Устройство для контроля скоростивращения

Устройство для контроля скоростивращения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик р>842583 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 03,0879 (21) 2809406/18-21 с присоединением заявки М— (23} Приоритет

Опубликовано 3006.81 бюллетень 14924

Р1 М К„з

G 01 P 3/48

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531.112 (088. 8) Дата опубликования описания 300681 (72) Авторы изобретения

В.С. Кольченко, Ю.В. Миронов и Э.Л. Зархи

Ф (Волжское объединение по производству легковых -" .. Ж Ы3(, :, автомобилей АвтоВАЗ

4 М ., :. : .гЪ„ (71) Заявитель.б . л(,, !4

/ (. - - ик м. (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛ. КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ

ВРАЩЕНИЯ

Устройство относится к измерительной технике, Известно устройство для допускового контроля скорости вращения, содержащее магнитный диск, связанный с вращающейся осью, три импульсных генератора, содержащие датчики, связанные с диском, три канала. управления, генератор опорной частоты, с частотой которого сравниваются сигналы, полученные от преобразования информационных сигналов (1), Известное устройство является .сложным.и не обеспечивает достаточного быстродействия.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее перфорированный вращающийся диск, электромагнит- 20 ный датчик, выход которого соединен с первыми входами двух выходных элементов И и первым входом счетного блока, состоящего из элемента И, информационного счетчика, вход которого соединен с выходом упомянутого элемента И, дешифратора и триггера, один вход которого через дешифратор соединен с выходами разрядов счетчика, прямой выход. триггера подключен 30 ко второму входу элемента И и второму входу первого выходного элемента И, а инверсный выход триггера соединен со вторым входом второго выходного элемента И (2), Недостатком устройства является недостаточное быстродействие и точность, Цель изобретения — повышение быстродействия и точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее перфорированный вращающийся диск, электромагнитный датчик, выход которого соединен с первыми входами двух . выходных элементов И и первым входом счетного блока, состоящего из элемента И, счетчика информационного, вход которого соединен с выходом упомянутого элемента И, дешифратора и триггера, один вход которого через дешифратор соединен с выходами разрядов счетчика, прямой выход триггера подключен ко второму входу элемента

И и второму входу первого выходного элемента И, а инверсный выход триггера соединен со вторым входом второго выходного. элемента И, введены формирователь временного интервала, дополнительный электромагнитный датчик, 842583

55 а на перфорированном вращающемся диске установлен дополнительный контрольный элемент, против которого размещен дополнительный электромагнитный датчик, выход которого соединен со входом формирователя временного

1интервала и входами сброса счетчика и триггера, причем выходы формирователя временного интервала подключены . к третьим входам выходных элементов

И, формирователь временного интервала содержит времязадающий элемент, выполненный иа интегрирующем операционном усилителе, выход которого через амплитудный компаратор соедийен с одним входом RS-триггера, прямой выход которого через две параллельно включенные цепи из последовательно включенных резистора и диода соединен со входом времязадающего элемента.

На фиг. 1 приведена структурная 20 электрическая схема предлагаемого устройства1 на фиг. 2 — структурная схема формирователя временного интервала.

Устройство содержит профилирован- 25

ыый диск 1, на котором закреплен дополнительный контрольный элемент 2, электромагнитные датчики 3 и 4, формирователь 5 временного интервала, счетный блок б, состоящий из счетчика 7, элемента И 8, триггера 9, дешифратора 10, и два выходных трехходовых элемента И 11 и 12, с выходов 13 и 14 которых снимаются сигналы, выходящие за пределы установленного допуска.

Формирователь временного интервала (фиг.,2) состоит из времязадающего элемента, выполненного на операционном интегрирующем усилителе 15, резисторах 16 и 17, диодах 18 и 19 и 40 конденсаторе 20, амплитудного компаратора, выполненного на операционном усилителе 21 и RS-триггере 22.

Принцип работы устройства заключается в следующем. 45

Контрольный элемент 2, проходя мимо датчика 3, при вращении профилированного диска 1 возбуждает в датчике 3 электрический импульс, который одновременно запускает форми- 50 рователь 5 и счетный блок 6. Длительность импульса, формируемого на выходе счетного блока б, соответствует сумме длительностей постоянного числа импульсов датчика- 4, т.е. угловая .длительность (скважность) импульса на выходе счетного блока 6 постоянна при любых скоростях (периодах) вращения профилированного диска 1. Длительность импульса, формируемого на выходе формирователя 5, ф0 пропорциональна не только величине периода следования импульсо датчика 3. (периода вращения профилированного диска 1);. но и величине скорости изменения этих периодов. Сравнение по величине выходных импульсов формирователя 5 и счетного блока б осуществляется элементами И 11 и 12.

В случае, когда период вращения профилированного диска 1 постоянен, импульсы на выходах элементов И ll и 12 отсутствуют, так как длительности импульсов формирователя 5 и счетного блока б совпадают, а их разность равна нулю.

В случае, когда период вращения профилированного диска 1, например, убывает, длительность выходного импульса формирователя 5 станет больше длительности выходного импульса счетного блока б и появится импульс сравнения на выходе элемента И 11, заполненный импульсами с датчика 4, число которых зависит от величинй разности длительности импульсов формирователя 5 и счетного блока б, т.е. скорости изменения периодов вращения профилированного диска 1. При возрастании периодов вращения профилированного диска 1 импульсы сравнения появлятся на выходе элемента И 12, так как длительность выходного импульса формирователя 4 станет меньше длительности импульсов счетного блока б.

Под действием импульса с выхода датчика 3 устанавливаются в 0 счетчик 7 и в единичное состояние— триггер 9. Сигнал логической единицы с прямого выхода триггера 9 подается на входы элемента И 12 и элемента

И 8, разрешая подсчет выходных импульсов датчика 4, счетчиком 7. При достижении счетчиком 7 заданного состояния .на выходе дешифратора 10 появляется сигнал логической единицы, устанавливающий триггер 9 в нулевое состояние. Подсчет импульсов счетчиком 7 прекращается. В следующем периоде импульсов с датчика 3 процесс формирования импульса на прямом выходе триггера 9 повторится, т,е. длительность импульса на выходе счетного блока б всегда равна сумме длительностей заданного числа импульсов, считываеьых датчиком 4.

Формирователь 5 запускается одновременно со счетным блоком б в момент прихода импульса с датчика 3.

В паузе между окончанием формирования выходного импульса формирователя.

5.и появлением очередного импульса конденсатор 20 заряжается через резистор 15. Величина тока заряда постоянная и определяется величиной резистора 15 и напряжением источника питания. Время заряда равно

Т вЂ”, где Т вЂ” период импульсов датчика 3, Kt — длительность выходного импульса формирователя 5.

Импульс с датчика 3 устанавливает

RS-триггер 22 в состояние единицы на прямом выходе, Под действием этого напряжения конденсатор 20 на842583.чинает перезаряжаться через резистор.

16 в противоположном направлении.

Ток перезаряда Q также постоянен.

Напряжение на выходе усилителя 15 уменьшается. При достижении на его

r выходе напряжения, равного нулю или несколько превышающее его, срабатывает усилитель 21 и возвращает триггер 22 в нулевое, исходное состояние, и вновь конденсатор 20 заряжается через резистор 17. Длительность импульса на выходе триггера 22 будет определяться временем переэаряда конденсатора 20 током i через резистор 16.

Таким образом, длительность импульсов на выходе формирователя 5 в угловых единицах в долях периода постоянная в широком диапазоне значений неизменяющихся периодов входных импульсов с датчика 3 и равна длительности постоянного числа считываемых импульсов. Длительность устанавливается выбором отношения сопротивлений резисторов 16 и

17

Предположим, счетный блок 6 по сигналу датчика 3 формирует импульс, соответствующий четверти вращения диска (считывают четвертую часть зубьев диска). При помощи резисторов

16 и 17 устанавливается длительность импульса„формируемого формирователем 5, равной четверти периода импульсов с датчика 3. При любых неизменяющихся периодах длительности считываемого и формируемого импульсов равны и сигнал на выходах устройства отсутствует. Как только период импульсов с датчика 3 начинает меняться, например увеличиваться, угловая длительность считываемых импульсов остается неизменной, а угловая длительность импульсов формирователя 5 в своем изменении несколько отстает (запаздывает) от изменения длительности на выходе счетного блока 6 вследствие того, I что накопление напряжения на конденсаторе 20.происходит в конечной части предыдущего периода импульсов с датчика 3, а разряд (формирование) — в начальной части настоящего.

Это запаздывание тем больше, чем больше скорость изменения периода сигнала с датчика 3. При одной и той же скорости изменения периода разность длительности счетного блока 6 и формирователя 5 в угловых единицах остается постоянной.

Следовательно, при заполнении импульса разности импульсами с датчика 4 (измерение разности длительностей считываемого и формируемого импульсов в угловых единицах) число последних на выходе элемента И 12 пропорционально скорости изменения периода опорных импульсов или скорости изменения периода вращения профилированного диска 1. Аналогично при уменьшении периода вращения профилированного диска 1, число импульсов, пропорциональное скорости изменения периода вращения, появляется на выходе элемента И 11.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля скорости вращения, содержащее профилированный вращающийся диск, электромагнитный датчик, выход которого соединен с первыми входами двух выходных элементов И и первым входом счетного блока, состоящего из элемента И, счетчика информационного, 20 вход которого соединен с выходом упомянутого элемента И, дешифратора и триггера, один вход которого через дешифратор соединен с выходами разрядов счетчика, прямой выход триггера д5 подключен ко второму входу элемента

И и второму входу первого выходного элемента И, а инверсный выход триггера соединен со вторым входом второго выходного элемента И, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, в него введены формирователь временного интервала, дополнительный электромагнитный датчик, а на перфорированном вращающемся диске установлен дополнительный контрольный элемент, против которого размещен дополнительный электромагнитный датчик, выход которого соединен со входом формирователя временного

40 интервала и входами сброса счетчика и триггера, причем выходы формирователя временного интервала подключены к третьим входам выходных элементов И.

45 2 е Устройство по и, 1р О т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь временного интервала содержит времяэадающий элемент, выполненный на иитегрирующем операционном

®О усилителе, выход которого через амплитудный компаратор соединен с одним входом RS-триггера, .прямой выход которого через две параллельно включенные цепи из последовательно включенных резистора и,диода сое динен со входом времязадающего элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Великобритании

60 Р 1439395, кл. G 1 N, 16.06.76.

2. Заявка Франции Ю 2209935, кл G Ol P 3/00, 09.08.74.

842583

Фас. 1

Тирам 907 : . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Эаказ 5070/48 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Егорова

Редактор Н. Кешеля Техред Ж.Кастелевич. Корректор Ю. Макаренко