Способ измерения скорости вращения и устройство для его осуществления

Способ измерения скорости вращения и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

IC A. ТЕНТУ (61) Дополиительиый к патенту (22) Заявлеио24.11.76 (21) 24:ГЗ149/18 10 (23) Приоритет - (32) 29. 11.75 (ii)644404

Союз Соватскмх

Соцмалмстмчесимх

Республик (51) М. Кк.

6 01 P Э/48 (31) Р 25 53 806,1 (33) ФРГ

Гасударственный комитет

СССР ао делам изобретений и OTKpblTIIN

Опубликоваио25.01.79.Бюллетень Ж 3

Дата опубликования описания 28.01.79 (53) УДК 531.767 (088. 8) Иностранцы

Вольфганг Гудат и Герхард Рунау (ФРГ) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

Вабко Вестннгхауз ГмбХ (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАШЕНИЯ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к технике измерения параметров движения и может быть .использовано для измерения скорости вращения различного рода валов и механизмов, например для тормозных установок автомобилей с антиблокирующей системой.

В технике широко используются импульсные датчики скорости, преобразующие скорость вращения в частоту следования импульсов, измеряемую цифровым частотомером (I ) . . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и решаемым задачам являются способ и устройство для измерения угловой скорости вращения, в котором сигнал переменного тока, частота которого пропорциональна скорости вращения, преобразуется в прямоугольные импульсы,.которые после формирования и инвертирования одной полуволиы управляют, триггером (2J. От триггера управляется вентиль, через который импульсы от стабильного генератора поступают в счетчик.

К недостаткам известйого устройства следует отнести чувствительность схемы к колебаниям длительностей импульсов, вызванным неидентичностью изготовления зубцов и впадин на модулирующем диске.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Достигается это тем, что сравнивают длительности положительных и отрицательных полуволн и по результату сравнения управляют частотой генератора, используемого для измерения длительностей положительных и отрицательных полуволн. Для этого в устройство дополнительно введены сравнивающее устройство, входы которого подключены к запоминающим устройствам, накопитель напряжения, подключенный к выходу сравнивающего устройства, и управляемый генератор, вход которого подключен

1б к выходу накопителя напряжения; а выход— ко второму входу вентиля.

На чертеже дано устройство для осуществления способа.

Устройство содержит ротор I, датчик импульсов 2, формирователь 3 и электронную измерительную схему.

Непосредственно по периметру ротора I расположен датчик импульсов 2. Ротор датчика импульсов имеет зубья 4, которые по

644404 их ширине ие совпадают с соответствующими впадинами 5 между зубьями.

Электронная измерительная схема состоит из следующих элементов.

Перед счетчиком периодов 6, измеряющим длительности периодов положительной полуволиы переменного напряжения, находится вентиль 7, посредством которого тактовая частота генератора 8 во время длительности периода положительной нолуволны пропускается к счетчику периодов 6, 1О

С целью инвертирования отрицательной поауволиы формирователя 3 синусных сигналов в прямоугольные и управления вентилем 9 перед счетчиком периодов !О между преобразователем синусных и прямоугольных волн и вентилем 9 включен инвентор 11 так, что во время длительности периода отрицательной полуволны к счетчику периодов 10 пропускается изменяемая тактовая частота управляемого напряжения генератора 12.

Счетчик периодов 6 для положительных полуволи связан с запоминающим устройством 13, счетчик периодов 10 для отрицательных полуволн подает свои значения запоминающему устройству 14. Оба запоминающих.устройства 13 и 14 для сравнения запоминаемых значений измерения подсоедийены к сравнивающей ступени 15.

Сравнивающая ступень 15 имеет два выхода 16:и !7, которые при определенной разности значений измерения настраивают накопитель напряжения 18. Накопитель напряжения. IS со. своей стороны связан с управляемым напряжением генератором 12 для корректирования его тактовой частоты.

Кроме того для прерывания процесса корректирования во время процесса тормо Мейия на накопителе напряжения предусмотрено связанное с тормозной системой фотореле, подключаемое к выводу 19.От счетчиков периодов 6 и 10 ответвляются провода 20 и 21, ведущие к электронной схеме защиты от скольжения (на чертеже не показана).

Принцип действия устройства состоит в следующем.

Если жестко связанный с колесом автомобиля. ротор 1 датчика приходит во вращение, то попеременно зубья 4 впадины 5 проходят мимо датчика импульсов 2. Так как зубья 4 вследствие условий изготовления- и экОномичности имеют не одинаковую ширину со впадинами 5 между зубьями, то датчик импульсов 2 вырабатывает переменное напряженке, при котором положительная и отрицательная полуволны имеют отличающуюся друг от друга длительность.

Вследствие- этого время открытия вентиля 7 ко времени открытия вентиля 9, при которых пропускаются тактовые частоты генераторов 8 и 12, находятся в том же самом соотношении, что и представленная ширина зуба 4 к соответствующей ширине впадины 5.

Сначала подсчитывается длина положительной полуволны, т. е. длительность открытого положения вентиля 7 посредством постоянной частоты генератора 8 счетчиком периодов 6 и в конце положительной полуволны подается в запоминающее устройство 13.

Длина следующей отрицательной полу. волны подсчитывается аналогично изложенному посредством регулируемого напряжением генератора 12 в счетчике 10 и в конце отрицательной полуволны подается в запоминающее устройство 14.

Значения обоих запоминающих устройств 13 и 14 подаются на схему сравнения 15, выход которой 16 настраивает накопитель напряжения 18, если измеряемое значение полупериода из запоминающего устройства 13 является больше, чем измеряемое значение полупериода из запоминающего устройства 14, в то время как выход 17 настраивает накопитель напряжения 18, если эти измеряемые значения полупериодов находятся друг по отношению к другу в противоположном соотношении.

Таким образом изменяется выходное напряжение накопйтеля напряжения 18 и вместе с этим тактовая частота управляемого напряжением генератора 2 корректируется так, что разность обоих измеряемых значений полупериодов уменьшается.

Накопитель напряжения 18 в зависимости от потребности повышает или понижает тактовую частоту управляемого напряжением генератора 12 до. тех пор, пока разность измеренных значений полуволн не исчезает и при равномерном движении колеса счетчик периодов 6 для положительных лолуволн подсчитывается то же самое значение; что и счетчик 10 для отрицательных полуволн.

Процесс корректировки заканчивается как правило в короткий промежуток времени, однако он принудительно прерывается, если автомобиль тормозит, так как .в этом случае, вследствие возникающего ускорения, соответственно замедления колеса, наблюдаются значительные разности измеряемых значений полупериодов.

Значения корректирования накопителя напряжения 18 при возникающем в напорном контуре тормозной системе давления фиксируются фотореле, чтобы устранить влияние возникающих тогда больших разностей времени между прохождением зуба и впадины на роторе 1 и датчика импульсов 2 на счетчик периодов 10 через управляемый напряжением генератор !2.

Таким образом откорректированная тактовая частота генератора 12 остается во время торможения постоянной, 644404

Формула изобретения

I. Способ измерения скорости вращения путем измерения длительностей положительных и отрицательных полуволн напряжения в датчике скорости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, сравнивают измеренные длительности положительных и отрицательных полуволн и по результату. сравнения управляют частотой генератора, используемого для измерения длительности положительной и отрицательной полуволн.

2. Устройство для осуществления способа и. 1, содержащее датчик скорости, формирователь, инвертор, вентили, счетчики, эталонный генератор и запоминающие устройст- )5 ва, отличающеесятем, что,.с цельюповышсния точности, в него дополнительно введены сравнивающее устройство, входы которого подключены к запоминающим устройствам, накопитель напряжения, вход которого подключен к выходу сравнивающего устройства, и управляемый генератор, вход которого подключен к выходу накопителя напряжения, а выход — к второму входу вентиля..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Цифровые электроизмерительные приборы, rio ред. В. H. Шляндина, М., 1972, с. 44 — á5.

2. Патент Великобритании № 1338980, кл. G Oi N, 1973.

Составитель E. Швецов

Редактор Е. Гончар Техред О. Луговая Корректор A. Власенко

Тнраж108Э Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений н открытий

1 i ЗОЗ5, Москва, Ж-35. Раугцская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент>, г, Ужгород, ул. Проектная. 4