Устройство для контроля скорости изменения частоты

в 885884 Сом з СоветскикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5)М. Кл,(22) Заявлено 20. 07. 79 (21) 2801076/18-21 6 01 Р 3/46 с присоелинением заявки 1 те оеудорствеиый комитет СССР(23) Приоритет по делви изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫИзобретение относится к контрольно измерительной технике., в частности к малоинерционным устройствам контроля скорости вращения и ускорения и может быть использовано в системах автоматического управления и контроля, в которых информация представлена в частотной формеПо основному авт. св. Р 811156 известно устройство для контроля скорости изменения частоты, содержащее датчик оборотов, формирователь входных сигналов, блок управления, счетчик, блок обработки кода периода, конъюктор, формирователь выходных сигналов и генератор эталонной частоты, причем блок обработки кода периода состоит из шифратора, блока умножения, блока разности периодов и блока сравнения 11 1.20Недостатком этого устройства является то, что он имеет низкую помехоустойчивость в условиях внешних помех, а также при кратковременных прерываниях сигналов датчика оборотов,обусловленных, например, обрывамиили короткими замыканиями в датчикеили его цепях. В этих случаях пропадание одного или нескольких сигналовдатчика оборотов может привести к такой последовательности входных сигналов, которая имеет место при аварийной работе контролируемого объекта, и поэтому устройство может сформировать ложный выходной сигнал.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости,Поставленная цель достигается тем,что устройство для контроля скоростиизменения частоты, содержащее последовательно соединенные датчик оборотов, формирователь входных сигналов,и блок управления, первьп, третий ивторой выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входа"ми счетчика и с первым входом основного конъюнктора, генератор эталонной частоты, выход которого подклю чен к третьему входу счетчика, выходкоторого соединен через блок обработки кода со вторым входом основногоконъюнктора, выход которого, соединенс первым входом формирователя выходных сигналов, дополнительно введеныдва блока сравнения, два коъюнкто"ра, два дизъюнктора и Формировательблокирующих импульсов, причем выходсчетчика через первый блок сравнениясоединен с первыми входами дополнительных дизъюнкторов, и непосредственно со входом второго блока сравнения,первый выход которого соединен с третьим входом основного конъюнктора,второй выход второго блока сравнения подключен ко второму входу первого дизъюнктора, выход которого соединен с первым входом первого дополнительного конъюнктора, второй входкоторого подключен ко второму выходублока управления, и первому входувторого дополнительного конъюнкторавторой вход которого соединен с выходом блока обработки кода, а выходс вторым входом второго дизъюнктора,третий вход которого через Формирователь блокирующих импульсов подключен к выходу первого конъюнкто"ра, выход второго дизъюнктора соединен со вторым входом Формирователявыходных сигналов.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для контроля скорости изменения частоты, на фиг. 2возможный вариант устройства, наФиг. 3 - 5 - диаграммы,.поясняющиеего работу.В состав устройства входят дат-.чик 1 оборотов, Формирователь 2 входных сигналов, блок 3 управления,счетчик 4, блок 5 обработки кода периода, конъюнкторы 6-8, Формирователь 9 выходных сигналов, генератор10 эталонной частоты, блоки 11 и12 сравнения, дизъюнкторы 13 и 14,Формирователь 15 блокирующих импульсов,Устройство работает следующим образом.Сигнал с датчика 1, соответствующий началу периода Т , поступаетна формирователь 2, вырабатывающийпри этом импульс, на переднем Фронте которого происходит запуск блока3. При этом на первом выходе блока3 появляется запрещающий импульс,а на втором выходе - разрешающий.Импульс первого выхода блока 3 пода 35 40 45 50 55 1. Результат обработки кода в блоке 5 не соответствует требованиям нормальной работы контролируемого объекта. При этом с выхода блока 5 на вход конъюнктора 6 будет поданоткрывающий сигнал (сигнал "Авария" ), а с другого выхода блока 5 на вход конъюнктора 7 - закрывающий сигнал.1-1. При Т Т ( Т в счетчике14 сформируется число, которое будет больше порога срабатывания блока 11, но меньше порога срабатывания блока 12. В этом случае на одном выходе блока 11 будет открывающий сигнал, а на ее другом выходе и на выходе блока 12 открывающие сигналы будут отсутствовать. Поэтому дизъюнктор 13 и конъюнкторы 7 и 8 будут закрыты, формирователь 15 не будет запущен, на всех трех входах дизъюнктора 14 открывающие сигналы будут отсутствовать и он не выработает сигнала начальной установки формирователя 9885884 4ется на первый вход счетчика 4 и запрещает поступление сигналов генератора 10 в счетчик 4.После окончания импульса на втором выходе блока 3 появляется импульс управления на его третьем выходе, который подается на второйвход счетчика 4, На заднем Фронтеэтого импульса происходит установка счетчика 4 и блока 3 в исходноесостояние. При этом на первом выходеблока 3 появляется разрешающий сигнал и сигналы генератора 10 начинают заполнять счетчик 4. В последнемФормируются коды чисел, информацияо которых поступает на входы блока5 обработки кода периода и блоки11-12 сравнения.В момент прихода следующего сигнала датчик 1, сотввущеокончания периода Т и началу периода Т: 4, в счетчике 4 сформируется число М, пропорциональное дли-тельности периода Т 1, в блоке 5 бу. дет получен результат обработки кода периода.При этом импульс первого выходаблока 3 запрещает поступление сигналов генератора 10 в счетчик 4.Открывающий импульс второго выходаблока 3 поступает на вход конъюнктора 6 и входы конъюнкторов 7 и 8.Возможны следующие варианты работы устройства,5 88Так как на всех трех входах коньюнктора 6 будут открывающие сигналы,то он сформирует импульс, которыйзапишет в формирователь 9 логическую "1"1-2. Если Т; С Т ; то в счетчике 4 сформируется число, меньшеепорогов срабатывания блоков 11 и 12и на одном выходе блока 11 будет закрывающий сигнал, на ее другом выходе - открывающий, а на выходе блока 12 открывающий сигнал будет отсутствовать. Поэтому конъюнкторы 6 и 7будут закрыты, а дизъюнктор 13 иконъюнктор 8 открыты и выходной импульс конъюнктора 8 запустит формирователь 15, сигнал которого, пройдячерез дизъюнктор 14, поступит. на установочный вход формирователя 9, установит этот формирователь в исходное состояние и заблокирует его счетный вход на время б,1) 2 Т О,1-3. Если же Т тТ ., то числов счетчике 4 будет больше пороговсрабатываний блоков 11 и 12. В этомслучае на одном выходе блока 11 ина выходе блока 12 будут открывающиесигналы, на другом выходе блока 11.открывающий сигнал будет отсутствовать. При этом открывающий сигнална выходе блока 12 появится до окончания периода Т, и пройдя черездизъюнктор 19, установит формирователь 9 в исходное состояние.В момент поступления импульса совторого выхода блока 3 на конъюнктор8 происходит запуск формирователя15, при этом счетный вход формирователя 9 будет заблокирован на вре.,г,5884 6 1 О 13 го 30 35 40 Блок 11 сравнения состоит из конъюнктора 22 и триггера 23, а блок сравнения 12 - из конъюнктора 24 и триггера 25При этом пороги срабатывания блоков 11 и 12 сравнения обеспечиваются соответствующим подключением входов конъюнкторов 22 и 24 к выходам счетчика 4. Формирователь 15 блокирующих импульсов выполнен на ключе 26, ВС- цепи 27 и триггера шмидта,28.Устройство, представленное на фиг. 2, позволяет контролировать угловое ускорение по модулю (одновременный контроль положительного и от 2. Результат обработки кода в блоке 5 соответствует требованиям нормальной работы контролируемого объекта. При.этом с одного выхода блока 5 на вход конъюнктора 6 подается закрывающий сигнал, а с его другого выхода на вход кокъонктора 7 - открывающий. В этом случае, независимо от того, в каком состоянии находятся блоки 11 и 12, конъюнктор 7 вырабатывает импульс, который, пройдя через дизъюнктор 14, устанавливает формирователь 9 в исходное состояние.Аналогично том- как зто имело место в случаях 1-2 и 1-3, при Т ( (Т или при Т 7 Т происходит запуск формирователя 15 и счетный вход формирователя 9 будет заблокирован на время р 1.Во всех рассмотренных случаях после окончания импульса на втором выходе блока 3 появляется сигнал управления на его третьем выходе, который поступает на вход счетчика 4, На заднем фронте этого импульса происходит установка счетчика 4 и блока 3 в исходное состояние, С этого момента начнется новый цикл контроля параметров вращения.Если на втором цикле контроля по" вторяется ситуация 1-1, то в формирователь 9 записывается вторая логическая "1" и он вырабатывает выходной сигнал.Если же повторяется одна из ситуаций, при которых на формирователь 15 подается запускающий сигнал с конъюнктора 8, то выходной импульс формирователя .15 продлится в течение времени Tб с момента последнего запуска и тем самым будет вновь обеспечена блокировка счетного входа формирователя 9 на время Г; 7 72 ТНа фиг. 2 представлен один из возможных вариантов реализации предлагаемого устройства. В этом устройстве роль блока 3 управления выпол-, няют регистр сдвига и триггер, блок 5 обработки кода периода состоит из шифратора 16, в качестве которого использован блок тумблеров, блока 17 умножения чисел, блока 18 разности периодов, реализованного на счетчике обратного счета, блока сравнения 19, Формирователь 9 выходных сигналов состоит из счетчика 20 и выходного усилителя 21, генератор 10 эталонной частоты представляет собой мультивибратор.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР В 811156, 28.03.79.9 885884 О помехоустойчивости, в него дополни- .второму выходу блока управления и пертельно введены два блока сравнения, вому входу второго дополнительного два конъюнктора, два дизъюнктора, и конъюнктора, второй вход которого соеформирователь блокирующих импуль- динен с выходом блока обработки косов, причем выход счетчика черезда, а выход - со вторым входом второ- первый блок сравнения соединен с пер- го дизъюнктора; третий вход которого выми входами дизъюнкторов и непосред- через формирователь блокирующих имственно со входом второго блока пульсов подключен к выходу первого . сравнения, первый выход которого сое- конъюнктора, выход второго дизъюнктодинен с третьим входом основного конь- о ра соединен со вторым входом формиюнктора, второй выход второго блока рователя выходных сигналов. сравнения подключен ко второму входу." первого днзъюнктора, выход которого соединен спервым входом первого дополнительного конъюнктора,второй вход которого подключен ко885884 С Пр Па Пз РФ вСоставитель А.ПлетиТехред А.,Бабинец ор Н.Стец К ктор Н.Без исное 64 Тираж 910ВНИИПИ Государственного комитета СССпо елам изобретений и открытий .11 Зак д3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Патент , г. Ужгород, ул. Проектная; 4