Измеритель относительных значений разности скоростей

Союз Советски лСоциаиистическикРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 934384(5)М. Кл. С 01 Р 3/56 твеудлрстеевлвй квинтет СССР ло делам лавбретеник и открытийДата опубликования описания 07 06.82(72) Автор изобретения Б.А.фурман Харьковский ордена Ленина политехническьй институт им.В.И.Ленина(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ РАЗНОСТИ СКОРОСТЕЙ.Изобретение относится к технике электрических измерений параметров движения и может быть использовано дпя измерения относительных значений разности скоростей вращения или перемещения рабочих органов малин и механизмов, в частности для измерения разности окружных скоростей секций агрегатов, выпускаю. щих полосовые материалы ( бумагу, прокат, синтетику).По основному авт.св. У 667896 известно устройство измерения относительных значений разности скоростей, содержащее два импульсных датчика импульсов, генератор эталонной частоты, блок измерения периода, в который входят триггерные формирователи периода частоты датчиков и связанные с ними по одному из входое двухвходовые схемы И, трехвходовую схему И, блок промежуточной памяти, преобразователь кодчастота со счетчиком памяти, вход которого связан с выходом блокаизмерения периода, а выход преобразователя - с входом блока промежуточной памяти, блок сравнения и управления переносом информации, выходное отсчетное устройство 11,Однако при заполнении счетчиковблока промежуточной памяти на вто"ром этапе измерения импульсамиювыходной частоты преобразователякод - частота, обратно пропорциональной измеряемой скорости, время второго этапа, а значит и цикл измерения в целом, может резко возрастать15при малых значениях указанной частоты.Цель изобретения - повышениебыстродействия,Указанная цель достигается засчет того, что между выходом преобразователя код-частота и входом трехвходовой схемы И включен блок выделения интервала переноса, содержащийпервую и вторую двухвходоеые схе 934384мы ИЛИ, инвертор, первую и вторую двухвходовые схемы И, причем входы первой схемы ИЛИ соединены с единичными выходами триггеров блока сравнения и управления переносом информации, а выходы подключены к входу сброса выходного отсчетного устройства, к первому входу второй схемы И и через инвертор - к первому входу первой схемы И, второй вход 10 которой соединен с генератором эталонной частоты, а выход - с первым входом второй схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу второй схемы И, при этом выход 5 преобразователя код-частота соединен с вторым входом второй схемы И, а выход второй схемы ИЛИ подключен к входу трехвходовой схемы И,20На чертеже приведена схема предлагаемого измерителя.Измеритель содержит датчики 1 и 2 импульсов, блок 3 измерения периода, генератор 4 эталонной частоты, преобразователь 5 код-частота, трехвходовую схему И 6, блок 7 промежуточной памяти, блок 8 сравнения и управления переносом информации, блок 9 выделения интервала переноса, выходное отсчетное устройство ВОУ) 10.Блок 3 измерения периода состоит из ДТ-триггеров 11 и 12,КБ-триггеров 13 и 14, образующих триггерные формирователи периода и связанных .с ним по одному из входов двухвходоИ вых схем И 15 и 16. Блок промежуточной памяти содержит два счетчика 17 и 18. Блок сравнения и управления переносом информации включает ВБ-триг40 геры 19 и 20, тревходовые схемы И 21- 23 и двухвходовую схему ИЛИ 24. Цепи сброса счетчиков триггеров блоков 3,7 и 8 и преобразователя 5 подключены к шине сброса 25, связанной с выходом схемы И 23. Блок выделения ин 45 тервала переноса 9 состоит из двухвходовых схем ИЛИ 26 и 27, двух двухвходовых схем И 28 и 29 и инвертора 30.Принцип действия схемы основан на сравнении чисел импульсов эталонной частоты, проходящих за временные интервалы, равные периодам следования импульсов датчиков 1 и 2.Цикл измерения состоит из двух этапов. Первого-этапа измерения числа импульсов эталонной частоты, вырабатываемых генератором 4, за период частоты каждого из датчиков, и второго - этапа сравнения указанных чисел и перевода результата измерения в относительные единицы в хоре переноса информации в ВОУ 10 . Перед началом первого этапа цикла измерения все элементы блоков измерения, кроме ВОУ 10, устанав ливаются в исходное состояние импульсом сброса на шине 25. При этом на управляющих Д-входах триггеров 11 и 12 присутствуют единичные сигналы, схемы И 15, 1 б, 2 1, 22 и 28 заперты, схема И 6 открыта.Очередные импульсы датчиков 1 и 2 устанавливают триггеры 11 и 12 в состояние единицы. Это приводит к запиранию схемы И 6, отпиранию Схем И 15 и 16 и поступлению импульсов эталонной частоты на входы счетчиков 17 и 18. Первыми же импульсами с выходов схем И 15 и 16 триггеры 13 и 14 устанавливаются в состояние единицы и снимают управляющие сигна" лы с Д-входов триггеров 11 и 12. Вто. рые импульсы датчиков 1 и 2 устанавливают указанные триггеры в состояние нуля, схемы И 15 и 16 блокируются, Повторное срабатывание триггеров 11 и 12 по мере поступления импульсов тахометров исключено благодаря блокировке го Д-входам вплоть до повторного импульса сброса на шине 25. Конец первого этапа измерения характеризуется моментом возврата в состояние нуля обоих триггеров 11 и 12 и открыванием схемы И 6, К этому моменту в счетчиках 17 и 18 оказываются записанными числа импульсов И и И, пропорциональные значениям периодов Т и Т частоты следования импульсов датчиков 1 и 2. Одновременно число И оказывается записанным в преобразователь 5, на вход которого йодана частота Хс, генератора 4, а выходная частота определяется как Кп = КХ,Х , где К - коэффициент пропорциональйости.На втором этапе измерения импульсы с выхода схемы ИЛИ 27 блока 9 через схему И б поступают на входы счетчиков 17 и 18, дополняя числа И и Х, записанные на первом этапе. Импульсы переполнения счетчиков 17 и 18 поочередно устанавливают в состояние единицы триггеры 19 и 20. На время между импульсами переполнения счетчиков 17 и 18 открывается одна из схем И 21 или 22 в зависимос.931381 й-йя. 40 формула изобретения ти от очередности переполнениясчетчиков. При этом схема блока 9выделения интервала переноса работает таким образом, что до появленияпервого импульса переполнения одного из счетчиков 17 и 19 (оба триггера 19 и 20 находятся в состоянии нуля) открыта схема И 28, схема И 29заперта и в качестве частоты заполнения укаэанных счетчиков используется частота генератора 4.После переполнения одного иэ счетчиков 17 и 18 сигнал единицы с выхода схемы ИЛИ 26 переключает схемы И28 и 29 и на выход блока через схему ИЛИ 27 начинает поступать частота Гпр ( ГИмпульсы частоты К заполняютсчетчики 17 и 18 только в течениеинтервала между импульсами перепол нения обоих счетчиков, т,е, только в течение интервала собственно переноса информации в ВОУ, в течение которого импульсы эталонной частоты генератора 4 поступают в ВОУ через открытую схему и 21 или 22,Длительность открытого состояния схемц И определяется интервалом времеМл-Мани, равным " д. . Так как напр30 информационные входы схем И 21 и 22 поступает частота Е , то количествоофимпульсов, которое поступит на ВОУ 10 через схему ИЛИ 24, на втором этапе выражается как Знак полученного выражения зависит от значений М 4 и Х и определяется схемой устройства 10 в зависимости от того, по какому из двух его входов, связанных с выходами схем И 21 и 22, поступает информация.Факт прохождения импульсов переполнения обоих счетчиков 17 и 18 фиксируется открыванием схемы И 23 и поступлением на шину 25 одиночного импульса сброса.Число импульсов переноса, поступивших в ВОУ 10, определяется как 6При применении преобразователя 5, работающего в двоичнодесятичном коде, К выражается круглым десятичным числом и полученное значение Иоказывается численно равным искомо" му относительному значению разности скоростей, выраженному в относитель-, ных единицах или процентах. Иъ-И Иъ,либо 14,100 (о,Ил И Выход схемы ИЛИ 26 используетсядля сброса ВОУ. Последнее позволяетсократить время смены информациина табло внешнего отсчетного устройства,Включение в устройство блока выде.ления интервала переноса приводит ксокращению длительности счетчиковвторого этапа измерения, так какчастота генератора ч вьве, а дляверхней границы диапазона измеренияскоростей - существенно выше (придиапазоне изчерения - -"-.в - -10на верхней границе диапазона Е Р== 0, 1 Е ) . Доля же интервала, связанного с заполнением счетчиков 17и 18 до первого переполнения одногоиз них, в общей длительности второго этапа на верхней границе диапазона измерения особенно велика, таккак значения чисел М и И обратно пропорциональны зйачениям контролируемых скоростей и рказр 1 ваютсяпри этом малыми по сравнению с емкостью Ио счетчиков 17 и 18,Использование частоты ЕоЕпдля записи в указанные счетчикичисел дополнений И - М или Ио- Ив пассивный период времени, когдапреобразование и перенос информациив отсчетное устройство не производятся, позволяет во всем диапазонесохранить малую длительность второгоэтапа, имеоцую место на нижней.границе диапазона измерения, и темсамым повысить быстродействие измерителя в целом.1 о Ь1 л Евы" к" 1 кв к 11 . 55 где Г .Г - частоты следования,лимпульсов датчиков 1 и 2. Измеритель относительных значений разности скоростей по авт.св. И 667896, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, между выходом преобразователя код-частота и входом трехвходо 934384вой схемы И включен блок выделенияинтервала переноса, содержащий первую и вторую двухвходовые схемыИЛИ, инвертор, первую и вторуюдвухвходовые схемы И, причем входыпервой схемы ИЛИ соединены с единичными выходами триггеров блока сравнения и управления переносом информации, а выходы подключены к входусброса выходного отсчетного устройства, к первому входу второй схемыИ и через инвертор - к первому входупервой схемы И, второй вход которойсоединен с генератором эталонной частоты, а выход - с первым входом второй схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу второй схемы И, при этом выход преобразователя 3 код - частота соединен с вторым входом второй схемы И, а выход второй схемы ИЛИ подключен к входу трехвходовой схемы И. 16 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРН 667896, кл, С 01 Р 3/56, 1976