Измеритель относительных значений разности скоростей

1.,Щ" О П И С А Н И"Е- ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 231176 (21) 2420603/18-1 1) М. Кл. исоединением заяви 6 0 сударствеиныи комитет СССР о делам изобретений и отюытий) Автор изобретение А.ФУРМ арьковский ордена Ленина политехнически институт им, В,И.Ленина(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОРАЗИОСТИ ЬНЫХ ЗИАЧЕИстей Изобретение относи хнике электрических тров движения и мож вано для измерения зности скоростей м тся к цифровой нения счетчиков блока промежуточной те измерений пара- памяти, берутся импульсы выходной ме ет быть исполь- частоты управляемого преобразователя зо относительной частоты, значения которой пропорциора ашин и механиз нальны значениям скорости Ч( (п 1). мов. Последнее приводит к тому, что приВ настоящее время наиболее широко малых значениях указанной скорости используются в технике циФровые изме- длительность второго этапа сущестрители скоростей вращения, венно возрастает, понижая быстродейИаиболее близким по технической Ю ствие устройства в целом. сущности и решаемым задачам является С целью повышения быстродействия измеритель относительных значений в предлагаемом устройстве в блок разности скоростей, который со-. сравнения и управления переносом держит два импульсных датчика ско- информации дополнительно введены рости, генератор эталонной частоты, 15 двухвходовая схема ИЛи и счетный управляемый преобразователь частоты, тРиггеР, причем входы схемы или подблок тактовых импульсов, блок зада- ключены к выходам блока промежуточния калиброванных интервалов, блок ной памяти, выход ее связан со счет- промежуточной памяти, блок сравненияным входом указанного триггера, его и управления переносом информации и ЯО вход Установки нуля - с общей шиной выходное отсчетное устройство. сброса, а единичный и нулевой выходык недостаткам известного устройст- . триггера связаны с первыми входами ва;следует отнести большое время вто ДвУХВХОДОВЫХ СХЕМ И блока тактовых рого этапа обработки информации, что импульсов, вторые входы которых чеувеличивает общий цикл измерения в М Рез буферные делители частоты связаны целом за счет того что в качестве соответственно с выходами управляеимпульсов тактовой частоты, исполь- мого преобразователя частоты и генезуемых в течение всего этапа для за- ратора эталонной частоты. полнения делителя блока задания,ка-. Схема устройства представлена на либровочных интервалов и для зйпол ЭО чертежевИзмеритель относительных значений разности скоростей содержит импульсные тахометры 1 и 2, генератор 3 эталонной частоты, управляемый преобразователь 4 частоты, блок 5 тактовых импульсов, блок б задания калиброванных интервалов, блок 7 временных интервалов блок 8 промежуточной памяти, блок 9 сравнения и управления переносом информации и выходное отсчетное устройство 10. БлоК 5 тактовых импульсов .содержит буферные де- Ю лители частоты 11,12, двухвходовые схемы И 13,14,15, двухвходовую схему ИЛИ 16.Блок 7 временных интервалов содержит двухвходовые схемы И 17 и 18, 15 входы которых связаны с импульсными тахометрами 1 и 2 с блоком задания калиброванных интервалов.Блок 8 промежуточной памяти состоит из двух счетчиков 19 и 20 про межуточной памятивходы которых связаны с выходами схем И 17 и 18 блока 7 и выходом схемы И 15 блока 5, авыходы - с блоком 9 сравнения и управления переносом информации.Блок 9 сравнения и управления переносом информации содержит собст-венно схему переноса информации, состоящую из триггеров 21 и 22, входы установки, единицы которых связаны с выходами счетчиков 19 и 20, трехвходовых схем И 23 и 24 и схемы ИЛИ 25,- выходы которых связаны с отсчетным устройством 10,Работа цифрового измерителя относительных значений разности скороствй 35 основана на измерении абсолютных значений разности скоростей с последующим вычислением разности в относительных единицах.Полный цикл измерения состоит из 40 двух этапов: этапа измерения абсолютных значений скоростей с записью результата в счетчиках промежуточной памяти и этапа переноса информации в выходное отсчетное устройство, на котором производится вычисление относительных значений разности скоростей, измеренных на первом этапе.Периодизация работы схемы и этапЫ . работы в пределах одного цикла опрв-, 50деляются временными соотношениями,вырабатываемыми в блоке 5 заданиякалиброванных интервалов. Длительность указанных интервалов определяется как сумма периодов следования импульсов тактовой частоты,.производной от частоты эталонного генератора 3, поступающей на вход блока б с выхода промежуточного делителя частоты 11.60Блоком б вырабатываются следующие временные интервалы: интервалы пропуска импульсов от импульсных тахо- метров для обоих каналов блока 7 вре. менных интервалов (схемы И 17 и 18) на первом этапе цикла измерения; интервал времени второго этапа цикла измерения, задаваемый на вход схемы И 15 блока 5; интервал, определяющий время всего цикла измерения, фиксируемый импульсом сброса на шине 26.В блоке тактовых импульсов вырабатываются тактовая частота для работы блока б задания калиброванных интервалов, поступающая на его вход непрерывно с выхода делителя частоты 11, включенного на выход генератора 3, и пакеты импульсов тактовых частот для переноса информации: импуль сы выходной частоты делителя 11, стробируемые схемой И 14, и импульсы выходной частоты делителя 12,стробируемые схемой И 13. Обе разновидности импульсов тактовой частоты пропускаются на входы счетчиков промежуточной памяти схемой И 15 только в течейие второго этапа цикла измерения. Частота на вход делителя частоты 12 поступает с выхода управляемого преобразователя 4 частоты.Последний преобразует стабилизированную частоту генератора 3 в.частоту, пропорциональную скорости, измеряемой тахометром 1.Иа первом этапе цикла измерения в счетчики 19 и 20 промежуточной памяти поступают такие числа импульсов от тахометров 1 и 2, которые определяются длительностью интервалов существования управляющих сигналов,вырабатываемых блоком б, поступающихна входы схем И 17 и 18 блока 7.При соответствующем выборе укаэанных интервалов эти числа импульсов выражают абсолютное значение сравниваемыхскоростей. С выхода схемы И 17 на управляющий вход преобразователя частоты 4 поступает число импульсов, со" ответствующее скорости тахометра 1.Иа втором этапе цикла измерения импульсами тактовой частоты, поступающей с выхода схемы И 15 инФормация, записанная в счетчиках 19 и 20 на первом этапе, преобразуется во временной интервал между импульсами переполнения обоих счетчиков. Так как емкость счетчиков одинакова, то указанный интервал строго пропорционален разности чисел И и В, записанных в счетчиках 20 и 19 на первом этапе, и обратно пропорционален значению тактовойтзаполняю щей счетчики на втором этапе, т.е. М 2 11КМ 1Обратное преобразование указанного временного интервала в число импульсов, поступающих на выходноеотсчетное Устройство 10, производится схемой переноса блока 9 с помощью стабильной тактовой частоты йт,а стробируемой схемой И 23или схемой И 24, так что импульсы переноса про-,ходят на выход только в течение интервала дТ. При этом число, записываемое в счетчик отсчетного устройства 10, оказывается равнымкй, т,Соответствующим выбором К=2 обеспет 2 чивается соотношение2ДЯз " (э) Так как значение чисел импульсов И и И строго пропорциональны значенйям скоростей, контролируемых тахо- метрами 1 и 2, то, следовательно,"г "дй= - -(4) где и, и, Ч, Ч 2 - угловые и окруж 2ные скорости соответствующих .звеньев механизмов, с приводными валами которых связан тахометры.Выработка стробирующего сигнала длительности дТ для управления схемами И 23 или 24 производится триггерами 21 и 22 таким образом, что на втором этапе цикла измерения на время дТ открывается схема И того канала, счетчик которого переполняется первым. Это же обстоятельство используется и для распознавания знака разности, сигнал о котором поступает с выходов обоих схем по двум каналам в выходное отсчетное устройство 10. Так переполнение первым счетчиком свидетельствует о положительном значении разности 8 Н.Так как частота й ( йт, а при малых значениях п(Ч 1 это неравенство может существенно усиливаться, то последнее может приводить к значительному увеличению длительности второго этапа, а значит и цикла измерения в целом.С целью повышения быстродействия устройства в блоке 9 дополнительно введены схема ИЛИ 27 и триггер 28,реагирующие поочередно оба импульсапереполнения счетчиков 19 и 20 и,таким образом, вырабатывающие наединичном выходе триггера 28 стробирующий сигнал длительностью дТ.5 Последний коммутирует управляющиевходы схем И 13 и 14 таким образом,что тактовая частота Йт поступаетна заполнение счетчиков 19,20 не втечение всего второго этапа, а 10 только в течение интервала, равноготь Т.В течение остального времени второго этапа заполнение счетчиков про изводится импульсами частоты Х .2Формула изобретения20Измеритель относительных значенийразности скоростей, содержащий дваимпульсных датчика скорости, генератор эталонной частоты, управляемыйпреобразователь частоты, блок тактовых импульсов, блок промежуточной памяти, блок сравнения и Управленияпереносом информации и логическиесхемы, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения быстродействияв блок сравнения и управления пере носом информации дополнительно введены двухвходовая схема ИЛИ и счетчныйтриггер, при этом входы схемы ИЛИсвязаны с выходами блока промежуточной памяти, а выход - со счетным 35 входом указанного триггера, вход установки нуля триггера подключен к общей шине сброса, а его единичный инулевой восходы подключены к первымвходам двух двухвходовых схем И блока 40 тактовых импульсов, а вторые входы чечерез делители частоты связаны с выходами управляемого преобразователячастоты и генератора эталонной частоты.657349 Е.швецотко Составите техред М. орректор Л,Грицен Редактор И.Шубин акаэ 178 1130 илиал ППП ффПатент, г.ужгород, ул.Проект Тираж ИПИ Государственн о делам изобретен Москва, Ж, Рауш)089 . Подписго комитета СССРй и открытий скан наб. д. 4/5