Измеритель параметров движения

Союз Советских Социалистических реслублик(5)М. Кл. с присоединением заявки М 6 01 Р 23/02 Госуаарственнмй каинтет СССР но делан нзобретеннй н открмтнй(088.8) Дата опубликования описания 15.10,81(72) Автор изобретения Б.А,фурман Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРЛМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ Устройство относится к техникеэлектрических измерениЯ параметровдвижения и может быть использованодля измерения относительных значений разности скоростей и для измерения ускорений врещения или перемещения,Известен измеритель параметровдвижения, содержащий два.импульсныхдатчика скорости, генератор эталонной частоты, формирователь временных интервалов, счетчики проьжжуточной памяти, блок сравнения и управления переносом информации и выход ное отсчетное устройство.11 .Недостатками этого устройства являются ограничение Функциональныхвоэможностей измерением значений разности скоростей, а также высокиетребования к разрешающей способностиимпульсных датчиков скорости.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство измерения параметров движения, содержащее два импульсных датчика скорости, блок измерения периода, состоящий иэ первого и второго хриггерных формирователей и связанных с ними первой и второй схем И, генератор эталонной частоты, преобразователь код-частота,вход управления которого связан с выходом второй схем И, а частотныйвход - с выходом генератора эталонноЯ частоты, блок промежуточной памяти, блок сравнения и управленияпереносом информации, выходное отсчетное устройство (,2 ),Недостаток известного устройстваограниченные функциональные возможности.Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей устройства.Эта цель достигается тем, что визмеритель параметров движения, со. держащий последовательно соединенныеблок измерения периода, блок промежуточной памяти, блок сравнения и управления переносом информации и выходнойотсчетный блок, второй вход которого 26 подключен к второму выходу блока промежуточной памяти, а также два импульсных датчика скорости, выходыкоторых соединены с входами блокаизмерения периода, и основной преоб,разователь код-частота, вход управления которого связан с выходом бло-ка измерения периода, введены последовательно соединенные генератор эталонной частоты, первый и второй, до-30 полнительные преобразователи код-часЪота и.переключатель, включенный между частотным входом основного преобразователя и выходом генератора эталонной частоты, при этом второй входблока промежуточной памяти соединенс первым выходом основного преобразователя код-частота, второй входкоторого подключен к вторым выходампервого и второго дополнительных пре-.образователей и к шине сброса устЬойства, а блок измерения периодавыполнен в виде последовательно соединенных элемента ИЛИ и счетноготриггера, переключателя, трех элементов И и четырех триггеров, прямойвыход первого из которых подключенк первомувходу первого элемента И,второй вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера ис третьим входом блока промежуточной памяти,Р-вход второго триггераподключен к Р-входам всех триггерови к шине сброса устройства, приэтом 5-вход первого триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ,с вторым входом второго дополнительного преобразователя код-частота ис первым входом блока промежуточнойпамяти, инверсный вход первого триггера подключен О-входу второго триггера, С-вход которого соединен стретьим входом первого элемента Ии с первым входом блока измеренияпериода, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И ичерез выключатель к С-входу третьеготриггера, О-вход которого соединенс инверсным выходом четвертого триггера, 5-вход которого подключен кчетвертому входу блока промежуточнойпамяти и к выходу второго элементаИ, первый вход которого соединен спервым входом третьего элемента И, свыходом генератора эталонной частоты и с вторым входом блока сравнения и управления переносной информации, прямые выходы второго и третьего триггеров подключены к вторымтретьего и второго элементов И соответственно, инверсный выход третьего триггера соединен с пятым входомблока промежуточной памяти, а выходтретьего элемента И подключен к пер-,вому входу блока промежуточной памяти.На чертеже изображена схема устройства,Схема измерителя параметров движения содержит импульсные датчики1 иф 2 скорости, блок 3 измерения периода, генератор 4 эталонной частоты, преобразователь 5 - 7 код-частота, блок 8 промежуточной памяти, блок9 сравнения и управления переносоминформации и выходной отсчетныйблок 10. Блок 3 измеревуя периодасодержит первый триггерный преобразователь, который состоит из О-триггера 11 и Р 5-триггера 12 и второй,5 10 15 20 30 35 40 45 50 55 60 65 который состоит из О-триггера 13 иР 5-триггера 14, элементы 15 и 16 И,счетный триггера 17, элемент 18 ИЛИ,счетный триггер 19. Блок 8 промежуточной памяти состоит из элемента20 И и счетчиков 21 и 22, Блок 9сравнения и управления переносом информации содержит триггеры 23 и 24,элементы 25-27 И, элемент 28 ИЛИ,шину 29 сброса, переключатели 30 и 31.Устройство работает следующим образом. Выключенное состояние переключателя 30, показанное на чертеже, соответствует режиму измерения разности скоростей, контролируемых датчиками 1 и 2, включенное - режиму измерения ускорения, контролируемого датчиком 1. Емкости счетчиков 21 и 22 и счетчиков памяти преобразователей 5 одинаковы.При работе схем в режиме измерения ускорения (переключатель 30 включен) принцип действия схемы измерения основан на сравнении чисел импульсов генератора 4 эталонной частоты, проходящих за интервалы, равные двум соседним периодам следования импульсовдатчиков 1 и 2. Цикл измерения состоит из двух этапов: первого - этапаизмерения чисел импульсов эталоннойчастоты за каждый из двух соседнихпериодов следования импульсов датчика 1 и второго - этапа сравнения указанных чисел и преобразования информации в выходной отсчетный блок 10.При работе схемы на первом этапе измерения все элементы и узлы, кроме блока 10, перед началом первого этапа устанавливаются в исходное состояние импульсов сброса на шине 29.При этом на управляющих О-входах триггеров 11 и 13 присутствуют сигналы единицы, элементы 16, 17,25 - 27.заперты. Элемент 20 открыт, управляющие коды в памяти преобразователей 57 равны нулю, частота на выходе преобразователя 7 отсутствует. На первом этапе измерения два очередныхимпульса датчика поочередно с помощью триггера 15 переводят в единичное состояния триггеры 11 и 13, которые, в .свою очередь, поочереднооткрывают элементы 16 и 17 для поступления импульсов эталонной частотыв счетчики 21 и 22 и в счетчики .памяти преобразователей 6 и 7. Возвратв исходное состояние триггеров 11 и13 и фиксация окончания измеренияпервого и второго периода производятся соответственно вторым и третьим импульсами датчика 1. От повторного запуска триггеры 11 и 13 оказываются заблокированы нулевыми сигналами по О -входам, связанным с выходами триггеров 12 и 14, в которыесостояние единицы записывается первыми импульсами пачек на выходахэлементов 16 и 17 соответственно. Всчетчик памяти преобразователя 5 запись кода управления, с учетом деле-ния на два триггером 19. производится в течение обоих периодов следования импульсов датчика 1, Таким образом, к концу первого этапа цикла измерения в счетчике 21 и счетчике преобразователя 6 записано число й, в счетчике 22 и в счетчике преобразовате ля 7 - число й , а в счетчике прей+ М 2 образователя 5 - число21 где й =Т 1 и й =Т Г -числа импульсов эталонной частоты Г ,пропорциональные значениям двух соседних периодов частоты датчика 1 Т и 10 35 Формула изобретенйя 1, Измеритель параметров движения,содержащий последовательно соединенные блок измеренияпериода, блок про межуточной памяти, блок сравнения иуправления переносом информации и выходной отсчетный блок, второй входкоторого подключен к второму выходублока промежуточной памяти, а также 45 два импульсных датчика скорости выходы которых соединены с двумя входамиблока измерения периода, и основнойпреобразователь код-частота, вход управления которого связан с выходомблока измерения периода, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей, в него введены последовательносоединенные генератор эталонной частоты, первый и второй дополнительныепреобразователи код-частота и переключатель, включенный между частотнымвходом основного преобразователя ивыходом генератора эталонной частоты,при этом второй вход блока промежу точной памяти соединен с первый выходом основного преобразователя кодчастота, второй выход которого подключен к вторым выходам первого и второго дополнительных преобразователей 65 и к шине сброса устройства. либо где, ЬГ Г изменение частоты следования импульсов датчика 1 в течение времени,равного среднему Окончание первого и начало второго этапа цикла измерения фиксирует ся моментом возврата триггера. 13 в исходное состояние и открыванием. элемента 20 для поступления с выхода преобразователя 7 частоты преоб-. разованияМя + М 2КГ й йЙР О 1 2. 2на входы счетчиков 21 и 22 (К - коэффициент пропорциональности). Импульсы переполнения счетчиков 21 и 22 на этом этапе измерения поочередно записывают единицу в триггеры 23 и 24, что приводит к открыванию элементов 25 или 26 (в зависимости от очередности срабатывания триггеров) на время переноса, равноеМл - й1 : -" , Очередность перепол"1 Рнения счетчиков 21 и 22 и открывание того или иного элемента 25 и 26 определяются знаком разности й 2- й . Информация о величине раз- ности передается в выходной отсчетный блок 10 с выхода элемента 22 ИЛИ в виде числа импульсов эталонной ЧаСтОтЫ Мык, КОТОРЫЕ ПОСтУПаЮт ЧЕ- рез открытые элементы 25 или 26 на время переноса. Информация о знаке разности, поступающая в блок 10, определяется тем, на выходе какого из указанных элементов И имеют место импульсы частоты переноса.С учетом выражения для Т можно записать т,-т у,.%. а%ВЬХ КТТ -Тф- К (1 И 1)Тр "ТСР значению периодаследования импульсов датчика за циклизмерения ТсР 2Соответствующим выбором параметровсхемы можно обеспечить значение Ктаким, что число, записываемое ввыходное отсчетное устройство, оказывается равным среднему значениюускорения из цикла измерениядпЕ= Т,РПри положении контактов переключателя 30, противоположном показанному на чертеже, устройство аналогич( но известному и работает в режиме измерения относительных значений разности скоростей, так как при этомдГГКТ й и Мгде д 1Г - Г - разность частот 20 датчиков 2 и 1,пропорциональнаяразности их скоростей вращения.В этом режиме в выходное отсчет ное устройство записывается число,численно равное значениюп - щпТаким образом, предложенное устройство наряду с сохранением функцийизвестного устройства, может выполнять функции измерения параметра движения - ускорения.-873146 2. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, блок измерения периода выполнен в виде последовательно соединенных элемента. ИЛИ и счетного триггера, переключателя, трех элементов И и четырех триггеров, прямой выход первого из которых подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера и с третьим входом блока промежуточной памяти, к-вход второго триггера подключен к й-входам всех триггеров и к шине сброса устройства, при этом 8-вход первого триггера соединен с первым входям элемента ИЛИ, с вторым входом вто рого дополнительного преобразователя код-частота и с первым входом блока промежуточной памяти, инверсный .вход первого триггера подключен к ц-входу второго триггера, С-вход 20 которого соединен с третьим входом первого элемента И и с первым вхо- - дом блока измерения периода, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И и через переклю Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 330274, кл. Г 16 0 3/12, 28. 09, 70,2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ю 2425993, 3.12.76./70 Тираж 7 ВНИИПИ Государствпо делам изобр 35, Москва, Ж,аказ 90 5нногтениРауш Подписиомитета СССРоткрытийя наб., д 4/5 1130 ПП фПатент", г. Ужгород, ул фи ктн гчатель к С-входу третьего триггера,0-вход которого соединен с инверсным выходом четвертого триггера,вход которого подключен к четвертомувходу блока промежутОчной памяти ик выходу второго элемента И, первыйвход которого соединен с первым входом третьего элемента И, с выходомгенератора эталонной частоты и свторым входом блока сравнения и управления переносной информации,прямые выходы второго и третьего триггеров подключены к вторым входамтретьего и второго элементов И соответственно, инверсный выхад третьеготриггера соединен с пятым входомблока промежуточной памяти, а выходтретьего элемента И подключен к первому входу блока промежуточной памяти.