Устройство для преобразования скорости вращения в цифровой код

146801 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 4 ШНОЗМ 1 АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) УСТРОЙСТ ЗОВАНИЯ СКОРОС ЦИФРОВОЙ КОД, со ротов, генератор этал которого подключен к го элемента И, выход входу первого счетчи счетчика подключены мента И и являются разрядов устройства, К-вход которого явля ВО ДЛЯ ПРЕОБРАТИ .ВРАЩЕНИЯ В держащее датчик обоонной частоты, выход первому входу перво- которого подключен к ка, выходы первого к входам второго элевыходами младших первый К 5-триггер, ется стартовым вхо(21) 3632800/2-24(56) 1. Авторское свидетельство СССР543969, кл. б 08 С 9/00, 1977.2, Авторское свидетельство СССР496501, кл. 6 01 К 19/26, 1975 (прототип). дом устройства, а прямой выход подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к входу второго счетчика и 5-входу второго КЯ-триггера, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выходы второго счетчика являются выходами старших разрядов устройства, четвертый элемент И, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены одновибратор и Р-триггер, выход генератора эталонной частоты подключен к входу датчика оборотов и входу синхронизации Р-триггера, выход датчика оборотов подключен к информационному входу Р-триггера, выход которого через од-, новибратор подключен к второму входу треть-. его элемента И, выход которого подключен Я к первому входу четвертого элемента И, к второму входу которого подключен выход второго элемента И, выход четвертого элемента И подключен к 8-входу первого КЯ- триггера, инверсный выход которого подключен к К-входу второго Ю-триггера. ЯИзобретение относится к автоматике ивычислительной технике; предназначено дляпреобразования скорости вращения в широком диапазоне изменения ее значений в двоичный цифровой код и может быть использовано для ввода информации в вычислительную машину,Известно устройство преобразования скорости вращения в цифровой код, содержащее датчик оборотов, преобразователь час 10тота - код, преобразователь временнои интервал - код, триггеры, двухвходовые элементы И, трехвходовый элемент И, инвертори три счетчика 11.На выходе такого устройства образуютсятри величины, каждая в виде двоичного кода, по которым может быть вычислена скорость вращения. Точность преобразованияуменьшается при увеличении скорости вращения, что сужает диапазон измерения.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство преобразования скорости вращения в цифровойкод, содержащее датчик оборотов, генератор эталонной частоты, выход которого подключен к первому входу первого счетчика,выходы первого счетчика подключены к входам второго элемента И и являются выходами младших разрядов устройства, первыйКЯ-триггер, К-вход которого является стартовым входом устройства, а прямой выходподключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к входувторогО счетчика и 5-входу второго К 5-триггера, выход которого подключен к второмувходу первого элемента И, выходы второгосчетчика являются выходами старших разрядов устройства, четвертый элемент И, атакже третий КЬ-триггер и пятый элементИ 2.Однако преобразование скорости вращения в этом устройстве сводится к измерениювременного интервала, определяемого поступлением заданного числа импульсов от 40датчика оборотов, при этом сохраняется недостаток, связанный с потерей точности приизмерении высоких скоростей вращения, темсамым снижается и диапазон преобразуемых скоростей вращения.Цель изобретения - повышение точнос 45ти устройства в широком диапазоне значений скорости вращения.Поставленная цель достигается тем, чтов устройство для преобразования скоростивращения в цифровой код, содержащее датчик оборотов, генератор, эталонной частоты,выход которого подключен к первому входупервого элемента И, выход которого подключен к входу первого счетчика, выходыпервого счетчика подключены к входам второго элемента И и являются выходами младших разрядов устройства, первый Ю-триггер, К-вход которого является стартовым входом устройства, а прямой выход подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к входу второго счетчика и Я-входу второго КЬ-триггера, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выходы второго счетчика являются выходами старших разрядов устройства, четвертый элемент И, введены одновибратор и Р-триггер, выход генератора эталонной частоты подключен к входу датчика оборотов и входу синхронизации Р-триггера, выход которбго через одновибратор подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого подключен к первбму входу четвертого элемента И, к второму входу которого подключен выход второго элемента И, выход четвертого элемента И подключен к Ь-входу первого КЬ-триггера, инверсный выход которого подключен к К-входу второго КЬ-триггера.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для преобразования скорости вращения в цифровой код; на фиг. 2 - блоксхема датчика оборотов; на фиг. 3 - блоксхема одновибратора; на фиг. 4 - временная диаграмма работы устройства для преобразования скорости вращения в цифровой код.Устройство для преобразования скорости вращения в цифровой код содержит датчик 1 оборотов, Р-триггер 2, одновибратор 3, элемент И 4 счетчик 5, Ю-триггеры 6 и 7, элемент И 8, счетчик 9, генератор 10 эталонной частоты, элементы И 11 и 12, вход 13 датчика 1 оборотов, вход 14 синхронизации (С-вход), информационный вход 15 (Р-вход) и выход 16 Р-триггера 2, выход 17 одновибратора 3, К-вход 18 КЬ-триггера 7, выход 19 генератора 10 эталонной частоты, входы 20 и 21 счетчиков 5 и 9.Датчик 1 оборотов содержит зубчатое колесо 22, магнитную головку 23, усилитель 24 считывания, элемент И 25, Одновибратор 3 содержит элементы ИЛИ 26 и 27, элемент НЕ 28, дифференцирующие цепочки 29 и 30, каждая из которых содержит конденсатор 31, резистор 32 и диод 33.Датчик 1 оборотов представляет собой зубчатое колесо 22, насаженное на вращающийся вал, скорость вращения которого необходимо преобразовать в цифровой код, и неподвижный считывающий элемент, представляющий собой магнитную головку 23, усилитель 24 считывания и элемент И 25. Эти блоки являются стандартными, широко используемыми в накопителях на магнитных лентах, в серийно выпускаемых преобразователях угол - код ДП, ДПМ и других изделиях.Сигнал на выходе усилителя считывания появляется в момент совпадения зуба зубчатого колеса 22 с магнитной головкой 23 и сохраняется все время нахождения зубапод магнитной головкой 23,Р-триггер 2 динамического типа с переносом сигнала информационного входа на выход по спаду импульса на входе синхронизации.Одновибратор 3 служит для формирования коротких импульсов по фронту и спаду импульсов, подаваемых на его вход. Длительность выходных импульсов определяется номиналами времязадающих конденсаторов 31 и резисторов 32.Устройство работает следующим обра 1 О зом,Импульсы с генератора 10 эталонной частоты проходят на выход 15 датчика 1; если магнитной головкой 23 считывается зубец колеса 22, и не проходят, если считывается впадина. Ширина зуба колеса 22 выбирается равной ширине впадины, в результате чего на выходе 16 датчика 1 образуется последовательность пачек импульсов и промежутков между ними равной длительности (фиг. 4). Последовательность импульсов с выхода 15 датчика 1 поступает на информационный вход 0-триггера 2, к входу синхронизации которого подключен выход генератора 10 эталонной частоты. На выходе О,- триггера 2 образуется последовательность импульсов, фронты и спады которых жестко связаны со спадами импульсов генератора 10 эталонной частоты, а периодичность - с вращением зубчатого колеса 22, Зц Фронты и спады полученной импульсной последовательности преобразуются одновибратором 3 в короткие импульсы, поступающие через элемент И 4 на вход 20 счетчика 5. Сигнал Старт (от ЭВМ, пульта управления, кнопки на панели устройства) устанавливает в единичное состояние К 5-триггер 7, в результате чего элемент И 4 открывается для прохождения коротких импульсов на вход 20 счетчика 5. Одновременно первый же сигнал с выхода элемента И 4 устанавливает в единичное состояние КЬ-триггер 6, отмечая тем самым начальный момент времени преобразования. Датчик 1, Е)-триггер 2, одновибратор 3, элемент И 4, счетчик 5 и Ю-триггер 7 выполняют функцию преобразователя частота - код, Триггер 6 открывает элемент И 8, через который импульсы с -генератора 10 поступают на вход 21 счетчика 9, отмеряя заданный интервал времени преобразования скорости вращения. Триггеры 6 и 7, элементы И 8, 11 и 12 генератор 10 эталонной частоты и счетчик 9 представляют собой преобразователь временной интервал - код.После формирования заданного кода в счетчике 9, т.е. по истечению заданного времени преобразования скорости вращения в цифровой код, срабатывает элемент И 11, сигнал с его выхода поступает на первый вход .элемента И 12. При пост тлении на второй вход элемента И 12 импульса с выхода элемента И 4 выходной сигнал с элемента И 12 устанавливает в нулевое состояние КЯ-триггер 7, Сигнал с инверсного выхода К 5-триггера 7 устанавливает КЯ-триггер 6 в нулевое состояние, в результате че-го прекращается поступление импульсов на счетчики 5 и 9. Содержимое счетчика 5 при этом пропорционально углу поворота зубчатого колеса 22 датчика 1, а содержимое счетчика 9 - времени этого поворота.Составитель В. ПодолянТехред И. Верес Корректор М. СТираж 872 ПодписноеИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытийМосква, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мберская