Цифровой тахометр
Иллюстрации
Реферат
ЦИФРОВОЙ ТАХШЕТР, оодержа1дий многодорожечный модулятор, систему считывания информации, усилитель-преобразователь , выход которого связан с информационным входом ключа, управляющий вход которого подключен к отметчику временных интервалов , а выход - к одному из входов счетного устройства, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых скоростей вращающихся валов, в него введены кварцевый генератор, блок формирования верхних и нижних частот, блок сравнения частот, блок периключения дорожек модулятора, причезм выход кварцевого генератора через блок формирования верхних и нижних частот подключен к входам блока сравнения частот, выходы которого связаны с входами блока переключения дорожек модулятора и входами усили- § теля-преобразователя, другие входы (Л блока переключения дорожек модулятора подсоединены к выходам системьл с считывания инфор 1ации, потенциальные выходы подключены к входам счетного устройства, а информационный выход - S к усилителю-преобразователю. 4iik 3f: 55 СХ) 4i I , Сгггт
COlO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) (11) 1(51) G 01 P 3 60
ОПИСАНИЕ И3ОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2410148/18-10 (22) 05 ° 10.76 (46) 07.10.83. Бюл. 9 37 (72) С.A. Майоров, И.В. Меськин, Л.Н. Мальцев, В.A.. Пикин, Г.С. Штейнгардт и A.A. Мавлянов (71) Ленинградский институт точной механики и оптики и Дубненское производственно-конструкторское объединение "Радуга" (53) 531.775(088.8) (56) 1. Литвак В.И. Фотоэлектричес.кие датчики в системах контроля, управления и регулирования. M., "Наука", 1966, с. 269..
2. Литвак В.И. Фотоэлектрические, датчики в системах контроля, управ- ления и регулирования. М., "Наука", 1966, с. 270-272 (прототип). (54)(57) ЦИФРОВОЙ TAXONETP, оодержащий многодорожечный модулятор, .систему считывания информации, усилитель-преобразователь, выход которого связан с информационным входом ключа, управляющий вход которого подключен к отметчику временных интервалов, а выход — к одному из входов счетного устройства, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых скоростей вращающихся валов, в него введены кварцевый генератор, блок форми рования верхних и нижних частот, блок сравнения частот, блок переключения дорожек модулятора, причем выход кварцевого генератора через блок формирования верхних и нижних частот подключен к входам блока сравнения частот, выходы которого связаны с входами блока переключения дорожек модулятора и входами усили- ф теля-преобразователя, другие входы блока переключения дорожек модулятора подсоединены к выходам системы считывания информации, потенциальные выходы подключены к входам счетного устройства, а информационный выход - Я к усилителю-преобразователю.
1046684
Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для использования в качестне датчика в системах контроля, управления, регулирования, сбора и обработки информации с помощью средств вычислительной техники.
Известны тахометры, используемые в вышеперечисленных системах (1 ).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является тахометр, состоящий из чувствительного элемента (фотоприемника ), освещаемого лучистым потоком источника излучения, модулированным вращающимся диском с одной дорожкой моду- 15 ляционных элементов (градаций ) для съема информации о скорости вращения объекта (2 j.
Снимаемые импульсы фототока с чувствительного элемента поступают на усилитель- преобразователь, обеспечивающий подачу в блок счетного устройства сигналов необходимой величины и формы. Блок счетного устройства подключается к усилителю- 75 преобразователю через управляемый ключ, который находится в открытом состоянии в течение определенного интернала времени, задаваемого с помощью отметчика времени.
Недостаток тахометра состоит в том, что для каждого интервала некоторого необходимого диапазона изменения выходных координат объекта, выходящего за пределы технических возможностей устройств измерения и переработки информации, строится свой тахометр.
Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых скоростей вращающихся валов. 40
Для достижения поставленной цели в цифровой тахометр введены кварцевый генератор, блок формирования, верхних и нижних частот, блок сравнения частот, блок переключения 45 дорожек модулятора, причем выход кварцевого генератора через блок формирования верхних и нижних частот подключен к входам блока сравнения частот, выходы которого связаны с входами блока переключения дорожек модулятора и входами усилителяпреобразователя, другие входы блока переключения дорожек модулятора подсоединены к выходам системы считы" вания информации, потенциальные выходы подключены к входам счетного устройства, а информационный выходк усилителю-преобразователю.
Такое устройство цифрового тахо метра существенно расширяет диапа- @ зон измерения скоростей вращающихся валов (объектов ) за счет того, что при разных: скоростях вращения вала информация о скорости вращения снимается с разных дорожек модуля- 65 тора. При этом, весь диапазон измерения скоростей. предлагаемого тахо метра разбивается на последовательность поддиапазонов, количество которых может изменяться в зависимости от технических требований, предъявляемых к тахометру. Переключение дорожек модулятора производится автоматически. Обработка информации в устройстве ведется в пределах одного фиксированного диапазона частот, что повышает надежность работы тахометра.
На чертеже представлена структурная схема тахометра.
Цифровой тахометр содержит задающий кварцевый генератор 1, блок 2 формиронания верхних и нижних частот поддиапазона, блок 3 сравнения частот, блок 4 переключения дорожек модулятора, входной вал 5, многодорожечный модулятор б, систему 7 считывания информации, состоящую из источника 8 излучения лучистого потока, оптической системы 9, формирующей считывающий лучистый поток, чувствительных элементов 10, например фотоприемников — фотодиодов.
Тахометр включает усилитель-преобразователь 11, ключ 12, счетное устройство 13 и отметчик 14 времени.
Цифровой тахометр работает следующим образом.
Задающий генератор 1 вместе с блоком 2, представляющим делитель частоты, формируют верхнюю и нижнюю граничные частоты поддиапазонов тахометра и подают их на блок 3 сравнения частот. Под граничными частотами поддиапазонов понимаются частоты, допустимые в схеме съема и обработки информации и обусловленные возможности технических средств и элементов тахометра. С блока 3 сравнения частот сигналы поступают на вход блока 4 переключения дорожек модулятора и усилителя-преобразователя 11. При вращении входного вала 5 тахометра от вала управляемого объекта приходит но вращение многодорожечный модулятор б. Оптическая система 9 формирует считывающий лучистый поток источника излучения
8, который модулируется многодорожечным модулятором б и воспринимает. ся чувствительными элементами 10.
Сигналы с элементов 10 поступают на входы блока 4 переключения дорожек модулятора. С выходов блока 4 переключения дорожек модулятора информационные сигналы идут на входы блока 3 сравнения частот и усилителя-преобразователя 11, а потенциальные сигналы — на входы счетного устройства 13. Номер поддиапазона тахометра определяется номером потенциального выхода блока 4 переключения дорожек модулятора, число потен1046684 в зависимости от которого в счетном устройстве вводится множитель псддиапазона. Для каждого номера выходного потенциального сигнала блока 4 в счетном устройстве 13 предусмотрен свой «ножитель. Так как работа всех поддиапазонов ограничена одними и теми же величинами верхней и ни;.<ней граничных частот, то линейная зависимость выходного ко10 да скорости вращения измеряемого вала сохраняется только в пределах поддиапазонов. Эта же зависимость для полного диапазона скоростей, измеряемых тахометром, носит пилообразный характер. Введение соответствующих вьь<одному поддиапазону множителей, количество которых равно количеству поддиапазонов, обеспечивает линейную зависимость выходного кода скорос — è от скорости вращения измеряемого вала линейной во всем диапазоне изменения скорости вала.
С выхода блока 4 переключения дорожек могулятора информационные сигна25 лы подаются на усилитель-преобразо,ватель 11, который предназначен для формирования параметров информационных сигналов, а также запрета вь хода в момент действия импульсов
"больше" или "меньше", приходящих с блока 3 сравнения частот. Ключ 12 пропускает информационные сигналы, поступающие с блока 11, на вход счетного устройства 13 в проме><утки времени, задаваемые отметчиком 14
35 временных интервалов. Счетное устройство 13 имеет цифровой индикатор кода скорости и цифровой выход для стыковки с ЭВМ.
Таким образом, предложенная схема
40 цифрового тахометра существенно расширяет диапазон измеряемых скоростей (до десятков раз), обеспечивает высокую линейность и точность измерения скорости в широком диапа4 зоне вращения вала объекта, создает стабильные условия работы .элементов устройства и повышает тем самым надежность, позволяет измерять скорости вала объекта, ограниченные частотным пределом элементной базы системы считывания информации с модулятора; повышает экономическую .и техническую эффективность в не" сколько раз проста в реализации. Составитель .И.
Редактор Т.Портная Техред И.Гайду
Тираж 873 ° Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 7722/44
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 циальных выходов которой равно числу дорожек многодоро><ечного модулятора 6.
Под информационными сигналами понимаются сигналы, снимаемые считывающей системой 7 с какой-либо одной из дорожек многодорожечного модулятора 6 и частота которых пропорциональна .скорости вращения измеряемого вала (объекта) .
Блок 3 сравнения частот представляет собой своеобразную схему запрета работы всех поддиапазонов, кроме одного измерительного, и вырабатывает по информационным сигналам блока 4 переключения дорожек модулятора сигналы в виде одиночных импульсов в двух случаях. Первый, когда частота информационных измерительных импульсов, пришедших с блока 4, меньше нижней граничной частоты сигналов, поступающих с блока 2. В этом случае вырабатывается импульс, имеющий смысл "меньше" < (Второй, когда частота информационных измерительных импульсов, пришедших с блока 4, .больше верхней граничной частоты сигналов, поступающих с блока 2.
В этом случае вырабатывается импульс, имеющий смысл "больше" !7 j .
В остальных случаях импульсы блоком 3 сравнения частот не вырабатываются.
С системы 7 информационные сигналы одновременно со всех дорожек модулятора поступают на блок 4 переключения дорожек модулятора, а с блока 4 информационные сигналы выходят по тому поддиапазону, работа которого разрешена блоком 3 сравнения частот. После прихода на блок 4 с блока 3 импульса "меньше" номер выходного измерительного поддиапазона изменяется на больший, что соответствует переходу в многодорожечном модуляторе б на дорожку с большим числом градаций. После прихода на блок 4 с блока 3 импульса
"больше" включается в работу поддиапааон; использующий информационные сигналы дорожки многодорожечного модулятора б с меньшим числом градацией.
Соответственно изменению номе >а выходного поддиапазона изменяется номер потенжиального выхода блока 4, Казанова
Корректор С.Шекмар