Измеритель частоты вращения вала

Измеритель частоты вращения вала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ВРА1ЦЕНИЯ ВАЛА, содержащий индук-. циокный фазовращатель, выход которого подЕлкссев к формирователю импул сов в к первому входу схемы выбо1. Kiv-хранения аналогового онгнала, тенеОатф импульсов, выход JEDTODOrO СОеД9 ВСВСС гС:гйАЯ, sLVri:- .j TBl iЖ Д/ УЯ Ь:ЛКЛач А .e:fniaaxtK vss:s,:. -2.,-ьа, нен с входом формирователя времеин го интервала, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьпцения динамической Точности одновременном сохранении широкого диапазона измерения , в него Дополнительно -введены (п-1) формирователей временного ишервапа, распределитель калпупьсов, логическое устройство и формирователь сиихроим пульса при этсял одш из входов каждого формирователя временного инт вала подключён к выходу генератора импульсов , а выходы -к входам ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ДсЮ 610 P / 8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABT0PGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3343640/18 10 (22) 24.01.81 (46) 23.06,83, Вюл. М 23 (72) О. Я. Каретный, А. М. Глумчер, А. П. Фрейман и В. Б. Попкин (71) Всесоюзный научно-исслецовательо кий и проектно-конструкторский институт . по автоматизированному электропривоgy в нромыцшенности, сельском soasRстве и на транспорте (53). 531.771 (088.8) (56) 1. Авторское свицетельство СССР ко ееввке l4 2833249/18 10, (ко. G. 10 P 3/48, 28,02.80.

2. Авторское овкоетекество СССР по заявке М 2955722/18-24,.

m. Gj 05 В 18/193 09.02.81 (xrpmo тип). (64) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

ВРАЩЕНИЯ ВАЛА, содержащий инцук пионный фазовращатель, выход кото-: рого подключен к формирователю импу п соВ и к первому вхоцу схемы выборки-хранения аналогового сигнала, гене..патор импульсов, выход .истового соеци„„SU„„1024972 A нен с вхоцом формирователя временного интервала, отличающийся тем, что, с целью повыщения динамической точности при оцновременном сохранении щирокого циапазона измерения, в него дополнительно введены (щ-1),: формирователей временного интервала, распределитель импульсов, логическое устройство и формирователь синхроим пульса, при этом один из вхоцов кажцо го формирователя временного интервала подключен к выходу генератора им пульсов, а выхоцы -к вхоцам формирователя синхроимпульса, выход которого связан с вторым входом схемы выбор ки-хранения аналогового сигнала, вто" Я рые вхоцы Al формирователей времен» ных интервалов соответственно соеди иены с выходами распределителя импуль сов, вход которого связан с выходом логического устройства, вхоцы логи ческого устройства соединены соответ ственно .с выхоцом формирователя, а также:с выходами распределителя им» пульсов и выходами формирователей временных интервалов.

f 1024972 2

Изобретение относитса к измеритепьной технике и может быть исподь

aosaao в широкодиапазоннык автомати ческих системах управления электро приводом, например, машин термической резки и станков с программным управп внаем.

Известно устройство дпя иэмврениа частоты вращении sana, содержащее. индукционный фазовращатепь, генератор импульсов, выход которого соединен с первыми входами первой и вто» . рой схем, совпадения, выход первой схемы совпадения связан с пеювым входом первого счетчика импульсов, а его sbb»

xoI1 с входом нуль-органа, выход . второй схемы - с входом второго счезъ чика импульсов, а его выход соединен с входом первого буферного регистра, схему выборки, две схемы опредепениа модупя, три узла сравнения, три триь гера, три схемы совпадения и буфер ный регистр (1)

Однако это устройство обладает большой сложностью и при большом . диапазоне измерения имеет место боль шая динамическая погрешность.

Наибопев близким техническим ре шением к изобретению авпяется устройство дпя измерения частоты вращения вала, содержащее фазовращатепь, выход . которого подкпючен к формироватепю импульсов, генератор импульсов, очи чик импульсов, соединенный через нуль орган с одйим из входов скемы выборки-хранения аналогового сигнала, другой вкод которой связан с выходом фазовращатепя, выход нуш органа подключен к одному входу счетчика импупь сов, другой вход которого связан с генератором импульсов 2 .

В известном устройстве щапазон измерения связан прямо пропорпионапь но змисимортью с времрнем измерения, т.е. расширение диапазона измерения приводит к увеличению времени Намерен ниа и, следовательно, к увеличению ди нщмической ошибки, которая появпяетса при назначении частоты вращвниа вала»

Белью изобретения asnaaees повы . шение динамической жчности при Одновременном сохранении широкого диапв зова измерения.

Поставленная цель достигавтса твм, что в измеритель частоты вращеюа

Вава, содвржаа ий индукционный фазв» .

Вращатвпь, выход которого подкпючвн к формирователю импульсов и а нерво му входу схемы Выборжхранвння ан погового сигнала, генератор импупь сов, выход которого соединен с входом формирователя временного интервала, допопнитвпьно введены (tq 1) формиро" ватепей временного интервала, распре целитель импульсов, погическов устрой ство и формирователь синхроимпупьсов, при этом один из входов каждого фор® мирователя временного интервала noq юпочен к выходу генератора импульсов, а выходы -. и входам формирователя синхроимпупьса, выход которого связан с вторым входом схемы выборяжсране ния аналогового сигнала, при этом вто рые входы Itl формирователей временных интервалов соответственно,соелинены с выходами распределителя импульсов, ВХОД КОтОроГо сВязан с выходом погн

20 ческого устройства, входы логического устройстВа соединены соответственно с выходом формироватвпя, а также с выходамн распредепнтепя импупьсов н выходами формирователей временных интервапов.

На фиг. l дана функпионапьная схвма измерителя частоты вращении вала;

На фиг. 2 пример выполнения формирователя временного интервала; на

30 фиг. 3-- пример выполнения логическо» го устройства, на фиг. 4 - временные диаграммы, поясняющие работу измери тепя.

На фиг. 1»»4 приняты следующие обозначения 1. Индукционный фаэовра- . щатвпь, 2 формирователь импульсов, 3 - логическое устройство, 4 - распредепитвль импульсов, 8 - 7 формирова,тели временного интервала, 8 -. формь щ роватепь синхроимпупьсов, - 9 - схема выборки хранения анааогового сигнала, 1O - генератор имуппьсов, 11 выход формироватвпя 2 и соответствуюиай вход логической схемы 3, 12 - 14

45 выходы распрэдепитвпя импудьсов 4 и с@ответствующие вкоды логической схв

MbI 3, LS - 17 - sbrxoqbI формнровф» телей временных ынтррвапов. 5 - 7 а1. соответствукнцие в копы погической схе» мы 3, 18 . управпающнй счетчик им пупьсов, 19 - ay ias, 20 - 22элементы И, .23 эпемейт И)Й, 24 элемент запрета, ц - синусоидапь ный сигню3 На Выходе индукционного фазввращатепа 1„0 g - сигнал на выходе формирователя импульсов 2 ц Э

Ц, U импупьаы, которые, заполняют: счетчики формироватепей временных интеРВапОВ 8» 7 соответственно .Lfg

1024972

m. i

N= f.

О сигнал на выходе формироватепя синхро импупьсов 8,Ц Ug О - сигнапы на вьткоце схемы выборки хранения аналогового сигнапа 9, которые по отдецьности, были бы KBPQKTepHbI апя известного измерите пя и соответствовали бы сигналам 0 y, Ug

Dip напряжение на выхоце схемы выборки-хранения анапогового сигнала 9 (выходной сигнап измерителя), 6g момент изменения частоты вращения. вала фазоврашатепяД, t.ц,t,6 - мо менты начапа счета счетчйками импул, сов 11 -. 13 в различных формирова

: тепях временного интервала (5,6 ипи 7); Д 47 - соответственно моменты окончания счета (моменты выработки синхроимйупьсов формирователем cmроимпупьсов 8), Формнроватепь,временного интерва па выполнен в виде управляемого счет чика импульсов 18 выход которого подключен K входу нупь-органа 19, а выхоц нуль-органа соецинен с вхоцом запрета счета управш емого счетчика импульсов 18. Счетчик имеет три входа:. счетный, разрешений счета, запре» та счета.

Логическое устройство прецставпяэт собой эпемент запрета 24,.первый вход которого является вхоцом 11 погическоt o устройства. Второй вход элемента запрета 24 соединен с выхоцом эпемен та ИЛИ 23, вхоцы которого связаны с выходами элементов И 20 - 22. (В общем спучае.чиспо канапов измерителя может быть отлично от трех)..

Измеритель частоты вращения вала функционирует спецуюшим образом.

Фазомбцупированный синусоицапьный сигнап И. 4 с выхоца инцукцнонного фа зовращатепя 1 поступает на формирователь 2, а с нето сигнал И через логическое устройство . - (еспи сигнапы на других его входах. препятствуют этому) поступает на распредепитепь импульсов 4. На его выхоцах 12 - 14 поочерецно) своими попожитепьными фронтами (: моменты времени 4 t<,tg,+ь) заполняющие. импульсы показаны в вйде и, и, и.

Логическое устройство 3 прецотвращает запуск счетчиков 18 формировате пей временного интервала 5»7, еспи . эти. счетчики еше не закончипи формиро»- ванне предыдущего временного "интерва па.. Такая cmyamur имеет место приэтом направлении вращения вала, когда период выходного синусоидального сщ нала индукционного фазоврашатепя умень шается при вращении. В этом случае запуск счетчика отодвигается на. один период.

Поспе прихоца запопняющего импульса

° 5 эа номерам

1з .де 4 - частота вращения вала фа» зовращатепя, lg -. число периодов измерения4

1о, частота питаниЯ инцУкцион ного фазоврашатепя;

15. 1 частота генератора импупь

4сов 10.

Счет апи 18 переполняются и обнупяют ся, а на выхоце нуль-органов 19 по явпяатся напряжение (моменты време20 ни t>, t< t ) которое устанавливает счетчики 18 в исхоцное состояние (e.е. запрещает счет). Перепады напряжений на sbIROQRK формироватепей временных интервалов 5,6 ипи 7 (на выходах их

25 нупьорганов 19) поступают на форми роватепь синхронмпульса 8, который вырабатывает сннхроимпупьсы И . По этим импульсам срабатывает схема выборки-хранения аналогового сигнала 9, зо на выхоце которой фиксируется мгно»венное значение И выхоцного синусо-идального напряжения фазоврашатепя 1 (аналогично И, И ), I

uò,==as М4+ ь1 " 4о где P - амппитуда синусоицапьного напряжения ga выходе инцукционного фазовращатепя 1:,(1 + f ) » «частота сигнала на выхоце фазовращатепя 1. При малых эначенияхЦ;.Ю это в выражение мапо отличается m вели»

:чины

2юФ

0 =+A — 4 в т.е. зафиксировано мгновенное значение

И напряжения íà выходе инцукяионно го фазоиращатепя 1 пропорционапьно

50 частоте вращения вала фазоврашатепя 1

Эм вепичина показывает связь межцу частотой вращения вала фазовращатеns 4 р и зафиксированным уровнем напряжения И .

Прецпожениоэ техническое решение

55 может.быт1ь использовано в прецизион.ных быстродействующих,йпектропривоцах с широким диапазон;ам регулировании скорости.

4Рсм- У

1024972

Составитепь Г. Толкачев

Рецактор С. Льшсова Техрец О.Непе (орректор О. Тигор

Заказ 4404/48. Тираж 382 Поцписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушскаа наб., Д. ц. 4/5

Филиал ППП "Патент4, > ai Ул Проектная, 4