Устройство для измерения скорости вращения вала

Устройство для измерения скорости вращения вала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике контроля и измерения и позволяет повысить помехозащищенность измерения скорости вращения вала. Опорный генератор 8, сдвигающий регистр 7 и программируемое постоянное запоминающее устройство 5 исключают возможность сбоев устройства при наличии помех в измерительном и оптических каналах. Счетчик 10, регистр параллельной записи 11, счетчик с переменым коэффициентом деления 13 и управляющие их работой формирователи импульсов по переднему 19 и заднему 18 фронту, а также схемы И 9, 12, 15 формируют на выходе устройства сигнал с частотой, пропорциональной скорости вращения вала. Путем изменения частоты опорного генератора 14 можно получить произвольное удобство для потребителя отношение между частотой на выходе устройства и частотой на выходе фотоэлектрического датчика. В случае снижения скорости вращения вала ниже допустимой либо остановке загорается сигнализирующий светодиод 16. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Щ)5 G 01 P 3/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4442208/24-10 (22) 15.06.88 (46) 15.10.90. Бюл. У 38 (71) Кузнецкий металлургический комбинат им. В.И. Ленина и Сибирский металлургический институт им.С.Орджоникидзе (72) С.В; Чабан, Е.E. Гущин, С.М. Кулаков, В. В.Митин и В.В. Шелгачев (53) 531. 767 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 620889, кл. G 01 Р 3/36, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1247753, кл. G 01 P 3/36, 1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА (57) Изобретение относится к технике контроля и измерения и позволяет повысить помехозащищенность измерения скорости вращения вала. Опорный генератор 8, сдвигающий регистр 7 и

„„SU„„1599777 А 1

2 программируемое постоянное запоминаю» щее устройство 5 исключают воэможность сбоев устройства при наличия помех в измерительном и оптических каналах. Счетчик 10, регистр параллельной записи 11 счетчик с пере" меньым коэффициентом деления 13 и управляющие их работой формирователи импульсов по переднему 19 и заднему 18 фронту, а также схемы И 9,12,15 формируют на выходе устройства сиг" нал с частотой, пропорциональной скорости вращения вала. Путем изменения частоты опорного генератора 14 можно получить произвольное удобное для потребителя отноиение между частотой на выходе устройства и частотой на выходе фотоэлектрического датчика, В случае снижения скорости вращения вала ниже допустимой либо остановке загорается сигнализирующий светодиод 16. 1 ил.

1599777

Изобретение относится к технике измерения и контроля угловых скораст ей.

Цель изобретения — повышение помехоз ащищеннас ги змерений, На чертеже представлена функцио- . нальная схема устройства для измерения скорости вращения вала.

Устройство для измерения скорости вращения вала содержит фотоэлектрический датчик 1, включающий источник света 2, фотоприемник 3 и модулирующий диск 4, блок постоянной памяти {например ППЗУ; 5, компаратор 6, регистр 7 сдвига, первый генератор 8, первую схему И 9, счетчик 10, регистр 11 параллельной записи, схему

И-НЕ 12, счетчик 13 с переменным коэффициентом деления, второй генера" тор 14, вторую схему И 15, индикатор, состоящий из светодио да 16 и балластного сопротивления 17, формирователь 18 импульсов па переднему фронту и формирователь 19 импульсов по заднему фрон» ту.

Устройство работает следующим образом.

При вращении модулирующего диска 4 на выходе фотоприемника 3 появляется сигнал синусоидальной формы. Этот сигнал сравнивается с опорным уровнемя компаратора 6 и подается в виде логическога сигчала на информационный вход сдвигающего регистра 7. Уровень логического сигнала компаратора 6 соответствует уровню "1" сдви" гающего регистра 7. Информация, находящаяся на информационном входе сдвигающего регистра 7, записывается и.сдвигается последним под действием тактовых импульсов первого опорного генератора 8. Временная выборка преобразованного сигнала с фотоприемника 3, последовательно отображенная íà k-разрядном выходе сдвигающего регистра 7, подается на k-разрядный адресный вход ППЗУ 5, которое запрограммирована следующим образом.

При преобладании числа нулей в двоичном коде, поступающем на k-разрядный адресный вход ППЗУ 5, в ячейки ППЗУ 5 записываются значения "0", при преобладании в двоичном коде, поступающем на k-разрядный адресный вход ППЗУ 5, числа единиц в ячейки

ППЗУ 5 записываются значения "1". Таким образам, на выходе ППЗУ 5 форми(3) руется "1" длительностью, равной длительности прохождения радиальной прорези модулирующего диска 4 между источником 2 света и фотоприемником 3 фотоэлектрического датчика 1. Импульсы с ППЗУ 5 поступают на вход формирователя 18 импульсов по переднему фронту сигнала и на вход формирова10 теля 19 импульсов по заднему фронту сигнала. Формирователь импульсов по переднему фронту вырабатывает короткий импульс, сбрасывающий и-разрядный счетчик 10, после чего послед15 ний начинает счет импульсов, задаваемых первым опорным генератором 8.

Формирователь импульсов по заднему фронту формирует импульс, разрешающий запись в и-разрядный регистр 11

20 параллельной записи числа M тактовых импульсов, подсчитанного и-разрядным счетчиком 10 за длительность "1" на выходе ППЗУ 5, время которой со" ответствует времени прохождения ра25 диальной прорези модулирующего диска 4. На выходе и-разрядного регистра 11 параллельной записи формируется параллельный двоичный код числа

M который является коэффициентом де30 ления n"ðàçðÿäíoão счетчика 13 с переменным коэффициентом деления. Число М определяется по формуле

Т

Ф (1) где Т вЂ” длительность прохождения радиальной прорези модулирующего диска 4;

gt — период сигнала опорного генератора 8.

40 Длительность

T--—

1 (2)

R g где в — ширина радиальной прорези модулирующего диска 4;

45 К вЂ” радиус модулирующего диска 4;

И вЂ” угловая скорость модулирующего диска 4.

Частота импульсов на выходе и-разрядного счетчика 13 с переменным ко50 эффициентом деления

Fur z

К= — -11 где F — частота второго опорного П, генератора 14, (1) (2) (3) юп.z „„ s т 6 К

Т

Как видно из формулы (4), частота на выходе и-разрядного счетчика 13

1599777 г"- = - и, (6)

R (Й мин где С м„„вЂ” минимальная угловая скорость вращения вала, рад/с.

Из неравенства (6)

n lag (6 — " +1)

R Ûìèí с переменным коэффициентом деления пропорциональна скорости вращения вала, причем возможность произвольного изменения частоты опорного генератора 14 позволяет получать на выходе и-разрядного счетчика 13 с переменным коэффициентом деления частоту, в произвольное требуемое число раз превышающую частоту сигнала с выхода фотоприемника 3.

В момент заполнения всех разрядов п-разрядного счетчика 10 на выходе элемента 12 с инвертирующим выходом появляется "0", останавливающий счет и-разрядного счетчика 10 посредством первого элемента И 9, а также запрещающий выдачу сигнала со счетчика 13 с переменным коэффициентом деления через второй элемент И 15 на выход устройства. Кроме того, загорается светодиод 16, указывающий на останов-. ку вала или недопустимо низкую скорость вращения последнего. Балластное сопротивление 17 предназначено для ограничения тока, протекающего через светодиод 16 и инвертирующий выход элемента 12.

Выход устройства может быть подключен к любому электронному частотомеру, который выдает код,скорости в удобном для потребителя виде.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости вращения вала, содержащее фотоэлект15 рический датчик, блок постоянной памяти и счетчик, о т л и ч а ю щ е е1 с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введены компаратор, первый и второй генераторы импульсов, регистр сдвига, первый н второй формирователи, первая и вторая схемы И, схема И-НЕ, индикатор, регистр,,и второй счетчик с переменным коэффициентом деления при этом выход фотоэлектрического .датчика соединен с входом компаратора, выход которого соединен с последовательным входом данных регистра сдвига, тактовый вход которого соединен с выходом пер30 вого генератора и с первым входом первой схемы И, второй вход которой соединен с выходом схемы И-НЕ, с первым входом второй схемы И, а также с входом индикатора, выход первой схемы И соединен со счетным входом первого счетчика, вход сброса которого соединен с выходом первого формирователя, вход которого соединен с входом второго формирователя и выходом бло40 ка постоянной памяти, вход которого соединен с выходом регистра сдвига, причем выход первого счетчика соединен с входом схемы И-ПЕ и входом дачных регистра, вход записи которого

45 соединен с выходом второго формирова теля, а выход — с входом данных второго счетчика, тактовый вход которого соединен с выходом второго генератора, а выход — с вторым входом вто50 рой схемы И, выход которой является выходом устройства.

А. Кирилюк анич

Частота первого опорного генератор а 8 выбир ает ся и з у сло вия где M Iaaf — максимальная возможная скорость вращения вала, рад/с; а — максимальная допустимая погрешность измерения при скоростях, близких

or к ма с

Необходимая разрядность и-разрядного счетчика 10, и-разрядного регистра 11 параллельной записи, элемента 12 с инверсным выходом и-разрядного счетчика 13 с переменным коэффициентом деления выбирается из условия

Составитель

Редактор Л. Пчолинская Техред М.Ход

Корректор О. Ципле

Заказ 3140 Тираж 463 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óærîðîä, ул. Гагарина,!О