Устройство для измерения частоты следования импульса электрического сигнала с турбинного датчика

Устройство для измерения частоты следования импульса электрического сигнала с турбинного датчика

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к измерительной технике, а именно для измерения частоты следования импульса электрического сигнала с турбинных датчиков, например турбинных датчиков расхода жидкости.

Известны устройства для измерения среднего значения частоты следования импульсов за определенный интервал времени (Цифровые измерительные устройства; В.М.Шлядин: Учебник для вузов. - 2-е перераб. и доп.- М.: Высш. Школа, 1981, стр.149-154). Данные устройства не позволяют повысить быстродействие измерения частоты следования импульса электрического сигнала, не снижая его точности.

Известны устройства для измерения частоты следования импульсов, обладающие большим быстродействием, принцип которых основан на измерении одного периода между импульсами электрического сигнала (Цифровые измерительные устройства; В.М.Шлядин: Учебник для вузов. - 2-е перераб. и доп.- М.: Высш. Школа, 1981\. стр.156-160). Данные устройства не позволяют повысить точность измерения частоты следования импульса электрического сигнала, который поступает с турбинных датчиков, ввиду нестабильности этого периода. Нестабильность периода поступающих импульсов обусловлена конструкцией изготовления меток, которые необходимы для снятия числа оборотов вращения турбины (Расходомеры и счетчики количества; П.П.Кремлевский. Л. Машиностроение, 1985, стр.276-280). При наличии нескольких меток, носителем которых чаще всего являются лопасти турбины, нестабильность измерения периода следования импульсов сигнала обусловлена технологическим разбросом изготовления этих лопастей, заключающаяся в неравномерности их размеров и углов расположения.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является А.с. СССР №332388, G01R 23/02, 1972 г. Известное устройство содержит схему измерения периода и умножитель частоты следования импульсов, вход которого подсоединен к входному разъему устройства, а выход подключен к входу схемы измерения периода.

Недостатком прототипа является низкая точность измерения частоты следования импульса электрического сигнала, поступающего с турбинного датчика.

Задачей изобретения является повышение точности и быстродействия измерения частоты следования импульса электрического сигнала, поступающего с турбинного датчика.

Поставленная задача достигается тем, что в устройство для измерения частоты следования импульса электрического сигнала с турбинного датчика, содержащее схему измерения периода, согласно изобретению дополнительно введен делитель частоты следования импульсов, коэффициент деления которого устанавливают равным числу измерительных меток турбинного датчика, при этом вход делителя подсоединен к входному разъему устройства, а выход подключен к входу схемы измерения периода.

На фиг.1 изображена структурная схема предложенного устройства.

На фиг.2 изображена диаграмма импульсов электрического сигнала, поступающих с турбинного датчика.

Устройство для измерения частоты импульсов электрического сигнала состоит из схемы измерения периода 1 (фиг.1), делителя частоты следования импульсов 2, входного разъема 3.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы электрического сигнала, поступающие на входной разъем устройства 3 и созданные метками при вращении турбины, появляются через определенный период T₁, T₂, и т.д. (фиг.2). В случае четырех меток, чаще всего которыми являются лопасти турбины, за один оборот турбины образуется четыре разных периода импульсов сигнала, вызванных погрешностью их изготовления. Измеренное значение частоты следования импульсов электрического сигнала будет зависеть от того, в каком периоде это было сделано. Предварительно поделив частоту следования импульсов электрического сигнала делителем частоты 2, коэффициент деления которого равен числу меток, используемых в турбинном датчике (в нашем случае 4), мы объединяем последовательность разных периодов импульса в один период T_Σ(фиг.2) относительно одной метки. Таким образом, за один оборот турбины будет подаваться на схему измерения периода 1 стабильная частота следования импульсов электрического сигнала с периодом T_Σ, зависящая только от числа оборотов турбины, которая напрямую связана с величиной параметра измеряемого турбинным датчиком, например расходом жидкости. Схема измерения периода представляет собой высокоточный цифровой прибор, измеряющий частоту следования импульса электрического сигнала за один период между ними.

Предложенное устройство для измерения частоты следования импульса электрического сигнала, поступающего с турбинного датчика, содержащее схему измерения периода и делитель частоты следования импульсов, коэффициент деления которого устанавливается равным числу измерительных меток турбинного датчика, позволит повысить точность и быстродействие. Измерение частоты будет происходить за один стабильный период следования импульса электрического сигнала, который зависит от величины параметра, измеряемого турбинным датчиком.

Устройство для измерения частоты следования импульса электрического сигнала с турбинного датчика, содержащее схему измерения периода, отличающееся тем, что дополнительно введен делитель частоты следования импульсов, коэффициент деления которого устанавливают равным числу измерительных меток турбинного датчика, при этом вход делителя подсоединен к входному разъему устройства, а выход подключен к входу схемы измерения периода.