Устройство для измерения скорости движения объекта

 

Сущность изобретения: N датчиков 1, N пороговых элементов 2, измеритель 3 временных интервалов, вычислитель4, элемент ИЛИ 5, элемент 6 выдержки времени, N управляемых источников 7 опорного напряжения , N элементов 8 задержки, основные элементы 9-11 задержки, N+1 одновибраторов 12,13,элемент И 14.3 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

l (51)5 G 01 Р 3/64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

l ъ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4786540/10 (22) 26.01.90 (46) 30.09.92. Бюл, N. 36 (71) Особое конструкторско-технологическое бюро "Старт" (72) А.А.Михайлов (56) 1, Авторское свидетельство СССР

М 1615618, кл, G 01 P 3/64, 1987.

2. Авторское свидетельство СССР

N- 1672378, кл. G 01 Р 3/64, 1988.

„„Я „„1765772 А1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ OhbEKTA (57) Сущность изобретения: N датчиков 1, N пороговых элементов 2, измеритель 3 временных интервалов, вычислитель 4, элемент

ИЛИ 5, элемент 6 выдержки времени, N управляемых источников 7 опорного напряжения, N элементов 8 задержки, основные элементы 9 — 11 задержкй, N+1 одновибраторов 12, 13, элемент И 14. 3 ил, 1765772

Изобретение относится к информационно-измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в качестве периферийных датчиков в системах управления скоростью движения объекта.

Известно устройство для измерения скорости перемещения (1), содержащее датчик, счетчик, два элемента И и вычислитель, вход которого соединен с выходом устройства, при этом вход счетчика соединен с выходом первого элемента И, а также компаратор, управляемый источник опорного напряжения, пять элементов задержки времени, два элемента выдержки времени, одновибратор, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ и триггер, при этом выход датчика соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом управляемого источника опорного напряжения, вход которого соединен с выходом первого элемента задержки и с входом второго элемента задержки, при этом выход компаратора соединен с входом первого элемента задержки и с первыми входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, и второго элемента И, вторые входы которыхсоединены с выходом второго элемента задержки, причем выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И и с входом первого элемента выдержки времени, выход которого является информационным выходом отказа устройства, при этом второй вход первого элемента И соединен с выходом триггера, вход установки которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход сброса соединен с выходом третьего элемента задержки, вход которого соединен с выходом первого элемента И и с входом второго элемента выдержки времени, выход которого соединен с входом одновибратора, выход которого соединен с входом четвертого элемента задержки, выход которого соединен с входом записи вычислителя и через пятый элемент задержки — с первым входом сброса счетчика, при этом вторые входы сброса триггера и счетчика соединены с входом установки устройства в исходное состояние.

Недостатком данного устройства является низкая его надежность, связанная с тем, что с помощью данного устройства можно регистрировать скорость лишь в одной точке установки датчика и при необходимости регистрации скорости в нескольких точках необходимо устанавливать для каждой точки свое устройство регистрации, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения скорости движения объекта (2), содержащее N датчи5

55 ков, измеритель временных интервалов, выходы которого соединены с входами вычислителя, три основных элемента задержки, выход первого из которых соединен с входом стробирования вычислителя и с входом второго элемента задержки, первый управляемый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым входом первого порогового элемента, элемент

И, шину установки устройства в исходное состояние.

Недостатком данного устройства также является низкая его надежность.

Целью изобретения является повышение его надежности.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения скорости перемещения объекта, содержащее N датчиков, измеритель временных интервалов, выходы которого соединены с входами вычислителя, три основных элемента задержки, выход первого из которых соединен с входом стробирования вычислителя и с входом второго элемента задержки, первый управляемый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым входом первого порогового элемента, элемент И, шину установки устройства в исходное состояние, а также элемент выдержки времени, основной одновибратор, элемент И, N-1 управляемых источников опорного напряжения N-1 пороговых элементов, N дополнительных одновибраторов, причем выход i-ro датчика, где I = 1, 2 ... N-1, соединен с вторым входом

i-ro порогового элемента, выход которого соединен с входами i-co дополнительного элемента задержки и входами i-ro дополнительного одновибратора, при этом выход

1-го дополнительного элемента задержки соединен с первым входом i-го управляемого источника опорного напряжения, а выход l-го дополнительного одновибратора соединен с вторым входом i+1 управляемого источника опорного напряжения. причем выход N-ro дополнительного одновибратора соединен с вторым входом первого управляемого источника опорного напряжения, а выходы N пороговых элементов соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом элемента выдержки времени, входом основного одновибрИора, первым входом элемента И и первым входом измерителя временных интервалов, второй вход которого соединен с выходом второго основного элемента задержки, при этом выход основного одновибратора соединен через третий основной элемент задержки с вторым входом элемента И, выход которого соединен с входом первого основ1765772 ного элемента задержки, а вход ручной установки первого управляемого источника опорного напряжения связан с шиной установки устройства в исходное состояние. .Сущность предлагаемого изобретения сводится к тому, что введейие в него циклического переключения от датчика к датчику позволило формировать в нем диагностические сигналы, при отсутствии которых формируется сигнал отказа работоспособности, что в итоге повышает надежность всего устройства. .- -.:- Структурная схема устройства приведена на фиг. 1; на фиг. 2 приведен пример реализации управляемого источника опорного напряжения; на фиг, 3 — пример реализации измерителя временных интервалов, Устройство содержит датчики 1 (по количеству точек регистрации), пороговые элементы 2, измеритель 3 временных интервалов, вычислитель 4, элемент ИЛИ 5, элемент 6 выдержки времени, управляемые источники 7 опорного напряжения, элементы

8 задержки, первый, второй, третий основные элементы 9 — 11 задержки, одновибраторы 12, 13 и элемент И 14.

Управляемый источник 7 опорного напря>кения может быть реализован, например, в виде, приведенном на фиг. 2, и состоять из мультиплексора 15, к входам которого подключены два источника 16, 17 опорного напряжения (которые соответствуют выбранным уставкам пороговогo элемента 2). Адресные входы мультиплексора

15 подключены к выходам триггера 18, первый вход которого подключен к первому входу источника 7, а втооой вход — к выходу элементов ИЛИ 19 (на остальных источниках 7, кроме первого, вход ручной установки подключается к элементу ИЛИ

20). К входам элемента ИЛИ 19 подключены

/ вход ручной установки источника 7 и вход, соединенный с выходам первого одновибратора 14, Пример реализации измерителя временных интервалов приведен на фиг, 3.

Устройство содержит счетчик 20, выходы которого через блок ключей 21 соединены с выходами измерителя 3 временных интервалов. Вход управления блока ключей соединен с выходом триггера 22, S-вход которого через элемент 23 задержки соединен с первым входом измерителя 3 временных интервалов и с первым входом элемента ИЛИ 24. Второй вход измерителя временных интервалов соединей с R-входом триггера 22 и свторы,м вхо,дом элемента

ИЛИ 24.

55 времени, сформируется сигнал отказа устройства. Сигналы проверки работоспособности устройства одновременно являются сигналами измерения временных интервалов, которые накапливаются в измерителе 3 временных интервалов.

Выходы датчиков 1 устройства (фиг, 1) подключены к первым входам пороговых элементов 2, выходы которых через первые элементы 8 задержки сигнала соединены с первыми входами управляемых источников

7 опорного напряжения, Выход каждого управляемого источника 7 опорного напряжения соединен с вторым входом порогового элемента 2, измеритель 3 временных интервалов выходом соединен с входами вычислителя 4, вход записи которого соединен с выходом первого основного элемента 9 задержки и через второй основной элемент 10 задержки — с входом установки измерителя

3 временных интервалов в исходное состояние. Выходы пороговых элементов 2 объединены на элементе ИЛИ 5, выход которого соединен с входом элемента 6 выдержки времени, с входом измерителя 3 временных интервалов, с первым входом элемента И 14 и через основной одновибратор 13 и третий основной элемента 11 задержки -- c вторым входом элемента И 14. Выход элемента И 14 соединен с входом первого основного элемента 9 задержки сигнала, выход каждого порогового элемента 2 через одновибратор

12 соединен с вторым входом управляемого источника 7 опорного напряжения последуюц,его канала.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии путем нажатия на кнопку руч, включается один из источниКоВ 7 (например, первый) и на установочном входе соответствующего порогового элемента 2 появляется низкий пороговый уровень, а на установочных входах остальных пороговых элементов будет установлен высокий пороговый уровень. При срабатывании первого порогового элемента через время источник 7 сбросится в исходное состояние и пороговый элемент 2 при отсутствии информационного сигнала. от регистрируемого объекта выдаст на выходе сигнал, задний фронт которого переключит последующий источник 7 s низкое состояние, что приведет к срабатыванию следующего порогового элемента 2, э через время возвратит его в исходное состояние. Таким образом в устройстве будут последовательно опрашиваться все каналы регистрации объекта и при отказе одного из них через время, задаваемое элементом 6 выдержи

1765772

При появлении обьекта перед первым датчиком 1 первый пороговой элемент включается независимо от того, на каком уровне будет источник 7. Если источник 7 будет на высоком уровне, то прекращается циклическая генерация (опрос датчиков). В случае, если источник 7 на низком уровне, то вследствие большой скорости циклического опроса цикл подойдет к данному пороговому элементу 2 и остановится. На выходе элемента ИЛ И 5 сразу появится высокий уровень, который выделится одновибратором 13 и, задержавшись на элементе

11 задержки, пройдет через элемент И 14.

При этом этот импульс сбросит в исходное состояние счетчики измерителя 3 временных интервалов 3. Длительность времени, задаваемая элементом 11 "àäåðæêè, должна быть более длительности, задаваемой элементом 8 задержки, так чтобы на элементе И 14 надежно выделялся сигнал, соответствующий срабатыванию устройства от объекта движения, Аналогично будет происходить и последующая регистрация измерительных интервалов движения между датчиками, Таким образом, в предлагаемом устройстве производится постоянно диагностирование его состояния, что в итоге приводит к повышению точности измерения скорости, причем импульсы диагностирования одновременно являются эталонными импульсами измерения временных интервалов, Формула изобретения

Устройство для измерения скорости движения объекта, содержащее N датчиков, измеритель временных интервалов, выход которого соединены с входами вычислителя, три основных элемента задержки, выход первого из которых соединен с входом стробирования вычислителя и с входом второго элемента задержки, первый управляемый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым входом первого порогового элемента, элемент ИЛИ и шину установки устройства в исходное состоя5 ние, отли-чаю щеесятем,что,сцелью повышения надежности, оно дополнительно содержит элемент выдержки времени, основной одновибратор, элемент И, N-1 управляемых источников напряжения, N-1 по10 роговых элементов, N дополнительных элементов задержки, N дополнительных одновибраторов, причем выход 1-го датчика, где i = 1, 2, ..., N-1, соединен с вторым входом

i-ro порогового элемента, выход которого

15 соединен с входами i-го дополнительного элемента задержки и входом 1-го дополнительного одновибратора, при этом выход iro дополнительного элемента задержки соединен с первым входом 1-го управляемо20 ro источника опорного напряжения, а выход

1-ro дополнительного одновибратора соединен с вторым входом i+1 управляемого источника опорного напряжения, причем выход N-ro дополнительного одновибрато25 ра соединен с вторым входом первого управляемого источника опорного напряжения, а выходы N пороговых элементов соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен

30 с входом элемента выдержки времени, входом основного одновибратора, первым входом элемента И и первым входом измерителя временных интервалов, второй вход которого соединен с выходом второго

35 основного элемента задержки, при этом выход основного одновибратора соединен через третий основной элемент задержки с вторым входом элемента И, выход которого соединен с входом первого основного эле40 мента задержки, а вход ручной установки первого управляемого источника опорного напряжения связан с шиной установки устройства в исходное состояние, 1765772

%1814

Фиг.z

Составитель А. Михайлов

Техред M.Ìîðãåíòàë .Корректор И. Шулла

Редактор T. Лошкарева

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

Заказ 3383 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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