Устройство для измерения частоты вращения вала

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения частоты вращения валов различных электроприводов. Цель изобретения - повышение точности измерения. Измерение частоты вращения вала электропривода производится фиксированием нуль-органом периодов вращения вала, подсчетом одним счетчиком N периодов между двумя последними записями в регистр информации кода делителя частоты, пропорционального углу поворота вала фазовращателя, определением с помощью второго счетчика и схемы сравнения времени фиксации информации в регистр памяти, равного E периодам, наиболее близким к времени последнего считывания информации в регистр, и последующим вычислением скорости вращения вала в вычислителе. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК (5115 G О1 P 3/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

\ с

1 (уу

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4415929/10 (22) 25.04.89 (46) 23,08.91. Бюл, М 31 (71) Криворожское отделение Всесоюзного научно-исследовательского проектно-конструкторского института по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте (72) А.И,Ляшенко и А.А.Килочек (53) 531.7.621,317.39 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 837197, кл. G 01 P 3/48, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения частоты вращения валов различных электроприводов.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит фаэовращатель 1, питание которого производится от формирователя 2 опорного напряжения, на вход которого подаются сигналы от делителя 3 частоты, вход которого подключен к выходу генератора 4 импульсов, датчик фазовращателя подключен через нуль-орган 5 к D-входу триггера 6, схему 7 запрета, первый

„„5U ÄÄ 1672375 А1 измерения частоты вращения валов различных электроприводов, Цель изобретения— повышение точности измерения. Измерение частоты вращения вала электропривода и роизводится фиксированием нуль-органом периодов вращения вала, подсчетом одним счетчиком и периодов между двумя последними записями в регистр информации кода делителя частоты, пропорционального углу поворота вала фаэовращателя, определением с помощью второго счетчика и схемы сравнения времени фиксации информации в регистр памяти, равного! периодам, наиболее близким к времени последнего считывания информации в регистр, и последующим вычислением скорости вращения вала в вычислителе. 3 ил, счетчик 8, схему 9 совпадения, формирователь 10 импульсов задержки, второй счетчик

11, регистр 12 памяти, на вход которого поступают сигналы с выхода второго счетчика

11 и выхода делителя 3 частоты, а с выхода регистра 12 сигналы далее поступают на обработку в вычислитель.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы высокой частоты с генератора 4 импульсов поступают в делитель 3 частоты, на выходе которого получается линейный код х, поступающий далее в регистр 12 данных и на формирователь 2 опорного напряжения, где преобразуется в напряжения О х и U«,х, которые поступают на фазовращатель 1. С выхода фазовра

1672375 щателя 1 напряжение 0ф (фиг. 2) через нульорган 5 поступает на 0-вход триггера 6, на

С-вход которого поступают импульсы от генератора 4. Таким образом, на выходе триггера 6 получаются прямоугольные импульсы

0х, синхронизированные генератором 4.

Данные импульсы поступают на вход второго счетчика 11 и через схему 7 запрета — на вход первого счетчика 8 и далее на схему 9 совпадения, на выходе которой формируется сигнал записи информации в регистр 12 после того, как в первом счетчике 8 накопится определенное количество периодов и сработает схема 9 совпадения, При этом происходит запись линейного кода х, соответствующего значению тгЪ, с выхода делителя 3 частоты в регистр 12 в точках, отстоящих на периодов питающего напряжения фазовращателя 1 от последнего считывания (фиг. 2). С выхода второго счетчика

11 на шину данных регистра поступает код, пропорциональный величине и периодов и равный числу периодов выходного напряжения фазовращателя между точками считывания данных.

Формирователь 10 импульсов задержки производит задержку сигнала сброса второго счетчика 11 на время, необходимое для записи информации с него в регистр 12 памяти. С выхода регистра 12 памяти информация поступает в вычислитель, где производится вычисление частоты вращения вала по формуле

2,тг 2 zr ht u

2г, . (Т, :ЛТ)

О

Kfrpl X hT о

zppf (т, + лт) о где Ьр — приращение угла положения вала фаэовращателя;

Л t — время приращения hp

К вЂ” коэффициент пропорциональности; б,и, — частота генератора импульсов;

n — число периодов выходного напряжения фазовращателя между точками замера;

Тс — период питающего напряжения фазовращателя;

Ь Т вЂ” приращение периода при вращении вала.

Величина выбирается иэ условия п.пв Kn 7,7 тс -lap где Тп.пв, — период повторения вычислений, равный

То 20

10 Тп.пв = = = 3,33м с;

2m 2 3

Тп.пв — период питающей сети (50Гц =

20mc);

m = 3 — число фаэ преобразователя;

1 с= — - 2500 Гц — частота управ400 мкс ляющего напряжения фаэовращателя;

4р - 83.3 Гц — частота вращения вала фазовращателя; (1 - К) - 0,96 — коэффициент нестабиль20 ности питающей сети.

Максимальная величина и определяется из условия

+ 1"-9,93=9 (3) пмакс—

7c+f р

Таким образом, второй счетчик 11 должен обеспечивать возможность счета до 9 импульсов периода.

Формула изобретения

Устройство для измерения частоты вращения вала, содержащее генератор импульсов, связанный через делитель частоты и

35- формирователь опорных напряжений с фазовращателем, нуль-орган, триггер, стробируемый вход которого связан с генератором импульсов, схему оовпадения, счетчик импульсов и регистр памяти,о т л и ч а ю щ е е40 с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй счетчик импульсов, формирователь импульсов задержки и схема запрета, первый вход которой подключен к выходу триггера, второй вход — к

45 выходу схемы совпадения, а выход — к счетному входу второго счетчика, вход обнуления которого подключен к шине сигнала считывания, а выходы второго счетчика — к входам схемы совпадения, при этом вход формирователя импульсов задержки подключен к выходу схемы совпадения, а выход к входу обнуления первого счетчика.

Фиг.1 г.Z

1672375

Сб

Фиг 3

Составитель А.Бедное

Техред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая

Редактор А,Козориэ

Заказ 2837 Тираж 335 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101