SU1672376A1 - Digital tachometer - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано дл  измерени  частоты вращени  валов механизмов. Цель изобретени  - повышение точности измерени  скорости. Генератор 1 импульсов, делитель 2 и фазорасцепитель 3 формируют опорное напр жение дл  фазовращател  4, частота вращени  вала которого измер етс . Выходное напр жение фазовращател  4 имеет фазовый сдвиг относительно опорного напр жени , пропорциональный скорости вращени  вала. Счетчик 8 подсчитывает количество периодов выходного сигнала фазовращател  4, которое сравниваетс  схемой 9 сравнени  с заданным значением в задатчике 21 масштаба измерени  скорости. По достижению заданного значени  открываютс  ключи 15 и 10, что обеспечивает запись кода счетчика 7, пропорционального скорости вращени  вала, в регистр 21 и обнуление первого 7 и второго 8 счетчиков дл  нового цикла измерени  скорости. 1 ил.The invention relates to instrument engineering and can be used to measure the frequency of rotation of the shafts of mechanisms. The purpose of the invention is to improve the accuracy of speed measurement. The pulse generator 1, the divider 2 and the phase coupler 3 form the reference voltage for the phase shifter 4, the frequency of rotation of which the shaft is measured. The output voltage of the phase shifter 4 has a phase shift relative to the reference voltage proportional to the speed of rotation of the shaft. The counter 8 counts the number of periods of the output signal of the phase shifter 4, which is compared with the comparison circuit 9 with the set value in the speed measurement scale setting unit 21. Upon reaching the specified value, the keys 15 and 10 are opened, which ensures that the counter code 7, proportional to the shaft rotation speed, is written into the register 21 and the first 7 and second 8 counters are cleared for a new speed measurement cycle. 1 il.

Description

ЁYo

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано дл  измерени  частоты вращени  валов механизмов.The invention relates to instrument engineering and can be used to measure the frequency of rotation of the shafts of mechanisms.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  скорости.The purpose of the invention is to improve the accuracy of speed measurement.

Цифровой тахометр содержит генератор 1 импульсов, первый делитель 2 частоты, фазорасщепитель 3, фазовращатель4, квантователь 5, первый ключ 6. первый счетчик 7, второй счетчик 8, схему 9 сравнени , второй ключ 10, первый формирователь 11 импульсов, второй 12 и третий 13 формирователи импульсов, третий 14 и четвертый 15 ключи, второй делитель 16 частоты, дешифратор 17, RS-триггер 18, элементы ИЛИ-НЕ 19, регистр 20 и задатчик 21 масштаба измерени  скорости Последовательно соединены генератор 1 импульсов, первый делитель 2 частоты, фазорасщепитель 3, фазовращатель 4, квантователь 5, второй счетчик 8, схема 9 сравнени , четвертый ключ 15, второй делитель 16, дешифратор 17, третий формирователь 13, RS-триггер 18, первый ключ 6, первый счетчик 7, регистр 20, выходна  шина 22. Дополнительный выход генератора импульсов соединен с дополнительным входом квантовател  5, первый выход которого соединен с вторым входом четвертого ключа 15, а второй выход - с первым входом второго ключа 10, второй вход которого соединен с первым входом четвертого ключа 15, а выход - с входом первого формировател  11 импульсов, дополнительным входом первого счетчика 7 и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 19. пер вый вход которого соединен с первым выходом квантовател  5, а выход с R-входом RS-триггера 18, инверсирующий выход коОDigital tachometer contains 1 pulse generator, first frequency divider 2, phase splitter 3, phase shifter 4, quantizer 5, first key 6. first counter 7, second counter 8, comparison circuit 9, second key 10, first driver 11 pulses, second 12 and third 13 pulse shapers, third 14 and fourth 15 keys, second frequency divider 16, decoder 17, RS flip-flop 18, OR-NOT 19 elements, register 20 and speed measurement scale setting unit 21, pulse generator 1, first splitter 2 frequencies, phase splitter 3 phase shifter 4, quantizer 5, second counter 8, comparison circuit 9, fourth key 15, second divider 16, decoder 17, third driver 13, RS flip-flop 18, first key 6, first counter 7, register 20, output bus 22. Additional the output of the pulse generator is connected to the auxiliary input of the quantizer 5, the first output of which is connected to the second input of the fourth key 15, and the second output to the first input of the second key 10, the second input of which is connected to the first input of the fourth key 15, and the output to the input of the first driver 11 pulses, additional input 7 th first counter and a second input of OR-NO element 19. The lane vy input coupled to the first output of the quantizer 5, and the output from the R-input of RS-flip-flop 18, the output inversiruyuschy CoQ

VIVI

N) СО ivl ОN) CO ivl O

торого соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора 1 импульсов через второй формирователь 12, а выход - с вторым входом второго делител  16. Выход первого формировател  11 соединен с входом обну- лени  второго счетчика 8. Выход второго формировател  12 соединен с вторым входом первого ключа 6, а выход задатчика 21 масштаба измерени  скорости - с вторым входом схемы 9 сравнени .The second input is connected to the output of the pulse generator 1 through the second driver 12, and the output to the second input of the second divider 16. The output of the first driver 11 is connected to the reset input of the second counter 8. The output of the second driver 12 connected to the second input of the first key 6, and the output of the speed measurement scale setting unit 21 to the second input of the comparison circuit 9.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Импульсы тактовой частоты поступают с генератора 1 импульсов на делитель 2 частоты, который формирует сигналы управлени  расщепителем 3, вырабатывающим питающие напр жени  фазовращател  4. На выходе фазовращател  4 образуетс  сигнал , имеющий фазовый сдвиг относительно опорного сигнала - одной из фаз питани  фазовращател  4. Этот сигнал поступает на первый вход квантовани  5, на выходах которого формируетс  два импульса, св занных по фазе с входным напр жением в каждом периоде и со сдвигом по времени.The clock pulses come from the pulse generator 1 to the frequency divider 2, which generates control signals for the splitter 3, generating the supply voltage of the phase shifter 4. At the output of the phase shifter 4, a signal is generated that has a phase shift relative to the reference signal — one of the phases of the power supply to the phase shifter 4. This signal enters the first quantization input 5, at the outputs of which two pulses are formed, connected in phase with the input voltage in each period and with a shift in time.

Рассмотрим работу устройства с момента , когда триггер 18 установлен в единичное состо ние, а второй 8 и первый 7 счетчики и второй делитель 12 частоты обнулены . При этом через первый ключ 6 на вход первого счетчика 7 проход т импульсы генератора 1 импульсов. При по влении первого импульса на первом выходе квантовател  5 устанавливаетс  в единицу второй счетчик 8 и сбрасываетс  в нуль триггер 18. При этом первый ключ 6 закрываетс , а третий 14 открываетс , при этом второй делитель начинает счет на врем , равное периоду опорного напр жени  фазовращател  5, и с помощью дешифратора 17 и формировател  13 устанавливает триггер 18 в единичное состо ние, которое затем сбрасываетс  в нуль вновь пришедшим импульсом с первого выхода квантовател  5. Причем таких циклов происходит столько, сколько их задано в задатч ке 21. Схема сравнени  сравнивает код счетчика 8 с заданным значением количества периодов, заданным в задатчике 21, и при их совпадении открывает второй 10 и четвертый 15 ключи, при этом происходит запись кода счетчика 7, пропорционального скорости вращени  вала фазовращател  5, в регистр 20 и сброс в нуль первого 7 и второго 8 счетчиков, а также триггера 18. Код накапливаетс  счетчиком 7 за несколько периодов частоты с выхода фазовращател  5, а их число задаетс  задатчиком 21 масштаба измерени  скорости, что позвол ет повысить точность измерени  скорости при малых скорост х вращени  вала фазовращател .Consider the operation of the device from the moment when the trigger 18 is set to one, and the second 8 and first 7 counters and second frequency divider 12 are reset. At the same time through the first key 6 to the input of the first counter 7 passes the pulses of the generator 1 pulses. When the first pulse appears at the first output of the quantizer 5, the second counter 8 is set to one and the trigger 18 is reset to zero. The first key 6 is closed and the third 14 is opened, and the second divider starts counting for a time equal to the period of the reference voltage of the phase shifter 5, and using the decoder 17 and the former 13 sets the trigger 18 to the one state, which is then reset to zero by the newly arrived impulse from the first output of the quantizer 5. Moreover, there are as many such cycles as specified in sensor 21. The comparison circuit compares the code of the counter 8 with the specified value of the number of periods specified in the setting unit 21, and if they match, opens the second 10 and fourth 15 keys, while the counter 7 code is proportional to the rotation speed of the shaft of the phase shifter 5, into the register 20 and resetting to zero the first 7 and second 8 counters, as well as trigger 18. The code is accumulated by counter 7 for several periods of the frequency from the output of the phase shifter 5, and their number is set by the speed scaler 21, which improves the accuracy of the measured speed at low shaft speeds of rotation of the phase shifter.

Claims (1)

Формула изобретени  Цифровой тахометр, содержащий генератор импульсов, первый делитель частоты, вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов, фазорасщепитель, подключенный к выходу первого делител  частоты, фазовращатель, ротор которогоThe invention includes a digital tachometer containing a pulse generator, a first frequency divider, the input of which is connected to the first output of a pulse generator, a phase splitter connected to the output of the first frequency divider, a phase shifter whose rotor св зан с контролируемым объектом, первый счетчик, второй счетчик, первый формирователь импульсов, выход которого подключен к входу обнулени  второго счетчика, выход фазорасщепител  соединен с входомassociated with the monitored object, the first counter, the second counter, the first pulse shaper, the output of which is connected to the zeroing input of the second counter, the output of the phase splitter is connected to the input фазовращател , дешифратор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  скорости введены четыре ключа, схема сравнени , квантователь, второй и третий формирователи импульсов,a phase shifter, a decoder, characterized in that, in order to improve the accuracy of speed measurement, four keys are introduced, a comparison circuit, a quantizer, a second and a third pulse shaper, второй делитель частоты, RS-триггер. элементы ИЛИ-НЕ, регистр и задатчик масштаба измерени  скорости, причем последовательно соединены фазовращатель, квантователь, второй счетчик, схема сравнени , четвертый ключ, второй делитель часто- ты. дешифратор, третий формирователь импульсов, RS-триггер, первый ключ, первый счетчик, регистр, второй выход генератора импульсов соединен с вторым входомsecond frequency divider, RS-trigger. the OR-NOT elements, the register and the setpoint of the velocity measurement scale, with the phase shifter, the quantizer, the second counter, the comparison circuit, the fourth key, the second frequency divider connected in series. the decoder, the third pulse shaper, RS-flip-flop, the first key, the first counter, register, the second output of the pulse generator is connected to the second input квантовател , второй выход которого соединен с первым входом второго ключа, второй вход которого соединен с выходом схемы сравнени , а выход - с входом первого формировател  импульсов, дополнительнымa quantizer, the second output of which is connected to the first input of the second key, the second input of which is connected to the output of the comparison circuit, and the output to the input of the first pulse generator, an additional входом первого счетчика и вторым входом схемы ИЛИ-НЕ, первый вход которой соединен с первым выходом квантовател  и вторым входом четвертого ключа, а выход с R-входом RS-триггера, инвертирующий выход которого соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого соединен соответственно через второй формирователь импульсов с первым выходом генератора импульсов и вторым входом перового ключа, а выход - с вторым входом второго делител  частоты выход задатчика масштаба скорости соединен с дополнительным входом схемы сравнени , выход четвертого ключа соединен с вторым входомthe input of the first counter and the second input of the OR-NOT circuit, the first input of which is connected to the first output of the quantizer and the second input of the fourth key, and the output to the R input of the RS flip-flop, the inverting output of which is connected to the first input of the third key, the second input of which is connected respectively through the second pulse shaper with the first output of the pulse generator and the second input of the first switch, and the output with the second input of the second frequency divider, the output of the speed scale setting unit is connected to an additional input of the comparison circuit, output d the fourth key is connected to a second input регистра, выход которого соединен с выходной шиной,the register whose output is connected to the output bus