Устройство для измерения скорости

(и) 83 П 5 ОПИСАНИЕ ИЗОБР ЕТЕ Н И Я К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРО Изобретение относится к измерению и контролю параметров движения производственных механизмов и предназначено для измерения величины скорости объектов, снабженных импульсными датчиками ско рости. Оно также может быть использовано для измерения соотношения скоростей двух объектов.Известны устройства для измерения скорости, которые содержат генераторы эта лонной частоты, импульсные датчики, счетчики и блоки управления 1 Ц.Относительная погрешность измерения скорости этих устройств выражается формулой 1 сон, посту- а время изства.Поставлевход счетчикрости соедиуправления,зан с выходной частотыблока задануправления кта количеот датчика, повышается торая может ю величину.для измеренератор эта= датчик опрсс фгде,",== количество импульпившее в счетчик змерения.При низких скоростях объество импульсов, поступившееуменьшается, а следовательно,относительная погрешность, косоставить недопустимо большуИзвестно также устройствония скорости, содержащее гелонной частоты, импульсный деляемои скорости, счетчики импульсов эталонной частоты и определяемой скорости, компаратор, блок задания интервала измерения и блок управления, первый вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, второй - к выходу датчика определяемой скорости, третий - к выходу компаратора, четвертый - к шине сигнала запуска устройства, а первый выход - и входу счетчика импульсов эталонной частоты 21. Это устройство повышает точность измерения и имеет погрешность измерения, одинаковую во всем диапазоне измеряемых скоростей, благодаря подсчету целого числа периодов импульсов от датчика определяемой скорости, которое осуществляется введением в устройство делителя частоты, дешифратора и регистра.Однако такое устройство имеет сложную конструкцию,Цель изобретения - упрощение устройиная цель достигается тем, что а импульсов определяемой сконен с вторым выходом блока первый вход компаратора свяом счетчика импульсов эталона второй вход - с выходом ия интервала измерения. Блок содержит асинхронный и син 811151хронный триггеры и два элемента совпадения, причем первый вход первого элемента совпадения подключен к первому входу бло. ка управления, первый вход второго элсмента совпадения, соединенный с входом синхронизации синхронного триггера, подключен к второму входу блока управления, нулевой вход асинхронного триггера - и третьему входу блока управления, единичный вход асинхронного триггера - к четвертому входу блока управления, единичный выход асинхронного триггера соединен с единичным входом синхронного триггера, нулевой выход асинхронного триггера - с нулевым входом синхронного триггера, едп. ничный выход синхронного триггера - с вторыми входами обоих элементов совпадения, выход первого элемента совпадения подключен к первому выходу блока управ. ления, а выход второго алемента совпадения - к второму выходу блока управления.На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого. устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы.Устройство содержит генератор эталонной частоты 1 с частотой 1,. импульсный датчик 2 определяемой скорости с частотой ,иблок управления 3, входы а и б которого соединены с генератором эталонной частоты 1 и импульсным датчиком 2, счетчики 4 и 5 импульсов эталонной частоты и определяемой скорости соответственно, вхо. ды последних соединены с выходами в и г блока управления 3, блок б задания интервала измерения и компаратор 7. Первый вход последнего связан с выходом счетчика 4 импульсов эталонной частоты, второй вход - с выходом блока задания интервала измерения, а выход - с входом д блока управления. Блок управления 3 имеет вход е, соединенный с шиной запуска устройства.Блок управления 8 имеет асинхронный 8 и синхронный 9 триггеры и два элемента совпадения 10 и 11, причем первые входы элементов совпадения подключены к входам а и б блока управления, нулевой и единичные входы асинхронного триггера 8 подключены к входам д и е блока, нулевой и единичный выходы асинхронного триггера 8 соединены с соответствующими входами синхронного триггера 9, вход синхронизации которого подключен к входу б блока управления, а единичный выход - к вторым входам элементов совпадения 10 и 11, выходы которых подключены соответственно к выходам в и г блока.В исходном состоянии счетчики 4 и б обнулены, триггеры 8 и 9 установлены в нулевое состояние, в результате этого элементы совпадения 10 и 11 закрыты.Перед запуском устройства в блоке б задания интервала измерения устанавливают время измерения, задаваемое кодом чис где К, - коэффициент пропорциональности, переводящий число импульсов датчика определяемой скорости в угол поворота вала или в путь, проходящий точкой окружности вала за время измерения;К, - коэффициент пропорциональности, переводящий число им.пульсов счетчика эталонной частоты во время измерения;Л, - число импульсов, поступающееот датчика определяемой ско рости за время измерения;Л, - число импульсов, поступившееот счетчика эталонной частоты за время измерения.Погрешность определения скорости за висит от погрешности определения целогочисла периодов импульсов от генератора эталонной частоты и от датчика, От датчика фиксируется целое число периодов, поэтому погрешность в определении Уотсут ствует. Абсолютная погрешность определения числа периодов от генератора эталонной частоты может колебаться от нуля до двух периодов. В среднем абсолютная погрешность составляет один период. Относи тельная погрешность определения Л, со 40 45 ла, соответствующим количеству импульсов генератора эталонной частоты 1.Устройство запускается подачей по шине запуска спгнала У который устанавли вает триггер 8 в единичное состояние и подготавливает триггер 9 к единичному состоянию. С приходом очередного импульса от датчика 2 триггер 9 также устанавливается в единичное состояние. На единичном выхо де последнего появляется сигнал У открывающий элементы совпадения 10 и 11 (на фиг. 2 этот момент обозначен 1). После этого оба счетчика 4 и б начинают считать импульсы от генератора эталонной частоты 1 и датчика 2 соответственно.В момент 1 ь, когда в счетчике 4 фиксируется число импульсов Л равное коду, заданному в блоке б, на,выходе,компаратора 7 появляется сигнал Г, который устанавливает триггер 8 в нулевое состояние, подготавливая триггер 9 к нулевому состоянию. Установка триггера 9 в нулевое состояние происходит в момент 1 з от очередного импульса, поступающего с датчика 2, В результате элементы 10 и 11 закрываются и счет импульсов прекращается. В счетчике 4 фиксируется число импульсов от генератора 1, равное числу М а в счетчике б - от датчика 2 равное числу У.Величина скорости определяется выра- жениемставляет . Такую же погрешность имеетЭи значение определяемой скорости. Эта погрешность не зависит от величины измеряемой скорости и, следовательно, одинакова во всем диапазоне измеряемых скоростей. Для измерения соотношения скоростей двух объектов вместо генератора эталонной частоты в устройство надо включить импульсный датчик скорости, кинематически связанный с объектом, скорость которого берется за эталон. ор му изо те н 1, Устройство для измерения скорости, содержащее генератор эталонной частоты, импульсный датчик определяемой скорости. счетчики импульсов эталонной частоты и определяемой скорости, компаратор, блок задания интервала измерения и блок управления, первый вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, второй к выходу датчика определяемой скорости, третий к выходу компаратора, четвертый к шине сигнала запуска устройства, а первый выход к входу счетчика импульсов эталонной частоты, отл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, вход счетчика импульсов определяемой скорости соединен с вторым выходом блока управления, первый вход компаратора связан с выходом счетчика импульсов эталонной частоты, а второй вход сО Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Богорад Г. 3, Цифровые регуляторы и измерители скорости. М Энергия, 1966, . 3.2. Авторское свидетельство СССР449302, кл. б 01 Р 3/54, 1974 (прототип),ВЫХОДОМ бния.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е еся тем, что блок управления содержит асинхронный и синхронный триггеры и два элемента совпадения, причем первый вход первого элемента совпадения подключен к первому входу блока управления, первый вход второго элемента совпадения, соединенный с входом синхронизации синхронного триггера, подключен к второму входу блока управления, нулевой вход асинхронного триггера к третьему входу блока управления, единичный вход асинхронного 5 триггера к четвертому входу блока управления, единичный выход асинхронного триггера соединен с единичным входоы синхронного триггера, нулевой выход асинхронного триггера с нулевым входом синхронного триггера, единичный вход синхронного триггера с вторыми входами обоих элементов совпадения, выход первого элемента совпадения подключен к первому выходу блока управления, а выход второго элемента совпадения к второму выходу блока управления,811151иг. 2Составитель В. ВасильевСтрельникова Техред Л. Куклина Корректор С. Файдакто аказ 221/224 Изд.216 Тираж 915 Подписное ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тип. Харьк. фил. пред. Патен