Устройство для измерения скорости движения объекта

 

Изобретение относится к области измерения неэлектрических величин. Целью изобретения является повышение точности измерения . При прохождении объектом первого и второго датчиков в счетчике 22 накапливается код. соответствующий времени Еиэм ТВ31/2 + ТВ32 /2, где ГВ31, ТВ32 времена взаимодействия объекта соответственно с первым и вторым датчиками; гвремя между срезом и фронтом сформированных пороговыми элементами 7 и 8 импульсов . 2 ил.

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 P 3/64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

0с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4705873/10 (22) 15.06.89 (46) 07.10.91. Бюл. М 37 (72) А.А. Михайлов (53) 621.317.391.531.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1137392, кл. G 01 Р 3/64, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к области измерения неэлектрических величин. Целью иэо». Ж 168293? А1 бретения является повышение точности измерения. При прохождении обьектом первого и второго датчиков в счетчике 22 накапливается код, соответствующий времени киям = хвз1/2 + хВз2 /2, где хвз1, хвз2— времена взаимодействия обьекта соответственно с первым и вторым датчиками; хвремя между срезом и фронтом сформированных пороговыми элементами 7 и 8 импульсов, 2 ил.

1682937

Изобретение относится к области измерений неэлектрических величин и может быть использовано для измерения скорости линейного перемещения движущихся объектов по заданной траектории.

Целью изобретения является повышение точности измерения скорости путем снижения динамической составляющей инструментальной погрешности измерения скорости.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — графическая иллюстрация механизма образования погрешности.

Устройство содержит датчики 1 и 2, измеритель 3 временных интервалов, вычислитель 4, причем датчики состоят из чувствительных элемеентов 5 и 6 и пороговых элементов 7 и 8.

Измеритель 3 временных интервалов содержит два одновибратора 9 и 10, четыре триггера 11 — 14, пять элементов И 15 — 19, генератор 20 импульсов, элемент ИЛИ 21 и счетчик 22.

Выходы датчиков 5 и 6 с подключенными на выходе пороговыми, элементами 7 и 8 подсоединены к входам измерителя 3 временных интервалов, выходы которого соединены с входами вычислителя 4, прямой выход первого триггера 11 соединен с первым входом первого элемента И 15, к второму входу которого подключен выход генератора 20 импульсов, выходы счетчика

22 являются выходами измерителя 3 временных интервалов. Выход элемета ИЛИ 21 соединен со счетным входом счетчика 22, а входы соединены с выходами первого 15, второго 16 и третьего 17 элементов И. Входы измерителя 3 временных интервалов подключены соответственно к первым входам второго 16 и третьего 17 элементов И и через одновибраторы 9 и 10 к 3-входам второго и третьего триггеров.

Первые R-входы второго и третьего триггеров соединены соответственно с выходами четвертого 18 и пятого 19 элементов

И, Выход первого элемента И 15 подключен и к первому S-входу первого триггера 11, первый R-вход которого соединен с выходом второго элемента И 19, выход второго

12 и третьего 13 триггеров подключены соответственно к первым входам четвертого

18 и пятого 19 элементов И, вторые входы которых объединены и подключены к выходу генератора 20 импульсов и к вторым входам второго 16 и третьего 17 элементов И, третьи входы последних объединены и подключены к выходу четвертого триггера 14.

С-вход четвертого триггера соединен с выходом генератора 20 импульсов, Инверсный

55 выход первого триггера 11 соединен с четвертым входом третьего элемента И 17, а выходы первого 15 и второго 16 элементов

И раздельно подключены к входам элемента

ИЛИ. Вторые R-входы первого 11, второго

12 и третьего 13 триггеров объединены с

R-входом четвертого триггера 14, входом сброса в нуль счетчика 22 и подключены к входу установки в исходное состояние.

Устройство работает следующим ОГразом.

В исходном состоянии при отсутстви движущегося объекта перед датчиками 1 и 2 триггер 11 измерителя 3 временных интервалов выключен и через первый элемент И

15 сигналы опорной частоты генератора 20 не проходят через него, при этом закрыты элементы И 18 и 19 и импульсы генератора

20, частота которых разделена на четвертом триггере 14 на два и не поступает на счетный вход счетчика 22.

При появлении перед датчиком 1 объекта импульсы генератора 20, частота которых разделена на два четвертым триггером 14, проходит через второй элемент И 16 и поступает через элемент ИЛИ 21 в счетчик 22, где происходит измерение времени взаимодействия объекта и первого датчика 1. Причем опорная частота измерения в два раза ниже опорной частоты генератора 20, т. е, при этом измеряется временной интервал т:вз1 . После окончания интервала tea> взаимодействия объекта и датчика 1 одновибратор 9 выделяет задний фронт импульса взаимодействия объекта и датчика 1 и взводит второй триггер 12, Первый импульс опорной частоты от генератора 20 проходит через второй элемент И 18 и включает первый триггер 11 и импульсы опорной частоты генератора 20 поступают в счетчик 22 через открытый первый элемент И 15 и элемент

ИЛИ 21, При этом происходит измерение интервала времени т прохождения объекта от датчика к датчику.

При прохождении объекта в рабочую область (в зону чувствительности) второго датчика 2 передним фронтом сигнала с выхода порогового элемента 8, выделенным одновибратором 10, взводится третий триггер 13 и одновременно открывается .пятый элемент И 19, Первый импульс опорной частоты, пройдя через пятый элемент И 19, сбрасывает в исходное состояние триггер

11 и закрывает пятый элемент И 15. В результате в счетчик 22 через третий элемент

И 17 начинают поступать импульсы опорной частоты генератора 20, деленные четвертым триггером на два. После выхода объекта за пределы зоны чувствительности второго

1682937 датчика 2 в счетчике 22 находится дополнительный код, который учитывает время взаимодействия объекта и второго датчика взг .

Таким образом, в счетчике 22 накапливается значение, соответствующее времени, равному времени айвз твзг деизм = + +

2 2

Причем измеренный интервал времени хяЗя в большей степени приближается к интервалу tp по сравнению с интервалом времени, измеряемым известным устройством, поскольку измерение привязывается к моменту прохождения центром датчика середины объекта и, следовательно, сжатие или растяжение импульсов взаимодействия объекта с датчиками менее влияют на результат измерения скорости, тем самым повышается точность измерения путем снижения динамической погрешности.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости движения объекта, содержащее два датчика, выходы которых соединены с соответствующими входами измерителя временных интервалов, выходы которого соединены с входами вычислителя, измеритель временных интервалов содержит последовательно соединенные первый триггер и первый элемент И, генератор импульсов, соединенный с вторым входом первого элемента И, счетчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения скорости, дополнительно введены два одновибратора, три триггера, четыре элемента Y. зле мент ИЛИ, причем датчики содержат последовательно соединенные чувствитель5 ные элементы и пороговые элементы, последовательно соединены первый вход измерителя временных интервалов, первый одновибратор, второй триггер, четвертый элемент И и S-вход первого триггера, к R10 входу которого через последовательно соединенные второй одновибратор, третий триггер и пятый элемент И подключен второй вход измерителя временных интервалов, выход генератора импульсов соединен

15 с С-входом четвертого триггера, с вторыми входами четвертого и пятого, второго и третьего элементов И, первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами измерителя временных ин20 тервалов, а их третьи входы соединены соответственно с выходом четвертого триггера, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом счетчика, выход

25 которого является выходом измерителя временных интервалов, выходы второго и третьего элементов И соединены соответственно с вторым и третьим входами элемента

ИЛИ, инвертирующий выход первого триг30 гера соединен с четвертым входом третьего элемента И, а его R- u S-входы соединены соответственно с R-входами третьего и второго триггеров, вторые R-входы которых соединены с вторым R-входом первого

35 триггера, R-входом четвертого триггера, входом сброса в "0" счетчика и С-входом установки в исходное состояние.

1682937

Составитель В.Парамонов

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор H.Å>oáêîâà

3аказ 3410 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

il13035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ф изн о изм= о»= 2+ Х у)2 Х р) Риг. 2 ть даиж

mpumupa