Устройство для измерения неравномерности скорости вращения

Устройство для измерения неравномерности скорости вращения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (901911

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ к втовскомю свидютюльствь

Союз Советски к

Социалистические

Республик (6f) дополнительное к авт. свид-ву (51)M. Кл. (22) Заявлено 1 0380 (21) 2893478/18-10

G 0I P 15/00 с присоединением заявки М

ГееудерстеенныИ квинтет

СССР но делам нзебретеннй н еткрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 3001.82, Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 300 1.82 (53) УДК 621. 317, ° 39:531.768 (088.8) К. И. Богатыренко, Н. В. Скиба и В. Е. Тыр (72) Авторы изобретения,1 cff1 . "а р

Харьковский автомобильно-дорожный институт

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ

СКОРОСТИ ВРАЦЕНИЯ

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и предназначено для измерения неравномерности скорости вращения валов.

Известно устройство для измерения мгновенной скорости вращения вала, 5 в котором для определения скорости вала в определенный момент времени фиксируются коды, пропорциональные текущему и предыдущему периодам, и код, пропорциональный интервалу времени от момента прихода импульса запроса до окончания текущего периода(1).

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие и зависимость результата от величины эксцентриситета.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения мгновенной скорости вращения, содержащее источник света, расположенный соосно с валом, и зеркало, установленное на валу под углом 45 к

его оси (21.

Недостатком такого устройства является влияние эксцентриситета на результат измерения, что приводит к снижению точности измерения, и сложность обработки полученной информации.

Цель изобретения - повышение точности измерения неравномерности скорости вращения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено и чувствитель— ными элементами, расположенными равномерно в плоскости развертки светового луча, и измерительными каналами и блоком управления, при этом каждый измерительный канал подключен к двум смежным чувствительным элементам и содержит последовательно соединенные блок преобразования временных интервалов в число импульсов и вычислительный блок,содержащий два входных ключа, делитель, вход которого соединен с выходом первого ключа, элемент ИЛИ., входы которого подключены к выходам делителя и второго ключа, реверсивный счетчик, 3 90191 соединенный с выходом элемента ИЛИ, и регистр, подключенный креверсивному счетчику, а выходы блока управле-.. ния подключены ко входам блоков преобразования, делителей, реверсивных счетчиков и регистров.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит источник 1 света, электродвигатель 2, на валу 10 которого установлено плоское зеркало 3 под углом 45 к оси двигателя, в плоскости развертки светового луча размещены чувствительные элементй

44 - g, измерительные каналы 5 „ -5„, 15 блок 6 управления; каждый измерительный канал состоит из. блока

7 преобразования временных интервалов в число импульсов и вычислитель-. ного блока 8, содержащего входные jo ключи 9 и 10 делитель 11, элемент

ИЛИ 12, реверсивный счетчик 13 и регистр 14.

Устройство работает следующим образом.. 23

После включения двигателя 2 луч света от источника 1 света, отражаясь от зеркала 3, проходит последовательно через чувствительные элементы (фотоприемники) 4 -4, располо- зф женные в плоскости развертки светового луча, угловые расстояния d„ ...,a( между которыми примерно равны. При движении луча на входах фотоприемников образуется последовательность импульсов, временные интервалы между которыми (t„,t,...1„)определяются из выражения аС1, г

rye(d- угловая скорость вала электродвигателя.

Поскольку углыК не изменяются, то погрешность измерения временных интервалов

at. 4 +at„ +pit, . где at - погрешность, обусловленная параметрами формирователя; ьй„ - погрешность квантования д ;-ы д"л =

Поскольку измерение неравномерности вращения производится путем . сравнения среднего значения временного интервала и. его единичного значе ния, то результат измерения не зависит от величины эксцентриситета и угловых расстояний между чувствительными элементами °

Сначала производится измерение средних значений временных интервалов tg, а затем измерение неравномерности вращения

Работа устройства а режиме измерения средних значений временных интервалов t происходит следующим образом.

Импульсы с чувствительного элемента 4 являются стартовыми. По команде "Пуск" блок управления формирует сигналы, устанавливающие триггеры делителя 11 и счетчика 13 вычислительных блоков в, нулевое состояние, счетчик 13 в режим сложения и открывает ключ 10.

По приходу старт-импульса с чувствительного элемента 4 с выхода блока

7 преобразования временного интервала в число импульсов на вход счетчика

13 начинает поступать импульсная последовательность. При достижении лучом света чувствительного элемента 4 процесс преобразования первого временного интервала, пропорционального углу а, в число импульсов прекращается, и начинается процесс преобразования второго временного интервала в число импульсов °

Таким образом, сигнал с каждого последующего элемента 4 является стоповым для предыдущего измерительно- го канала и стартовым для соответствующего.

После совершения заданного количества оборотов (N) вала по команде блока управления ключи 10 закрываются, а ключи 9 открываются, счетчики. 13 вычислительных блоков переводятся в режим вычитания, и производится перепись содержимого счетчиков 13 в регистры 14.

Поскольку коэффициент деления делителей 11 равен N, то в счетчиках

13 зафиксируются средние значения соответствующих временных интервалов ,л

4 = — 3 NГ1 .

При измерении неравномерности скорости вращения по сигналу "Пуск" коды средних значений временных интервалов переписываются из регистров

14 в счетчики 13, Процесс распределения временных интервалов по каналам происходит так же, как в предыдущем режиме, а импуль5 9019 сы с блока 7 преобразования временных интервалов через открытый ключ 9 соответствующего вычислительного блока через элемент ИЛИ поступают на вход реверсивного счетчика. Ilo окончании временного интервала в счетчике зафиксируется разность Ati =/ti-tit .

Таким образом, за один оборот вала на выходах счетчиков регистрирующих блоков фиксируются разности средних 1о и единичных значений временных интервалов каждого из и-ных участков.

Формула изобретения

Устройство для измерения неравномерности скорости вращения, содержащее источник света, расположенный со-. осно с валом, и зеркало, установлен- щ ное на валу под углом 45 к его оси, отличающееся. тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено и чувствительными элементами, расположенными равномерно в плос- 25 кости развертки светового луча, и

11 6 измерительными каналами и блоком уп. равления, при этом каждый измеритель. ный канал подключен к двум смежным чувствительным элементам и содержит последовательно соединенные блок преобразования временных интервалов в число импульсов и вычислительный блок, содержащий два входных ключа, делитель, вход которого соединен с выходом первого ключа, элемент ИЛИ> входы которого подключены к выходам делителя и второго ключа, реверсивный счетчик, соединенный с выходом элемента ИЛИ и регистр, подключенный к

) реверсивному счетчику, а выходы блока управления подключены ко входам блоков преобразования, делителей, реверсивных счетчиков и регистров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Авторское свидетельство СССР

N 662865, кл. G Ol P 3/44, 1977.

2, Авторское свидетельство СССР

N 706779, кл. G 01 P 3/36, 1978 (прототип),