Устройство для измерения скорости движения объекта

(51 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ИЯМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСТВУ ко-техн ство СС(71) Особое конструкторсское бюро "Старт"(56) 1, Авторское свидетельМ 1615618, кл, 0 01 Р 3/642. Авторское свидетельЬЬ 1672378, кл. О 01 Р 3/64 РОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОДВИЖЕНИЯ ОБЪЕКТАность изобретения: й датчиков 1, К ых элементов 2, измеритель 3 вреинтервалов, вычислитель 4, элемент элемент 6 выдержки времени, й упых источников 7 опорного напряжеэлементов 8 задержки, основные ы 9 - 11 задержкй, И+1 одновибрато, элемент И 14. 3 ил,(54) УСТРОСТИ157) Сущиче- пороговменнцхИЛИ 5,равляемния, Йэлементоов 12,Изобретение относится к информационно-измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в качестве периферийных датчиков в системах управления скоростью движения объекта.Известно устройство для измерения скорости перемещения 1, содержащее датчик, счетчик, два элемента И и вычислитель, вход которого соединен с выходом устройства, при этом вход счетчика соединен с выходом первого элемента И, а также компаратор, управляемый источник опорного напряжения, пять элементов задержки времени, два элемента выдержки времени, одновибратор, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и триггер, при этом выход датчика соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом управляемого источника опорного напряжения, вход которого соединен с выходом первого элемента задержки и с входом второго элемента задержки, при этом выход компаратора соединен с входом первого элемента задержки и с первыми входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, и второго элемента И, вторые входы которыхсоединены с выходом второго элемента задержки, причем выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И и с входом первого элемента выдержки времени, выход которого является информационным выходом отказа устройства, при этом второй вход первого элемента И соединен с выходом триггера, вход установки которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход сброса соединен с выходом третьего элемента задержки, вход которого соединен с выходом первого элемента И и с входом второго элемента выдержки времени, выход которого соединен с входом одновибратора, выход которого соединен с входом четвертого элемента задержки, выход которого соединен с входом записи вычислителя и через пятый элемент задержки - с первым входом сброса счетчика, при этом вторые входы сброса триггера и счетчика соединены с входом установки устройства в исходное состояние,Недостатком данного устройства является низкая его надежность, связанная с тем, что с помощью данного устройства можно регистрировать скорость лишь в одной точке установки датчика и при необходимости регистрации скорости в нескольких точках необходимо устанавливать для каждой точки свое устройство регистрации,Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения скорости движения объекта 2, содержащее К датчи 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ков, измеритель временных интервалов, выходы которого соединены с входами вычислителя, три основных элемента задержки, выход первого из которых соединен с входом стробирования вычислителя и с входом второго элемента задержки, первый управляемый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым входом первого порогового элемента, элемент И, шину установки устройства в исходное состояние.Недостатком данного устройства также является низкая его надежность.Целью изобретения является повышение его надежности.Цель достигается тем, что в устройство для измерения скорости перемещения объекта, содержащее К датчиков, измеритель временных интервалов, выходы которого соединены с входами вычислителя, три основных элемента задержки, выход первого из которых соединен с входом стробирования вычислителя и с входом второго элемента задержки, первый управляемый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым входом первого порогового элемента, элемент И, шину установки устройства в исходное состояние, а также элемент выдержки времени, основной одновибратор, элемент И, Иуправляемых источников опорного напряжения, Мпороговых элементов, М дополнительных одновибраторов, причем выход 1-го датчика, где = 1, 2М, соединен с вторым входом 1-го порогового элемента, выход которого соединен с входами 1-го дополнительного элемента задержки и входами -го дополнительного одновибратора, при этом выход 1-го дополнительного элемента задержки соединен с первым входом 1-го управляемого источника опорного напряжения, а выход 1-го дополнительного одновибратора соединен с вторым входом +1 управляемого источника опорного напряжения.причем выход М-го дополнительного одновибратора соединен с вторым входом первого управляемого источника опорного напряжения, а выходы Й пороговых элементов соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом элемента выдержки времени, входом основного одновибратора, первым входом элемента И и первым входом измерителя временных интервалов, второй вход которого соединен с выходом второго основного элемента задержки, при этом выход основного одновибратора соединен через третий основной элемент задержки с вторым входом элемента И, выход которого соединен с входом первого основного элемента задержки, а вход ручной установки первого управляемого источникаопорного напряжения связан с шиной установки устройства в исходное состояние..Сущность предлагаемого изобретения 5сводится к тому, что введейие в него циклического переключения от датчика к датчикупозволило формировать в нем диагностические сигналы, при отсутствии которыхформируется сигнал отказа работоспособности, что в итоге повышает надежностьвсего устройства.Структурная схема устройства приведена на фиг. 1; на фиг, 2 приведен примерреализации управляемого источника опорного напряжения; на фиг, 3 - пример реализации измерителя временных интервалов,Устройство содержит датчики 1 (по количеству точек регистрации), пороговые 20элементы 2, измеритель 3 временных интервалов, вычислитель 4, элемент ИЛИ 5, элемент 6 выдержки времени, управляемыеисточники 7 опорного напряжения, элементы8 задержки, первый, второй, третий основные 25элементы 9 - 11 задержки, одновибраторы 12,13 и элемент И 14.Управляемый источник 7 опорного напряжения может быть реализован, например, в виде, приведенном на фиг. 2, и 30состоять из лультиплексора 15, к входамкоторого подключены два источника 16, 17опорного напряжения (которые соответствуют выбранным уставкам порогового элемента 2). Адресные входы мультиплексора 3515 подключены к выходам триггера 18,первый вход которого подключен к первому входу источника 7, а втооой вход - квыходу элементов ИЛИ 19 (на остальныхисточниках 7, кроме первого, вход ручной 40установки подключается к элементу ИЛИ20). К входам элемента ИЛИ 19 подключенывход ручной установки источника 7 и вход,соединенный с выходам первого одновибратора 14, 45Пример реализации измерителя временных интервалов приведен на фиг, 3. Устройство содержит счетчик 20, выходы которого через блок ключей 21 соедине ны с выходами измерителя 3 временных интеовалов. Вход управления блока ключей соединен с выходом триггера 22, Я-вход которого через элемент 23 задержки соединен с первым входом измерителя 3 вре менных интервалов и с первым входом элемента ИЛИ 24. Второй вход измерителя временных интервалов соединей с В-входом триггера 22 и с вторым входом элемента ИЛИ 24. Выходы датчиков 1 устройства (фиг, 1) подключены к первым входам пороговых элементов 2, выходы которых через первые элементы 8 задержки сигнала соединены с первыми входами управляемых источников 7 опорного напряжения, Выход каждого управляемогоисточника 7 опорного напряжения соединен с вторым входом порогового элемента 2, измеритель 3 временных интервалов выходом соединен с входами вычислителя 4, вход записи которого соединен с выходом первого основнбго элемента 9 задержки и через второй основной элемент 10 задержки - с входомустановки измерителя 3 временных интервалов в исходное состояние. Выходы пороговых элементов 2 объединены на элементе ИЛИ 5, выход которого соединен с входом элемента 6 выдержки времени, с входом измерителя 3 временных интервалов, с первым входом элемента И 14 и через основной одновибратор 13 и третий основной элемента 11 задержки - с вторым входом элемента И 14. Выход элемента И 14 соединен с входом первого основного элемента 9 задержки сигнала, выход каждого порогового элемента 2 через одновибратор 12 соединен с вторым входом управляемого источника 7 опорного напряжения последующего канала,Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии путем нажатияна кнопку руч, включается один из источников 7 (например, первый) и на установочном входе соответствующего порогового элемента 2 появляется низкий пороговый уровень, а на установочных входах остальных пороговых элементов будет установлен высокий пороговый уровень. При срабатывании первого порогового элемента через время источник 7 сбросится в исходное состояние и пороговый элемент 2 при отсутствии информационного сигнала от регистрируемого объекта выдаст на выходе сигнал, задний фронт которого переключит последующий источник 7 в низкое состояние, что приведет к срабатыванию следующего порогового элемента 2, э через время возвратит его в исходное состояние. Таким образом в устройстве будут последовательно опрашиваться все каналы регистрации объекта и при отказе одного из них через время, задаваемое элементом 6 выдержи времени, сформируется сигнал отказа устройства. Сигналы проверки работоспособности устройства одновременно являются сигналами измерения временных интервалов, которые накапливаются в измерителе 3 временных интервалов.При появлении обьекта перед первым датчиком 1 первый пороговой элемент включается независимо от того, на каком уровне будет источник 7, Если источник 7 будет на высоком уровне, то прекращается циклическая генерация (опрос датчиков). В случае, если источник 7 на низком уровне, то вследствие большой скорости циклического опроса цикл подойдет к данному пороговому элементу 2 и остановится. На выходе элемента ИЛ И 5 сразу появится высокий уровень, который выделится одновибратором 13 и, задержавшись на элементе 11 задержки, пройдет через элемент И 14. При этом этот импульс сбросит в исходное состояние счетчики измерителя 3 временных интервалов 3. Длительность времени, задаваемая элементом 11 задержки, должна быть более длительности, задаваемой элементом 8 задержки, так чтобы на элементе И 14 надежно выделялся сигнал, соответствующий срабатыванию устройства от объекта движения,Аналогично будет происходить и последующая регистрация измерительных интервалов движения между датчиками,Таким образом, в предлагаемом устройстве производится постоянно диагностирование его состояния, что в итоге приводит к повышению точности измерения скорости, причем импульсы диагностирования одновременно являются эталонными импульсами измерения временных интервалов,Формула изобретения Устройство для измерения скорости движения объекта, содержащее М датчиков, измеритель временных интервалов, выход которого соединены с входами вычислителя, три основных элемента задержки, выход первого из которых соединен с входом стробирования вычислителя и с входом второго элемента задержки, первый управляемый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым входом первого порогового элемента, элемент ИЛИ и шину установки устройства в исходное состоя ние, отли-чаю щеесятем,что,сцельюповышения надежности, оно дополнительно содержит элемент выдержки времени, основной одновибратор, элемент И, йуправляемых источников напряжения, Мпо роговых элементов, Н дополнительныхэлементов задержки, Й дополнительных одновибраторов, причем выход 1-го датчика, где 1=1,2, ., 1 ч, соединен с вторым входом 1-го порогового элемента, выход которого 15 соединен с входами 1-го дополнительногоэлемента задержки и входом 1-го дополнительного одновибратора, при этом выход 1- го дополнительного элемента задержки соединен с первым входом 1-го управляемо го источника опорного напряжения, а выход1-го дополнительного одновибратора соединен с вторым входом 1+1 управляемого источника опорного напряжения, причем выход К-го дополнительного одновибрато ра соединен с вторым входом первого управляемого источника опорного напряжения, а выходы И пороговых элементов соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен 30 с входом элемента выдержки времени, входом основного одновибратора, первым входом элемента И и первым входом измерителя временных интервалов, второй вход которого соединен с выходом второго 35 основного элемента задержки, при этом выход основного одновибратора соединен через третий основной элемент задержки с вторым входом элемента И, выход которого соединен с входом первого основного эле мента задержки, а вход ручной установкипервого управляемого источника опорного напряжения связан с шиной установки устройства в исходное состояние,1765772 ХИТ Фиг,СФ,дцг.З Составитель А, МихайлоТехред М.Моргентал едактор Т. Л Коррект л арев Заказ 3383 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 тельский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 водственн