SU1613959A1 - Apparatus for measuring difference of rotational speeds - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  разности скоростей вращени  валов, скольжени  и относительного изменени  скорости вращени . Целью изобретени   вл етс  повышение точности и расширение диапазона измерений. Устройство содержит формирователь 1 частоты сети, два импульсных тахометра 6 и 7, три счетных триггера 3, 4 и 5, осуществл ющих выделение периодов сигналов с датчиков, коммутатор 8 и реализованные на двух программируемых таймерах 12 и 13 два канала измерени  длительности периода, причем между счетными триггерами и счетчиками числа импульсов генератора 9 эталонной частоты, реализованными на счетчиках программируемых таймеров, включены управл емые делители частоты на нулевых счетчиках программируемых таймеров, коэффициент делени  которых измен етс  в зависимости от результатов обработки первичной измерительной информации в блоке 15 вычислени  и управлени  определ ющего, в течение скольких периодов информативных сигналов с датчиков необходимо производить измерение, чтобы погрешность измерени  была меньше заданной. 1 ил.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the difference in the speeds of rotation of the shafts, the slip and the relative change in the speed of rotation. The aim of the invention is to improve the accuracy and the expansion of the measurement range. The device contains a network frequency driver 1, two pulse tachometers 6 and 7, three counting flip-flops 3, 4 and 5, which select periods of sensor signals, a switch 8 and two period time measurements, implemented on two programmable timers 12 and 13, counting triggers and counters of the number of pulses of the generator 9 of the reference frequency, implemented on counters of programmable timers, include controlled frequency dividers on zero counters of programmable timers, the division ratio of which is n is, depending on the results of primary processing the measuring data calculating unit 15 and defining the control, necessary to produce a measurement to measurement error is less than a predetermined informative for how many periods of the signals from the sensors. 1 il.

Description

316316

датчиков, коммутатор 8 и реализованные на двух программируемых таймерах 12 и 13 два канала измерени  дли тельности периода, причем между счетными триггерами .и счетчиками числа импульсов генератора 9 эталонной частоты, реализованными на счетчиках прогграммируемых таймеров, включены управл емые делители частоты на нуевых счётчиках программируемыхsensors, switch 8 and two period time measurement channels implemented on two programmable timers 12 and 13, and between the counting triggers and pulse counters of the reference frequency generator 9 implemented on the programmable timer counters, the controlled frequency dividers on the programmable counters are turned on

9&9&

таймеров, коэффициент делени  которых измен етс  в зависимости от р1езуль- татов обработки первичной измерительной информации в блоке 15 вычислени  и управлени , определ ющего, в течение скольких периодов информативных сигналов с датчиков необходимо производить измерение, чтобы погрешность измерени .бьша меньше заданной, 1 ил.the timers, the division factor of which varies depending on the processing of the primary measurement information in the calculation and control unit 15, which determines how many informative signals from the sensors need to be measured so that the measurement error is smaller than the specified one, 1 or less.

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  разности скоростей вращени  валов, скольжени  и относительного изменени  скорости вращени ,The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the difference in the speeds of rotation of the shafts, the slip and the relative change in the speed of rotation.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и расширение диапазона измерени .The aim of the invention is to improve the accuracy and the expansion of the measuring range.

На чертеже приведена структурна  схема предлагаемого устройства дл  измерени  разности частот вращени .The drawing shows a structural diagram of the proposed device for measuring the difference in rotational speeds.

Устройство содержит формирователь 1 частоты сетевого напр жени , синтезатор 2 частот, счетные триггеры 3 - 5, импульсные тахометры 6 и 7,, коммутатор 8, генератор 9 эталонной ча стоты, инверторы 10 и 11, программируемые таймеры 12 и 13, программируемый контроллер 14 прерываний, блок 15 вычислени ,- состо щий из системной шины 16, центрального процессора 17, блока 18 оперативной пам ти и блока 19 индикац ш с соответствующими Св з ми,The device includes a mains frequency driver 1, a synthesizer 2 frequencies, counting triggers 3 - 5, pulse tachometers 6 and 7 ,, switch 8, reference frequency generator 9, inverters 10 and 11, programmable timers 12 and 13, programmable interrupt controller 14 , the computation unit 15, consisting of the system bus 16, the central processor 17, the memory unit 18 and the display unit 19 with the corresponding connections,

Устройство дл  измерени  разности частот вращени  работает следующим образом.A device for measuring the difference in rotational speed works as follows.

При подаче напр жени  питани  на устройство центральны процессор 17 согласно программе инициализации дает команду, запрещающую прерывани  и в диалоговом режиме запрашивает оператора о параметре, подлежащем регистрации, и о погрешности измерени . Введенное значение погрешности фиксируетс  в одной из  чеек блока 18 оперативной пам ти. В зависимости от измер емого параметра продолжаетс  программа инициализащгаWhen supplying power to the device, the central processor 17, according to the initialization program, gives a command that prohibits interruptions and in the dialog mode asks the operator about the parameter to be registered and the measurement error. The entered error value is recorded in one of the cells of the RAM 18. Depending on the parameter being measured, the initialization program continues.

Если необходимо измерить разность скоростей вращени  двух валов, цент- ральный процессор 17 устанавливает коммуатор 8 в состо ние,, разрешаюIf it is necessary to measure the difference in the speeds of rotation of the two shafts, the central processor 17 sets the commutator 8 to

щее прохождение импульсов с выхода импульсного тахометра 6 через счетный триггер 4 на тактовый вход С нулевого счетчика СТО программируемого таймера 13. Счетные триггеры 3-5 выдел ют период информативных сигналов измерительных преобразователей.The passage of pulses from the output of the pulse tachometer 6 through the counting trigger 4 to the clock input from the zero counter of the HUNDRED programmable timer 13. The counting triggers 3-5 select the period of informative signals of the measuring transducers.

Поскольку при дискретизации периодов информативных сигналов соблюдаютс  соотношени :Since when sampling periods of informative signals, the following relations are observed:

00

5five

00

5five

00

5five

Т ,T,

Ti Ti

fflN,,, fflN ,,,

(1)(one)

Т N , N . где Т - период сигнала, сформированного импульсным тахометром 5;T N, N. where T is the period of the signal generated by the pulse tachometer 5;

период сигнала, сформированного импульсным тахометром 7;the period of the signal generated by the pulse tachometer 7;

период импульса генератора 9 эталонной частоты; показани  счетчика, фиксирующего длительность периода сигнала,. сформированного импульсным тахометром 6; показани  счетчика, фиксирующего длительность перис да сигнала, сформированного импульсным тахометром 7,pulse period generator 9 reference frequency; readings of a counter recording the duration of the signal period. formed by a pulse tachometer 6; readings of a counter fixing the duration of the peris of the signal generated by the pulse tachometer 7,

то разность периодов информативныхthen the difference of informative periods

сигналов составл ет:The signals are:

Дт т - т, TQ( N), (2)Дт т - т, TQ (N), (2)

Погрешность определени  разности периодов  вл етс  основной составл ющей при измерении разности скорости вращени . Дл  повьшени  точности регистрации необходимо фиксировать значе- ни  Т и Тg не за один, а за к периодов , тогда с-учетом изложенного:The error in determining the period difference is the main component in measuring the difference in the speed of rotation. To increase the registration accuracy, it is necessary to fix the values of T and Tg not for one, but for periods, then taking into account the following:

йТк KT,j. - кТ,- KTo( N), (3) где ДТ, - разность периодов информативных сигналов, определенна  при регистрации к периодов Т т Т,IT KT, j. - kT, - KTo (N), (3) where DT, - the difference of the periods of informative signals, determined when registering for the periods T T T,

51615161

Погрешность регистрации разности периодов составл ет;The error in recording the period difference is;

---г,-Т-100%. --- g, -T-100%.

K()K ()

Учитыва , чтоConsidering that

(4)(four)

K(N,- N,) K (N, - N,)

AllAll

(5)(five)

можно получить выражение;you can get an expression;

AT. ТоAT. Thats

.100%.100%

одставл   (6) в (3) получим:one (6) in (3) we get:

100100

к to

TNJ- N TNJ- N

(6)(6)

(7)(7)

Дл  определени  коэффициента к измерени  периодов информативных сигналов устройства программируютс таким образом, что счетчики СТО программируемых таймеров 12 и 13 рботают в режиме делени  частоты, а счетчики СТ1 и СТ2 обоих таймеров 12 и 13 программируютс  на режим прерывани  терминального счета. В счетчике СТО программируемых таймеров 12 и 13 записана 1. Программа инициализации завершаетс  командой разрешени  прерываний. Центральный процессор 17 переходит в режим ожидани  прерьтани .To determine the coefficient for measuring the periods of informative signals, the devices are programmed in such a way that the counters of the stations programmable timers 12 and 13 operate in the frequency division mode, and the counters CT1 and CT2 of both timers 12 and 13 are programmed into the terminal account interrupt mode. In the counter, the HUNDRED programmable timers 12 and 13 are recorded 1. The initialization program is terminated by the interrupt enable command. The central processor 17 goes into idle mode.

Импульсы, поступившие с выхода импульсного тахометра 7 через триггер 5 и счетчик СТО программируемог таймера 12, коэффициент делени  частоты которого равен 1, зафиксируют на разрешающем входе Р одного из счетчиков (например СТ1) уровень О на врем , равное периоду импульса , сформированного импульсным тахо метром 7. Тогда на разрешающем входе Р счетчика СТ2 программируемого таймера 12 в течение этого же времени будет установлен, уровеньThe pulses received from the output of the pulse tachometer 7 via the trigger 5 and the metering HUNDRED programmable timer 12, the frequency division factor of which is 1, will be fixed at the enable input P of one of the meters (for example CT1) by the O time equal to the pulse period of the pulse tachometer 7. Then on the enable input P of the counter CT2 of the programmable timer 12 during the same time will be set, the level

1 и счетчик начнет регистрировать импульсы эталонной частоты генератора 9. По окончании импульса в счетчике СТ2 программируемого таймера 12 будет зафиксировано число:1 and the counter will begin to register the pulses of the reference frequency of the generator 9. At the end of the pulse, the number will be recorded in the counter ST2 of the programmable timer 12:

N i Т„N i T „

(8)(eight)

Второй полупериод импульса, сформированного счетчиком СТО программируемого таймера 12 установит на разрешающем входе Р счетчика.-СТ2 таймера 12 уровень О и работа этого счетчика будет остановлена.The second half-cycle of the pulse formed by the meter of the HUNDRED programmable timer 12 will be set at the resolving input P of the counter. –TH2 of the timer 12 is O and the operation of this counter will be stopped.

сиропсчно значение: syrup value:

95969596

. Перепад напр жени  из О в 1 на нулевом входе программируемого контроллера 14 прерываний выведет центральный процессор 17 из режима ожи- Дани .. The voltage drop from 0 to 1 at the zero input of the programmable interrupt controller 14 will take the central processor 17 out of waiting mode.

Следу  сигналу прерывани  к.программе его обработки, центральный процесосор 17 записывает значение N, Q в  чейку блока 18 оперативной пам ти, увеличивает адрес  чейки пам ти и, подготовив к новому циклу работы счетчик СТ2 пpoгpaм иpyeмoгo таймера 12, возвращаютс  в режим ожидани  5 прерывани .Following the interrupt signal of its processing program, the central processor 17 writes the value N, Q into the cell of the memory block 18, increases the address of the memory cell and, preparing for the new cycle of operation the counter CT2 of the program of the timer 12, returns to the interrupt 5 mode .

Сигнал, поступивший с выхода импульсного тахометра 6 через триггер 4, коммутатор 8 и счетчик СТО программируемого таймера 13, коэффициент 0 делени  которого также равен 1, установит на разрешающем входе Р одного из счетчиков 13 (например СТ1) уровень О на врем  периода сигнала, сформированного импульсным тахомет- 5 ром 4. В случае на разрешающем входе Р счетчика СТ2 программируемого таймера 13 в течение такого же времени будет установлен уровень 1, и счетчик СТ2 фиксирует импуль- 0 сы эталонной частоты генератора 9, в течение времени, определ емого периодом импульса, сформированного импульсным тахометром 4. Как только на выходе тахометра 4 по вл етс  очередной импульс, 4 измен ет состо ние на противоположное и на разрешающем входе I счетчикп СТ2 программируемого TaiiMepa 13 устанав- лигшетс  уровень О. Работа счетчика прекратитс  и н нем будет зафик0The signal received from the output of the pulse tachometer 6 through the trigger 4, the switch 8 and the meter of the programmable timer 13, whose division factor 0 is also 1, sets the resolving input P of one of the meters 13 (for example CT1) to the level O by the time period of the signal generated a pulse tachometer is 5 rom 4. In the case of the permitting input P of the counter CT2 of the programmable timer 13, the same time will be set to level 1, and the counter CT2 records the pulses of the reference frequency of the generator 9 during the time determined by period of the pulse generated by the pulse tachometer 4. As soon as the next pulse appears at the output of the tachometer 4, 4 changes the state to the opposite and the O level of the programmable TaiiMepa 13 is set at the enable input I of the counter will stop and it will fix 0

сиропсчно значение: syrup value:

, I (9), I (9)

Перепад напр жени  из О в ,1 на втором входе программируемого контроллера 14 прерываний вь ведет центральный процессор 17 из режима ожидани  .The voltage drop from 0 to 1 at the second input of the programmable interrupt controller 14 leads the CPU 17 out of the idle mode.

Следу  этому сигналу- и программе Q обработки прерывани , центральный процессор 17 записьтает значение N( во вторую  чейку блока 18 оператив- .ной пам ти, увеличивает адрес  чейки пам ти и, подготовив к новому циклу регистрации счетчик СТ2 таймера 13, завершает цикл предварительного Измерени . Сформировав сигнал , запрещающий прерывани , центральный процессор 17 вычисл ет зна5Following this signal and the interrupt handling program Q, the central processor 17 records the value of N (into the second cell of the random access memory unit 18, increases the address of the memory cell and, preparing the counter CT2 of the timer 13 for a new registration cycle, completes the preliminary measurement cycle By generating an interrupt inhibiting signal, the CPU 17 calculates 5

чениб коэффициента к по формуле (7), исход  из зафиксированных значений N, Ng и погрешности измерени - у j ввеД Знной в блок 15 вычислени  и управлени  в диалоговом режиме, хран щихс  в  чейках блока 18 оперативной пам .ти .Результат вычислени  записываетс  в счетчики СТО программи- pyeivibFx таймеров 12 и 13« Этап пред- варительного измерени  заканчиваетс  командой, разрешающей прерывани  В результате этого этапа определ етс  число периодов информативных г- сигналов, в течение которых необхо- дJ,iмo производить дискретизацию5 чтобы достичь заданной погрешности измерени . Центральный процессор 17 снова переходит в режим.ожидани  прерывани ,the coefficient of k to is given by formula (7), based on the recorded N, Ng values and measurement error — j input Known to the computation and control unit 15 in the dialogue mode, stored in the cells of the operational memory unit 18. The calculation result is recorded in the counters HUNDRED program pyeivibFx timers 12 and 13 "The pre-measurement step ends with a command that enables interrupts. As a result of this step, the number of informative g-signal periods for which you need to discretize 5 to achieve the specified value is determined. sinfulness measurement. The central processor 17 again goes into an interrupt mode.

Нулевые счетчики СТО программируемых таймеров 12 и 13 работают в режиме делени  частоты, причем коэффициент делени  равен к. Сигнал, выработанный импульсным тахометром 7 пройдет счетчик СТО программируемого таймера 12 и установит на разреш.аю- щем входе Р одного из дв /х счетщшов этого же таймера (например СТ1) уровень 1 на врем  кТ. Тогда счет- чик зафиксирует число импульсон) генератора эталонной частоты, равноеZero counters HUNDRED programmable timers 12 and 13 operate in the frequency division mode, the division ratio being equal to k. The signal produced by the pulse tachometer 7 will pass the HUNDRESS of the programmable timer 12 and set the resolution P of one of the two / x counters of the same timer (for example CT1) level 1 at time kT. Then the counter will record the number of pulses of the reference frequency generator, equal to

,N lS - TO, N lS - TO

(10)(ten)

lio окончании, полупериода тчпульса сформированного счетчиком СТО программируемого таймера 12 и в счетчике СТ1 будет зафиксировано, значение N так как на его разрешающем входе Р установитс  уровень О, Перепад напр жени  из О в 1 на первом входе программируемого контроллера 14 прерываний выведет центральный процессор 17 из режима ожидани . Следу  этому сигналу, согласно программы его обработки, центральный процессор 17 запшиет значение N , зафиксированное счетчиком СТ1 про- .граммируемого таймера 12 в  чейку блока оперативной пам ти, увеличит адрес  чейки пам ти..и, подготовив счетчик к новому циклу измерени. ,, перейдет в режим ожидани  прерывани  ,lio ending, the half-cycle of the pulse formed by the meter STO of the programmable timer 12 and in the meter CT1 will be fixed, the value of N since its permitting input P sets the level O, The voltage drop from O to 1 at the first input of the programmable controller 14 interrupts the central processor 17 will output from standby mode. Following this signal, according to the processing program, CPU 17 scans the value N, recorded by the counter CT1 of the programmable timer 12 in the cell of the RAM, will increase the address of the memory cell ... and prepare the counter for a new measurement cycle. ,, will go into interrupt waiting mode,

Одновременно с этим на разрешающе входе Р счетчика СТ2 програмнруемого Tai iMepa 12 будет установлен уровень 1, счетчик регистрирует количествоAt the same time, on the permitting input P of the counter CT2 of the programmable Tai iMepa 12, level 1 will be set, the counter registers the number

импульсов генератора 9 эталонной частоты, прошедшее за второй полупериод импульса, сформированйого счетчиком СТО программируемого таймера 12.pulses of the generator 9 of the reference frequency, which passed during the second half-cycle of the pulse formed by the meter of the programmable timer 12 of the HUNDRED.

Сигнал, выработанный импульсным тахометром 6, пройд  счетчик СТО программируемого таймера 13, установит на разрешающем входе одного из двух других счетчиков этого же таймера (например СТ1) уровень 1 на врем  кТ, Тогда счетчик зафиксирует число импульсов генератора эталонной частоты, равноеThe signal produced by the pulse tachometer 6, having passed the meter of the programmable timer 13, will set the enable input of one of the two other counters of the same timer (for example CT1) to time 1 kT. Then the counter will record the number of pulses of the reference frequency generator equal to

ы - N . .- (11)s - n. .- (eleven)

По окончании полупериода импульса , сформированного счетчиком СТО программируемого таймера 13, в счетчике СТ1 будет зафиксировано значениеAt the end of the half-cycle of the pulse generated by the meter of the HUNDRED programmable timer 13, the value of will be fixed in the meter ST1

N:,N :,

так как на его разрешающем вхо5 о as on its resolving in5 o

5five

0 5 д 0 5 d

5five

де Р установитс  уровень О. Перепад напр жени  из О на третьем входе программируемого контроллера 14 прерываний выведет центральный процессор 17 из режима ожидани . Следу  этому сигналу, согласно .программе его обработки, центральный процессор 17 запишет значение N , зафржсированное счетчиком СТ1 программируемого таймера 13, во вторую  чейку блока оперативной пам ти 18, увеличит адрес  чейки пам ти и, подготовив счетчик к новому циклу измерени , завершит обработку прерывани .The de P will be set to O. The voltage drop from O to the third input of the programmable interrupt controller 14 will take the CPU 17 out of standby mode. Following this signal, according to its processing program, the central processor 17 will write the value N, recorded by the counter CT1 of the programmable timer 13, into the second cell of the operating memory 18, increase the address of the memory cell, and prepare the counter for the new measurement cycle, complete the processing of the interrupt .

Одновременно с этим на разрешающем входе Р счетчика СТ2 программируемого таймера 13 будет установлен уровень 1. Счетчик регистрирует ко лз - чество импульсов генератора 9 эталонной частоты, прошедших за второй полупериод импульса, сформированного счетчиком СТО программируемого таймера 13.Simultaneously with this, the permitting input P of the counter CT2 of the programmable timer 13 will be set to level 1. The counter registers the number of pulses of the generator 9 of the reference frequency that passed during the second half-cycle of the pulse generated by the counter of the programmable timer.

Поскольку программируемые таймеры 12 и 13 функционируют как внешние устройства и их работа не зависит от работы центрального процессора 17. а также учитыва , что врем  счета ш пульсов достаточно велико, целесообразно сразу производить математическую обработку зарегистрированных значений по формуле (12) с помощью блока 15 вычислени  и управлени  ,Since programmable timers 12 and 13 function as external devices and their operation does not depend on the operation of the central processor 17. And also taking into account that the counting time of pulses is sufficiently long, it is advisable to immediately perform a mathematical processing of the registered values using the formula (12) with the help of block 15 and management,

., /., /

гg

М IN J,M IN J,

fOO%fOO%

(12)(12)

9 .9 .

Результат вычислени  относительной разности скоростей выводитс  на блок 19 индикации. После этого центральный процессор 17 возвращаетс  в режим ожидани  прерывани  до приходов перепадов из О в 1 на нулевом или втором входах программируемого контроллера 14 прерываний, свидетельствутощих об окончании регистрации периодов вторых импульсов сформированных импульсными тахометр кш 4 и 7. После этого центральный процессор снова производит вычисление значени |. Процесс измерени  продожаетс  до тех пор, пока оператор в диал говом режиг е не даст сигнал в блок 15 вычислени  и управлени  прекратит работу.The result of calculating the relative velocity difference is output to the display unit 19. After that, the central processor 17 returns to the interrupt waiting mode until the arrivals of drops from 0 to 1 on the zero or second inputs of the programmable controller 14 interrupts, indicating that the registration of the periods of the second pulses generated by the pulse tachometer ksh 4 and 7 is completed. After that, the CPU again calculates the value |. The measurement process is continued until the operator in the dialing mode gives the signal to the calculation unit 15 and the control stops working.

. При измерении скольжени  электродвигател  центральный процессор 17 устанавливает коммутатор 8 в состо ние, в котором него будет проходить сигнал, сформированный формирователем 1 частоты сетевого напр жени  и преобразованный синтезатором 2 частот по формуле:. When measuring the slip of the motor, the CPU 17 sets the switch 8 to a state in which it will pass a signal generated by the shaper 1 of the mains frequency and converted by the 2 frequency synthesizer according to the formula:

f; zff; zf

где fwhere f

II

еe

(13)(13)

вычастота импульсов на ходе синтезатора 2j Z - коэффициент пересчета синтезатора , равный разрешающей способности импульсно- го.тахометра 7 f частота импульсов на выходpulse frequency at the synthesizer course 2j Z - the coefficient of the synthesizer recalculation equal to the resolution of the pulse meter. 7 f pulse frequency at the output

формировател  1.shaper 1.

Умножение частоты сети производитс  дл  получени  соизмеримых значений периодов врахцени  ротора и электромагнитного пол  асинхронной машины .The multiplication of the frequency of the network is carried out to obtain commensurate values of the periods for the rochrescence of the rotor and the electromagnetic field of the induction machine.

Все выражени , полученные дл  режима измерени  разности скорости вращени  двух валов истинны и дл  режима измерени  скольжени , с учетом того, что в данном случае Т -- период сигнала, сформированного импульсным тахометром 7. Работа устройства в режиме измерени  скольжени  аналогична работе в режиме измерени  разности скоростей с учетом указанных особенностей. Вы шсление результата производитс  по формуле;All expressions obtained for the measurement mode of the difference in the speed of rotation of the two shafts are also true for the slip measurement mode, taking into account that in this case T is the period of the signal generated by the pulse tachometer 7. The device operates in the slip measurement mode similar to the difference measurement mode speeds with these features. The result is produced by the formula;

NlNl

ипо%.ipo%.

(14)(14)

гле S - скольжение злектродвигател ;gle S - motor slip;

I I

N - число импульсов эталонного г. генератора 9, зафиксированN - the number of pulses of the reference generator of the generator 9, fixed

5five

10ten

5five

395910395910

ноё одним из счетчиков программируемого таймера 13 и характеризующее период напр жени , питаюп(его кo fтpoлиpye- мый электродвигатель; число импульсов эталонного генератора 9, зафиксированное одним из счетчиков программируемого таймера 12 и характеризующее период вращени  ротора контролируемого электродвигател . В случае выбора режима измерени  относительного изменени  скорости вращен11  програ-г-мирование устройств осуществл етс  таким образом, что счетчик СТО пporpaм 5иpyeмoгo таймера 12 работает как делитель частоты с 2Q коэффициентом делени , равным 1. Счетчики СТ1 и СТ2 таймера 12 прог- раммиру отс  на прерывание терминального счета, Таймгр 13 не работает, а на второй и третий входы контрол- 25 пера 14 прерываний программным путем каклальшаетс  маска, блокирующа  ре- гистрацгею перподоБ сигнала от ком- мутатора 8, выработанного  мпульс- ньм тахометром 4 или формирователем i частоты сетевого напр жени „one of the counters of the programmable timer 13 and characterizing the voltage period, powered (its co-electric motor; the number of pulses of the reference generator 9, fixed by one of the counters of the programmable timer 12 and characterizing the rotation period of the rotor of the motor being monitored. In case of selecting the measurement mode, the relative change the speeds of rotation 11 of the devices are programmed in such a way that the STO counter to the 5th and 12th timer timer 12 functions as a frequency divider with a 2Q factor and equal to 1. The counters CT1 and CT2 of timer 12 of the prog program for interrupting the terminal account, Timegr 13 does not work, and the second and third inputs of the controller 25 pen 14 of the interrupts programmatically mask that blocks the registration signal from - mutator 8, produced by an impulse tachometer 4 or shaper i of mains frequency “

В 5ТОМ случае пропесс измерени  состоит из двух этапов - регистрации значений, характеризующих скорость вращен11  вала, и мг темлтичес- кой обработки зг.регистрироБанных 5 значений. Регистраци  значений на-ш- наетс  при формировании центральным процессором 17 команды, разрешающей .прерывани  оIn the 5TH case, the measurement measurement consists of two stages — the registration of the values characterizing the rotational speed of the shaft and the mg processing of the logging of the registration of 5 values. The registration of values is nailed when the central processor 17 generates a command that permits

Сигнал, выработанный импульсным тахометром 7, проходит через триггер 5 и счетчик СТО програм-мируемого таймера 12 и устанавливает на разрешающем входе Р одного из двух счетчиков (например, СТ2) уровень 1 5 на врем , равное периоду импульса выработанного тахометром 7. Счетчик СТ2 регистрирует импульсы генератора 9 эталонной частоты в течение указанного времени. По окончании им- 0 пульса на разрешающем входе Р счетчика СТ2 программируемого таймера 12 установитс  уровень О и его рабо- ,та будет прекращена, В счетчике будет зафиксировано: 5 „ Тt„...(,5)The signal produced by the pulse tachometer 7 passes through the trigger 5 and the HUNDRED counter of the programmable timer 12 and sets on the enable input P of one of the two counters (for example, CT2) the level 1 5 for a time equal to the pulse period generated by the tachometer 7. The counter CT2 registers generator pulses 9 of the reference frequency for a specified time. At the end of the pulse 0 on the enable input P of the counter CT2 of the programmable timer 12, the level O will be set and it will stop working, In the counter it will be fixed: 5 "Тt" ... (, 5)

30thirty

м - 11„.m - 11 „.

- То - then

;где т длительность периода первого Г Шпульса, сформированного импульсным тахометром 7;where t is the duration of the period of the first Г Шпульса, formed by a pulse tachometer 7;

пP

Tjj - период импульса генератора 9,Tjj - the period of the pulse generator 9,

Одновременно с этим на разрешающе входе Р счетчика CTt программируемого таймера 12 будет установлен уровень 1 и счетчик получает возможность работать в течение времени, определ емого периодом второго импульса , сформированного импульсным тахометром 7.At the same time, on the enable input P of the counter CTt of the programmable timer 12, level 1 will be set and the counter will be able to work for a time determined by the second pulse period formed by the pulse tachometer 7.

Перепад напр жени  из .О в 1 на нулевом входе программируемого контроллера 14 прерываний выведет центральный процессор 17 из режима ожид:ани . Следу  этому сигналу и программе обработки прерывани , центральный процессор 17 запишет в первую  чейку блока 18 оперативной пам ти показани  счетчика СТ2 программируемого таймера 12, увеличит адрес  чейки пам ти и, подготовив счетчик к новому циклу, регистрации, вернетс  в режим, ожидани  прерывани .The voltage drop from .O to 1 at the zero input of the programmable controller 14 interrupt will bring the CPU 17 out of standby: an. Following this signal and the interrupt processing program, the central processor 17 will write the readings of the counter CT2 of the programmable timer 12 to the first cell of the RAM memory 18, increase the address of the memory cell and, preparing the counter for the new cycle, register, return to the interrupt waiting mode.

Третий импульс, сформированный тахометром 7, снова переведет триггер 5 в состо ние, противоположное исходному, и на разрешающем входе Р счетчика СТ1 таймера 12 установитс  уровень О, счетчик зафиксирует значение:The third pulse, generated by the tachometer 7, again translates the trigger 5 to the state opposite to the initial one, and the permitting input P of the counter CT1 of the timer 12 sets the level O, the counter will record the value:

., - (16)., - (sixteen)

гдеWhere

Чдлительность периода второго га пульса, сформированно- го тахометром 7.The duration of the second pulse period formed by the tachometer 7.

Одновременно с этим будет установлен уровень 1 на разрешающем входе Р счетчика СТ2 программируемого таймера 12, и счетчик -начнет регистра- цию импульсов. Перепад напр жени  из О в Т на пер вом входе програм мируемого контроллера 14 прерываний выведет центральный процессор 17 из режима ожидани  .прерывани . Следу  сигналу прерьгоани  по первому входу и программе обработки прерывани , центральный процессор 17 запишет зарегистрированное значение во вторую  чейку блока 18 оперативной пам  ти. После увеличени  адреса  чейки пам ти и подготовки счетчика к новому циклу работы центральный процессоAt the same time, the level 1 will be set on the enable input P of the counter CT2 of the programmable timer 12, and the counter will start the registration of pulses. The voltage drop from O to T at the first input of the programmable interrupt controller 14 will cause the CPU 17 to exit from the interrupt state. Following the pre-GOAN signal at the first input and the interrupt processing program, the central processor 17 will write the registered value to the second cell of the RAM 18. After increasing the address of the memory cell and preparing the counter for a new cycle of operation, the central process

17снова возвращаетс  в режим ожидани .17 returns to idle mode.

Процесс регистрации продолжаетс  до тех пор,, пока вс  область блокаThe registration process continues until the entire block area

18оперативной пам ти, отведенна  по регистрируемые значени  не будет за 18 memory, the allotted by registered values will not be for

395912395912

полнена. По окончении первой части процесса измерени  в пам ти блока 15 вычислени  и управлени  будет сформирован массив значений N, каждое из которых характеризует мгновенную скорость вращени  вала контролируемого электродвигател ,is full. At the end of the first part of the measurement process, an array of N values will be formed in the memory of the calculation and control unit 15, each of which characterizes the instantaneous speed of rotation of the shaft of the controlled electric motor,

Относительное изменение скрости вращени  определ етс  по формуле;The relative change in rotational speed is determined by the formula;

10ten

йпyp

макс WHHmax whh

пP

100%100%

(17)(17)

значение скорости вращени ;rotation speed value;

-минимальное значение скорости вращени ;- the minimum value of the rotation speed;

-текущее (среднее) значение скорости вращени .- current (average) value of rotational speed.

где п „„....- максимальноеwhere n „„ ....- maximum

1л «чС1l "ea

минmin

Приступа  к обработке зарегистрированных значений, центральный процессор 17 дает команду запрещени  прерываний, блокиру  таким образом сигналы, поступающие на входы прог- раммируемых таймеров 12 и 13 и контроллера 14 прерьшаний, после чего приступает к поиску значений /,To start processing the registered values, the central processor 17 gives the command to disable interrupts, thus blocking the signals arriving at the inputs of the programmable timers 12 and 13 and the error controller 14, then proceeds to search for the values of /,

NN

МИНMIN

из числа зафиксированных ре0from among the recorded pe0

зультатов измерени . Пересчет значений N, в &п j осуществл етс  по формулеmeasurement results. The recalculation of the values of N to & n j is carried out according to the formula

in; N;(5in; N; (5

0 5 0 0 5 0

5five

N/иинN / iin

1one

NN

максMax

-) 100%,-) 100%,

(18)(18)

где N,(j,,p - максимальное значение показаний счетчика из числа зарегистриррванных; N .,ui/ - минимальное значение по/W И Чwhere N, (j ,, p is the maximum value of the meter readings from among those registered; N., ui / is the minimum value of / W and H

казаний счетчика из числа зарегистрированных; - N - TeKyoiee значение показаний счетчика из числа зарегистрированных. Вычисление значени  вьшодитс  на блок 19 индикации в виде отдельных значений, таблиц или графиков.meter readings from the number of registered; - N - TeKyoiee the value of the meter readings from the number of registered. The calculation of the value is indicated on the display unit 19 as individual values, tables or graphs.

В предлагаемом устройстве целесообразно испо.тьзовать в качестве счетных D-триггеры, информационные входы которых соединены с инверсными выходами, а счетными входами  вл ютс  тактовые входы С. В качестве коммутатора может быть применена логическа  схема 2И-1ШИ со схемой управлени  и фиксации, выполненной, например , на RS-триггере. Функции блока вычислени  и управлени  можно выполнить при использовании микро1316In the proposed device, it is advisable to use D-flip-flops as information, whose information inputs are connected to inverse outputs, and the counting inputs are clock inputs C. Logic 2I-1ShI can be used as a switch with a control and latching circuit made for example, on an RS flip-flop. The functions of the calculation and control unit can be performed using a micro 1316

ЭВМ, построенной на базе микропроцессорного комплекта К 580, например Электроника МС 0401, применив в качестве блока индикации видеотерминал алфавитно-цифровой ВТА-2000- 30. . Формула изобретени A computer built on the basis of the K 580 microprocessor set, for example, Electronics MS 0401, using the alphanumeric BTA-2000-30 as the video display unit. Invention Formula

Устройство дл  измерени  разности частот вращени , содержащее два импульсных тахометра, синтезатор частот , генератор эталонной частоты и два триггера, входы которых соединены с выходами импульсных датчиков, блок вычислени , отличающеес  тем, что, с целью повьпиени  точности и расширени  диапазона измерени , в него дополнительно введены формирователь частоты сетевого напр жени , третий триггер, коммутатор, два инвертора, два программируемых таймера, программируемый контроллер прерьшаний, а блок вычислени  выполнен в виде центрального процессора, блока оперативной пам ти, блока индикации , св занные между собой, причем все три триггера выполнены счетными выход формировател  частоты сетевого напр жени  соединен с входом синтезатора частот, выход которого через третий триггер соединен с периым информационным входом .коммутатора, второй информационный вход которого сое0A device for measuring the rotational frequency difference, containing two pulse tachometers, a frequency synthesizer, a reference frequency generator and two flip-flops, the inputs of which are connected to the outputs of the pulse sensors, a calculating unit, characterized in that, in order to improve the accuracy and extend the measuring range, into it A mains frequency driver, a third trigger, a switch, two inverters, two programmable timers, a programmable fault controller, and a calculation unit are implemented as central The processor, memory unit, display unit are interconnected, all three flip-flops are made counting the output of the mains frequency shaper connected to the input of the frequency synthesizer, the output of which is connected to the first information input of the switch through the third flip-flop, the second information input whose so0

9591495914

динен с выходом триггера, а. управл ющий вход I соединен с системной шиной блока вычислени  и управлени , причем выход первого триггера соеди- нен со счетным входом счетчика первого программируемого таймера, выход которого соединен с разрешающим входом первого счетчика того же таймера и нулевым входом программируемого контроллера прерываний, а через первый инвертор - с разрешающим входом второго счетчика того же таймера и первым входом программируемого контроллера прерываний, при этом выход коммутатора соединен со счетным входом нулевого счетчика второго программируемого таймера, выход которого соединен с разрешающим входом первого счетчика того же таймера и вторым входом программируемого контроллера прерываний, а через второй инвертор - с разрешающим входом второго счетчика того же таймера и третьим входом программируемого контроллера прерываний, причем счетные входы первых и вторых счетчиков первого и второго программируемых таймеров соединены с выходом генератора эталонной частоты, а первый и второй программируемые таймеры и программируемый контроллер прерываний соединены с системной шиной Рлока вычислени  и управлени .dinene with trigger output, a. control input I is connected to the system bus of the computing and control unit, with the output of the first trigger connected to the counter input of the counter of the first programmable timer, the output of which is connected to the enable input of the first counter of the same timer and the zero input of the programmable interrupt controller, and through the first inverter - with the enable input of the second counter of the same timer and the first input of the programmable interrupt controller, while the switch output is connected to the counting input of the zero counter of the second drive A programmable timer whose output is connected to the enable input of the first counter of the same timer and the second input of the programmable interrupt controller, and through the second inverter to the enable input of the second counter of the same timer and the third input of the programmable interrupt controller, the counting inputs of the first and second counters of the first and the second programmable timers are connected to the output of the reference frequency generator, and the first and second programmable timers and the programmable interrupt controller are connected to s The main bus is a computational and control bus.

5five

00

5five

00

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для измерения разности частот вращения, содержащее два им пульсных тахометра, синтезатор частот, генератор эталонной частоты и два триггера, входы которых соединены с выходами импульсных датчиков, блок вычисления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерения, в него дополнительно введены формирователь частоты сетевого напряжения, третий триггер, коммутатор, два инвертора, два программируемых таймера, программируемый контроллер прерываний, а блок вычисления выполдинен с выходом триггера, а.управляющий вход'соединен с системной шиной блока вычисления и управления, причем выход первого триггера соеди5 нен со счетным входом счетчика первого программируемого таймера, выход которого соединен с разрешающим входом первого счетчика того же таймера и нулевым входом программируе'θ мого контроллера прерываний, а через первый инвертор - с разрешающим входом второго счетчика того же таймера и первым входом программируемого ( контроллера прерываний, при этом вы¹ ход коммутатора соединен со счетным входом нулевого счетчика второго программируемого таймера, выход которого соединен с разрешающим входом перво2θ го счетчика того же таймера и вторым входом программируемого контроллера прерываний, а через второй инвертор с разрешающим входом второго счетчика того же таймера и третьим вхонен в виде центрального процессора, блока оперативной памяти, блока индикации, связанные между собой, причем все три триггера выполнены счетными, выход формирователя частоты сетевогоA device for measuring the difference in rotational speeds, containing two pulse tachometers, a frequency synthesizer, a reference frequency generator and two triggers, the inputs of which are connected to the outputs of the pulse sensors, a calculation unit, characterized in that, in order to increase accuracy and extend the measurement range, additionally introduced a voltage generator, a third trigger, a switch, two inverters, two programmable timers, a programmable interrupt controller, and the calculation unit is configured with a trigger output, A. The control input is connected to the system bus of the calculation and control unit, and the output of the first trigger is connected to the counting input of the counter of the first programmable timer, the output of which is connected to the enable input of the first counter of the same timer and the zero input of the programmable interrupt controller, and via a first inverter - a second counter enable input of the timer and a programmable first input (interrupt controller, wherein the ^one you turn the switch is connected to the counting input of the second zero counter n a programmable timer, the output of which is connected to the enable input of the first 2θ counter of the same timer and the second input of the programmable interrupt controller, and through the second inverter with the enable input of the second counter of the same timer and the third is installed in the form of a central processor, RAM, display unit among themselves, and all three triggers are counted, the output of the network frequency driver 25 дом программируемого контроллера прерываний, причем счетные входы первых и вторых счетчиков перво ιό и второго программируемых таймеров соединены с выходом генератора эта напряжения соединен е входом синтезатора частот, выход которого через третий триггер соединен с первым информационным входом коммутатора, второй информационный вход которого сое лонной частоты, а первый и второй программируемые таймеры и программируемый контроллер прерываний соеди йены с системной шиной блока вычисления и управления.25 is the house of a programmable interrupt controller, and the counting inputs of the first and second counters of the first ιό and the second programmable timers are connected to the generator output, this voltage is connected to the input of the frequency synthesizer, the output of which through the third trigger is connected to the first information input of the switch, the second information input of which is the frequency , and the first and second programmable timers and a programmable interrupt controller are connected to the system bus of the calculation and control unit.