1 генерирует импульсы, частота которых пропорциональна скорости вращения. Эти импульсы подаются на формирователь импульсов 2, где формируются по амплитуде и длительности, а затем через коммутатор 3,:который по сигналу с блока управления (на чертеже показана только выходная клемма) подключает выход формирователя импульсов нужного датчика, ко входу элемента И 4. На второй вход элемента И 4 подается сигнал с единичного выхода триггера управления 5. Сигнал с выхода элемента И 4 подается на вход элемента И 6, а также на вход установа триггера 7 в положение "единица", Единич 4. ный выход триггера 7 соединен со вторым входом элемента И 6, выход которого подается на счетчик Я, в котором по окончании времени измерения записано число, рав ,ное количеству импульсов без единицы, поступивших от датчика 1, Отсчет времени иэ мерения ведется от поступления первого импульса с выхода элемента И 4. Конец измерения и поступление первого импульса с выхода элемента И 6 не синхронизированы: С целью измерения времени от поступлени последнего импульса с выхода элемента И 4 и до конца измерения используется преобразование временной интервал -код, Ог стабилизированного генератора импульсов 9 импульсы поступают на вход элемента И 10, на второй вход которого подается сиг-, нал фс единичного выхода триггера 7. Если триггер 8 находится в состоянии "единица,то импульсы от генератора 9 через элементИ 10 поступает на программный блок 11 ина вход элемента И 12, нз второй вход кос б торого поступает через элемент НЕ 1 3 сигнал с выхода коммутатора 3. С выхода элемента И 12 импульсы поступают на входсчетчика 14 и считаются до появления навыходе элемента И 4 очередного импульса 1 й Очередной импульс с выхода элемента И 4если триггер 1 5 находится в нулевом состоянии, проходит через элемент И 1 6 и об:нуляет счетчик 14. В случае, когда послепрохождения импульса с выхода элемента 1 б И 4, пройдет некоторое время, а до поступпения очередного импульса появится с выхода программного блока 11 сигнал окончания измерения, который установит в нулевое положение триггеры 5 и 7, то в счетчике 14 будет записано число, равное количеству импульсов, поступивших от генератора 9 за время от появления последнегоимпульса с выхода элемента И 4 до окончания времени измерения.Таким образом, скорссть вращения пропорциональна числу импульсов в счетчике6 за время измерения (время, задаваемоепрограммным блоком) минус время от прихода последнего импульса с первичного дат- ЗО чика до появления сигнала с программного,блока.При использовании преобразователя скорости вращения с ЦВМ в контуре управления сложным объектом, например двухвальЗб ным газотурбинным авиационным двигателемс регулируемым соплом, необходимо иэмрять скорость вращения обоих каскадов, аименно; число оборотов вентилятора и число оборотов ротора высокого давления, Ди 40 намика и диапазон изменения скорости дляэтих каскадов различна, поэтому на входпрограммного блока НВ (настройка времени измерения) из памяти ЦВМ (на чертеже непоказана) подается код времени измерения, 4 б Получение отклонения скорости в предлагаемом устройстве осуществляется путем предварительной записи в счетчики 8 ч 14 вобратном коде 1 и 2 заданного значенияскорости вращения, затем устанавливается бО триггер 15 в единичное положение. Различиев работе устройства прй этом режиме зак-.лючается в том, что очередной импульс свыхода элемента И 4, пройдя через элементИ 17, изменит код счетчика 14 на образ бб ный, заблокировав цепи переноса этого счетчика.бтклонениескоростиотэараиеезаданной(или измеренной ранее) пропорционально отфношению разности содержимого счетчика6 и произведения заданной скорости на со 60 держимое счетчика 14 к сумме временипредыдущего измерения и времени пропорциональному содержимом счетчика 14.Введение дополнительных элементов И, триггеров и счетчика упрощает процесс пс- лучения кода скорости вращения, появляет. ся возможность измерения приращении скорости вращения и изменения времени измерения при обеспечении постоянной и высокой точности измерения в широком диапазоне изменения скоростей вращения.,Использование устойства в контуре уп- равления, например, авиационным двигателем обеспечивает высокую раэрешающую способность при малых габаритах.уформула изобретенияУстройство для преобразования скорости вращения в цифровой код, содержащее датчики, соединенные через формирователи импульсов с коммутатором, который соединен с одним из входов первого элемента И, другой вход которого соединен с триггером управления, генератор импульсов, подключенный к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с программным блоком, выход программного блока подключен ко входу триггера управления, элемент НЕисчетчик, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и расширения его функциональных возможнос. тей, в устройство введены дополнительные элементы И, триггеры и счетчик, первый вход первого дополнительного элемента И соединен с выходом первого элемента И и с входом установа в единичное положение первого дополнительного триггера, единичб аай выход которого подключен ко вторымвходам первого дополнительного элемента И и второго элемента И, а второй вход,- ко входу триггера управления, выход первого дополнительного элемента И соединен 19 со входом счетчика, выход второго элемента И соединен с первым входом второго дополнительного элемента И, второй вход которого подключен к выходу коммутатора через элемент НЕ, а выход - к входу дэ- Э полнительного счетчика, вход обнуления которого соединен с выходом третьего дополнительного элемента И, первый вход кото рого соединен с нулевым входом второго дополнительного триггера, единичный выход М которого подключен к первому входу четвертого дополнительного элемента И, выход которого соединен со входом блокировки переноса и счетным входом дополнительного счетчике, вторые входы третьего и четвертого дополнительных элементов И объединены и подключены к выходу первого элемента И,. Источники информации, принятые во вниЗО мание при экспертизе:1, Авт. свид. СССР415579,( 01 ц7/30 от 28.07,72.2, Авт. свид. СССР308447, 089700, от 25.11.69.ЗЬ. Ш Заказ 757/65 Тираж 7"8 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская наодпис нов инистров ССС д. 4/5 ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Фили Составитель И, Назаркинаедактор Ф, Хлебников Техред М Ленинакан Корре