Измеритель скорости вращения вала

Измеритель скорости вращения вала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ (6t) Дополнительное к авт. свид-ву « (22) Заявлено 220679 (21) 2783262/18-10 (51) М

С 01 P 3/481 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР ио деяам изобретений и открытий

Опубликовано 150581 Бюллетень М 18 (53) У К

ФФ 531. 771

Дата опубликования описания 1505.81 (088. 8) (72) Авторы изобретения

О.Я. Каретный, A.Ë. Фрейман и A.М. Глумчер (73) Заявитель (54 ) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА

Изобретение относится к приборо строению и может быть использовано для измерения скорости проходки буровых станков, а также в широкодиапазонных автоматических системах управления электроприводами.

Известны измерители скорости вращения на базе индукционных фазовращателей, представляющие следящую систему за углом поворота фазовращателя Ц и f2).

Недостатком таких устройств является низкое быстродействие и малый диапазон измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является измеритель скорости вращения вала (3), содержащий индукционный фаэовращатель формирователь, счетчики периодов, две схемы совпадения, генератор импульсов, два счетчика импульсов, нульорган и буферный регистр. Такое устройство измеряет изменение фазы начала (и+1)-го периода сигнала на выходе индукционного фазовращателя по сравнению с фазой начала (и+1)-го периода опорного напряжения. Согласно формуле,,1 и <ю+ юэ э где f» — частота эаполнянзаих импульсов;

% — скорость вращения фаэоврашателя; частота эталонного сигналат и — код измеряемой скорости, 2JI п — время измерения; и шъ

n — заданное число периодов измерения.

Однако быстродействие устройства зависит от величины диапазона измерения.

Цель изобретения — повышение быстродействия при сохранении широкого диапазона измерения.

Поставленная цель достигается тем, что измеритель скорости вращения, состоящий иэ индукционного фазовращателя, соединенного через формирователь с первым входом счетчика периодов, двух схем совпадения, первые входы которых соединены с выходом счетчика периодов, вторые — с выходом генератора импульсов, и третьи входы которых соединены соответственно с,первым и вторым выходами нуль-органа первого счетчика импульсов, первый вход которого соединен с выходом первой схемы совпадения, а выход — со входом нуль830245 органа и первым входом буферного регистра, второй вход которого соединен с выходом второго счетчика импульсов, вход которого соединен с выходом второй схемы совпадения, снабжен регистром периодов, регистром нулевой скорости, регистром диапазона, переключающей схемой, анализатором диапазона и выходным регистром, причем выход буферного регистра соединен с первыми входами переключающей схемы и анализатора диапазона, первый выход которого подключен ко второму входу переключающей схемы, выход которой соединен со входом выходного регистра, второй выход анализатора диапазона через регистр диапазона соединен со вторым входом анализатора диапазона и входами регистра периодов и регистра нулевой скорости, выходы которых соответственно соединены со вторыми входами счетчика периодов и первого счетчика импульсов.

20

Устройство содержит индукционный фаэовращатель 1, формирователь 2, счетчик 3 периодов генератор 4 импульсов, схемы 5 и б совпадения, счетчики 7 и 8 импульсов, нуль-орган 9, буферный регистр 10, переключающая схема 11, выходной регистр 12, анализатор 13 диапазона, регистр 14 диапазона, регистр 15 периодов, регистр

16 нулевой скорости. 35

Индукционный фаз овращат ель 1 соединен через формирователь 2 с первым входом счетчика 3 периодов. Первые входы схем 5 и 6 совпадения соединены с выходом счетчика 3 периодов, вторые — с выходом генератора 4 импульсов. Третий вход схемы б совпадения со вторым выходом нуль-органа 9. Первый вход счетчика 7 импульсов соединен с выходом схемы 5 совпадения, а выход — со входом нуль-органа 9 и первым входом буферного регистра 10, второй вход которого соединен с выходом счетчика 8 импульсов, вход которого 50 соединен с выходом схемы 6 совпадения. Выход буферного регистра 10 соединен с первым входом переключающей схемы 11 и анализатора 13 диапазона, первый выход которого подключен ко второму входу переключающей схемы 11, выход которой соединен со входом выходного регистра 12. Второй выход анализатора 13 диапазона через регистр 14 диапазона соединен со вторым входом анализатора 13 диапазо- 60 на и входами. регистра 15 периодов и регистра 16 нулевой скорости, выходы которых соответственно соединены со вторым входом счетчика 3 пеРиодов и вторым входом счетчика 7 импульсов, Ы

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство работает следующим образом.

B регистре 15 периодов постоянно хранятся числа периодов измерения, а в регистре нулевой скорости — соответствующие коды нулевой скорости, определяемые подциапазонными измерениями. В установившемся режиме измерения скорости на выходе регистра периодов присутствует число п, соответ ст вующее времени измерения которое подается на второй вход счетчика периодов, а на выходе регистра

16 нулевой скорости — число Ng ко— торое подается на второй вход первого счетчика 7 импульсов.

Фазомодулированный сигнал с выхода индукционного фазовращателя 1 преобразуется формирователем 2 в фазомо дулированную последовательность импульсов, B течение п периодов последовательности импульсов сигнал на выходе счетчика 3 периодов подготавливает схемы 5 и б совпадения к работе.

В исходном состоянии в счетчике 7 записано число N<, соответствующее фазе начала (n +1) периода эталонно0 го н апряже ни я, пит ающе го инду кци онный фазовращатель 1, счетчик 8 импульсов находится в нулевом состоянии, сигналом на прямом выходе нульоргана 9 открыта схема 5 совпадения, сигналом на инверсном выходе нуль-органа 9 закрыта схема б совпадения. Импульсы. от генератора 4 через схему 5 совпадения поступают на вход счетчика 7, работающего в режиме вычитания.

При вращении фазовращателя 1 в сторону, противоположную направлению вращающегося поля, в нем к началу (п4 +1) — го периода последовательности импульсов на выходе формирователя 2, в счетчике 7 оказывается код измеряемой скорости в соответствии с выражением (1), при этом сигналом на выходе счетчика 3 периодов закрывается схема 5 совпадения и код измеряемой скорости записывается из счетчика 7 в буферный регистр 10, где хранится в течение следующего цикла измерения.

При вращении фазовращателя 1 в сторону, совпадающую с направлением вращения поля, счетчик 7 импульсов на время цикла измерения обнуляется, при этом нуль-орган 9, срабатывая, закрывает схему 5 совпадения, и открывает схему б совпадения.,вследствие чего импульсы от генератора 4 поступают в счетчик 8, работающий в режиме сложения. К началу (пд+ ) -го периода последовательности импульсов на выходе формирователя 2, когда сигналом на выходе счетчика 3 периодов з акрывается схема б совпадения, в счетчике 8 импульсов оказывается код измеряемой скорости в соответ830245 ствии с выражением (1) . Этот код записывается в регистр 10, где хранится в течение следующего цикла измерения. Сигнал направления вращения формируется нуль-органом 9 °

Таким образом, в конце цикла измерения в буферном регистре 10 оказывается промежуточный код измеряемой ско.рости, который поступает на анализатор 13 диапазона, на который также поступает сигнал текущего поддиапазона с регистра 14 диапазона. Анализатор 13 диапазона, сопоставляя наличие сигналов в разрядах буферного регистра 10 и номер поддиапазона, вырабатывает сигнал поддиапазона d, в котором находится измеренная скорость. Он переписывается в регистр 14 диапазона и определяет, какие из чисел и,) и Ng, хранящиеся в регистрах ,15 и 16, записаны в счетчики 3 и 7 к началу следующего цикла измерения. 20

Код измеряемой скорости поступает также на переключающую схему 11, которой управляет анализатор 13 диапазона. Она обеспечивает перезапись кода скорости и в выходной регистр 12.2S

Буферный регистр 10 имеет дополнительные разряды, информация в которых появляется при переполнении основных разрядов счетчиков 7 и 8. Переключающая схема 11 в этом случае 30 осуществляет перезапись в выходной регистр 12, также информации с одного или нескольких дополнительных разряцов буферного регистра 10, а одним или несколькими младшими разрядами регистра 10 пренебрегает. Эти операции проводятся с учетом перехода на другой поддиапаэон измерения, что исключает потерю информации.

Количество дополнительных .разрядов, а также логика работы анализатора диапазона и переключающей схемы зависят от диапазона измерения и количест в а подди ап аз о нов.

Предлагаемое устройство позволяет уменьшить время измерения больших скоростей при сохранении широкого диапазона измерения. 50

Формула изобретения

Измеритель скорости вращения вала, состоящий из индукционного фазовращателя, соединенного через формирователь с первым входом счетчика периодов, .двух схегл совпадения, первые входы которых соединены с выходом счетчика периодов, вторые — с выходом генератора импульсов, а третьи соединены соответственно с первым и вторым выходами нуль-органа первого счетчика импульсов, первый вход которого соединен с выходом первой схемы совпадения, а выход — co входом нуль-органа и первым входом бу" ферного регистра, второй вход которого соединен с выходом второго счетчика импульсов, вход которого соединен с выходом второй схемы, совпадения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия при сохранении широкого диапазона измерения, он снабжен регистром периодов, регистром нулевой скорости, регистром диапазона, переключающей схемой,, анализатором диапазона и выходным регистром, причем выход буферного регистра соединен с первыми входами переключающей схемы и анализатора диапазона, первый выход которого подключен ко второму входу .переключающей схемы, выход которой соединен со входом выходного регистра, второй выход анализатора диапазона через регистр диапазона соединен со вторым входом анализатора диапазона и входами регистра периодов и регистра нулевой скорости, выходы которых, соответственно, соединены со вторым входом счетчика периодов и первого счетчика импульсов.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Ахметжанов А.A. Высокоточные системы передачи для автоматических устройств, M. "Энергия", 1975, с. 207-213.

2. Авторское свидетельство СССР

9 556384, кл. G 01 P 3/48,. 1977.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2655151/18-10, кл. G 01 Р 3/48, 1978.

830245

Сост авитель А. Трегубов

Редактор Н.Минно Техред М. Табакович Корректор О. Билак, Э аказ 3308/52 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4