Преобразователь скорости вращения вала в код

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскндСоцналнстнческнхРеспублик р 11949673(22) Заявлено 0601,81 (21) 3229692/18-24с присоединением заявки Йо -(23) ПриоритетОпубликовано 070832, Бюллетень Йо 29Дата опубликования описания 070882 Р 1)М,Кл з С 08 С 9/00 Государственный комитет СССР ио девам иэобретеннй и открытий(72) Авторыизобретения И.В. Кедровский и Е.Н. Фучила 3. "Львовский ордена Ленина политехническийинститут им. Ленинского комсомола(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА В КОДИзобретение относится к автоматике и измерительной цифровой технике,в частности к.устройствам, преобразующим скороеть вращения в цифровойкод.Известен преобразователь угловогоположения и скорости вала в числовойкод, содержащий датчик импульсов,выход которого соединен с однимвходом измерителя скорости, к другому входу которого подключен генератор импульсов,. сумматор, блок управления, управляемый делитель частоты,причем выход измерителя скоростичерез блок управления соединен свходом управляемого делителя частоты, к другому входу которого подключен выход генератора импульсов, авыход управляемого делителя частотысоединен с одним входом сумматора,к другому входу которого подключенвыход датчика импульсов 1),Недостатком укаэанного преобразователя являются ограниченные функциональные воэможности.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяпреобразователь скорости вращениявала в цифровой код, содержащий датчики, соединенные через, формирователкимпульсов с коммутатором, которыйсоединен с одним .из входов первогоэлемента И, другой вход которогосоединен с триггером управления генератор импульсов, подключенный кпервому входу второго элемента И,выход которого соединен с программным блоком, выход програюеого блокаподключен к входу триггера управления, элемент НЕ и счетчик (2),недостатком известного преобразователя являются ограниченные функциональные возможности.Цель изобретения - расзаирениефункциональных возможностей преобразователя скорости вращения вала вкод.Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователь скорости20 вращения вала в код, содержащий датчик скорости, соединенный с входомпервого формирователя импульсов, элементы И, первый вход первого из которых соединен с,прямам выходом триг 25 гера управления, генератор импульсови регистр кода скорости вращения,введены регистр кода изменения скорости вращения, элемент ИЛИ-НЕ, реверсивный счетчик, три элемента НЕ,30 второй, третий и четвертый формиро949673 10 35 50 б 0 ватели импульсов и два делителя частоты, вход первого из которых соединен с выходом первого формировате-,ля импульсов, который соединен свторым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с третьим входом первого элемента И и выходомгенератораимпульсов, третий входвторого элемента И соединен с инверсным выходом триггера управления,выход первого элемента И соединен с входом сложения, а выход второго элемента И - с входом вычитания реверсивного счетчика, установочный вход которого через второй формирователь импульсов подключен к выходу первого делителя частоты, выходы реверсивного счетчика соединены с разрядными входами регистра кода скорости вращения, регистра кода изменения скорости вращения и с входами20 элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со счетным входом триггера уп" равления, прямой выход которого соединен со знаковыми входами Регистра кода изменения скорости вращения, выход второго Формирователя импульсов соединен через первый элемент НЕ с 5-входом триггера управления, выход первого Формирователя им пульсов соединен с входом второго элемента НЕ, вйход которого соединен с входом второго делителя частоты, выход которого соединен с входомтретьего элемента НЕ и через третийформирователь импульсов - с входом синхронизации регистра кода скоростивращения и К-входом триггера управления, выход третьего элемента НЕчерез четвертый формирователь импульсов соединен с входом синхрониза 40 ии регистра кода изменения скорости вращения.На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя скорости вращения вала в.код; на фиг. 2 - 45 Цвременные диаграммы работы преобразователя.Преобразователь содержит (Фиг. 1) датчик 1 скорости, формирователь 2 импульсов, генератор.3 импульсов, триггер 4 управления, элементы И 5 и б, реверсивный счетчик 7, злемент ИЛИ-НЕ 8, регистр 9 кода скорос ти вращения, регистр 10 кода изменения скорости вращения, первые делители 11 и 12 частоты на два, Формирователи 13-15 импульсов, формирующие импульсы по переднему фронту входных сигналов, элементы НЕ 16-18.Преобразователь работает следующим образом.С датчика 1 через формирователь 2 на первый вход первого трехвходово- го.элемента И 5 и на первый вход второго трехвходового элемента И 6 поступает последовательность импульсов(фиг. 2 а), длительность которых пропорциональна скорости вращения валадатчика 1. Первый иуйульс разрешаетпрохождение импульсов от генератора 3, поступающих на третий вход элемента И 5 и второй вход элемента И б,через элемент И 5 на вход сложенияреверсивного счетчика 7 при наличиина первом входе элемента И 5 потенциала единицы с прямого выхода триггера 4 управления, переведенного вединичное состояние коротким импульсом (фиг. 2 в и д), осуществляющим также сброс реверсивного счетчика 7 в нуль перед началом цикла измерения, сформированным по переднему фронту первого импульса в момент поступления его с выхода Формирователя 2, Импульсы с выхода генератора 3 поступают на вход сложения реверсивного счетчика 7 до момента окончания первого импульса с Формирователя 2, т.е. до момента исчезновения разрешающего потенциала логической единицы на втором входе первого и первом входе второго элементов И 5 и 6.Код скорости вращения с разрядных выходов реверсивного счетчика 7 поступает на разрядные входы регистра 9кода скорости вращения и переноситсяв него коротким импульсом (фиг,2 б,г, е), сформированным в моментокончания первого импульса с Формиронателя 2, Тот же короткий импульс,поступая на й-вход триггера 4 .управления, переводит его в нулевое состояние, следовательно, исчезновениепотенциала единицы на прямом выходе триггера 4 управления приводит к запрещению прохождения импульсов от генератора 3 на вход сложения реверсивного счетчика 7, а появление потенциала единицы на инверсном выходе триггера 4 управления и соответственнона третьем входе элемента И б приводит к разрешению прохождения импульсов с выхода генератора 3 на вход вычитания реверсивного счетчика 7.С момента прихода второго импульсас формирователя 2, т.е. появленияпотенциала единицы на первом входеэлемента И б до момента его окончания, т.е. исчезновения потенциалаединицы на нервом входе элементаИ 6, импульсы с выхода генератора 3поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 7, на разрядныхВыходах которого формируется кодизменения скорости вращения. Коротким импульсом (фиг, 2 ж и з), сформированным в момент окончания второго импульса, код изменения скорости вращения переносится в регистр10 кодаизменения скорости вращенияодновременно с кодом изменения скорости вращения, который формируетсяв зависимости от состояния триггера4 управления на протяжении процесса измерения изменения скорости вращения.Если скорость вращения уменьшадыется; т,е. - О, то в момент вреосмени, когда код на разрядных выходах реверсивного счетчика 7 станет равным нулю, на выходе многовходового элемента ИЛИ-НЕ появится потенциал единицы (фиг. 2 к), который, посту О пая на счетный вход триггера 4 управления, переводит его в единичное состояние и изменяет тем самым режим вычитания на режим суммирования, который будет продолжаться 15 до момента окончания второго импульса с выхода Формирователя 2, причем в регистр 10 изменения скорости вращения в момент переноса в него кода изменения скорости вращения поступает также код знака изменения скорости вращения "11", соответствующий знайу ф-" - , сформированный потенциал едиййцы на выходе триггера 4 управления.Если скорость вращения увеличивается, т.е. -О, то режим вычитадц)фф30 ния сохраняется до момента окончания второго импульса с выхода Формирователя 2, триггер 4 управления не выходит из нулевого состояния, и в регистр 10 кода изменения скорости вращения в момент переноса в него кода изменения скорости вращения поступает также код знака изменения скорости вращения ф 00", соответствующий знаку "+", сформированный4 О потенциал нуля на прямом выходе триггера 4 управления.На этом цикл измерения заканчивается и возобновляется с приходом следующего импульса с выхода Форми роватепя 2.Такое выполнение позволяет использовать предлагаеьий преобразователь для осуществления таких операций, как снятие характеристик измене- ния скорости вращения неравномерно вращающихся валов (например, в карданной передаче), контроль углового ускорения вращающихся объектов в динамических режимах, а также использовать устройство в механических системах автоматического регулирования (центробежные регуляторы), в системах регулирования подачи топлива в двигателях внутреннего сгорания, в системах с нежесткими передачами (ременными, цепными), чем и определяется экономический эффект от использования изобретения. формула изобретенияПреобразователь скорости вращения вала в код, содержащий датчикскорости, соединенный с входом первого формирователя импульсов, элементы И, первый вход первого из которых соединен с прямым выходомтриггера управления, генератор им-.пульсов и регистр кода скорости вращения, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения функциональных воэможностей преобразователя,в него введены регистр кода изменения скорости вращений, элементИЛИ-НЕ, реверсивный счетчик, триэлемента НЕ, второй, третий и чЕтвертый Формирователи импульсов идва делителя частоты, вход первогоиз которых соединен с выходом первого Формирователя импульсов, который соединен с вторым входом первого элемента И и первым входомвторого элемента И, второй вход кото"рого соединен с третьим входом первого элемента И и выходом генератораимпульсов, третий вход второго элемента И соединен с инверсным выходомтриггера управления, выход первогоэлемента И соединен с входом сложения, а выход второго элемента И -с входом вычитания реверсивногосчетчика, установочный вход которогочерез второй формирователь импульсовподключен к выходу первого делителячастоты, выходы реверсивного счетчикасоединены с разрядными входами регистра кода скорости вращения, регистра кода изменения скорости вращенияи с входами элемента ИЛИ-НЕ, выходкоторого соединен со счетным входомтриггера управления, прямой выходкоторого соединен со знаковыми входами регистра кода изменения скоростивращения, выход второго Формирователя импульсов соединен через первыйэлемент НЕ с 5-входом триггера управления, выход первого формирователя импульсов соединен с входомвторого элемента НЕ, выход которогосоединен с входом второго делителячастоты, выход которого соединенс входом третьего элемента НЕ ичерез третий формирователь импульсов - с входом синхронизации регистра кода скорости вращения и й-входом триггера управления, выход третьего элемента НЕ через четвертыйФормирователь импульсов соединен свходом синхронизации регистра кодаизменения скорости вращения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 451113, кл. С 08 С 9/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССРР 543969, кл, 0 08 С 9/00, 1975э 5758/40 Тираж 642 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., одписно