SU1742730A1 - Device for rotational speed measurement - Google Patents

Abstract

Использование: измерение скоростей вращени  бесконтактным способом. Сущность изобретени : устройство содержит- радиоволновый генератор-детектор (1), усилитель с автоматической регулировкой усилени  (2), компаратор (3), формирователь импульсов (4), триггер (5), интегратор (6), фильтр низкой частоты (7) и частотомер (8) 1-2-3-4-5-6-7-3, 4-8. 3 ил.Use: measurement of rotational speeds in a contactless manner. SUMMARY OF THE INVENTION: The device comprises a radio wave generator-detector (1), an amplifier with automatic gain control (2), a comparator (3), a pulse driver (4), a trigger (5), an integrator (6), a low-frequency filter (7) and the frequency meter (8) 1-2-3-4-5-6-7-3, 4-8. 3 il.

Description

о.about.

-э-e

эuh

4four

8eight

77

-ж- well

иand

//

пP

Фиг1Fig1

Изобретение относитс  к тахометрии и предназначено дл  использовани  в области контрол  скорости вращени  бесконтактным способом.The invention relates to tachometry and is intended for use in the field of controlling the speed of rotation in a non-contact manner.

Известно устройство дл  измерени  частоты вращени  с амплитудной модул цией непрерывного микроволнового сигнала, содержащее радиоволновый генератор, модулирующий диск с зубь ми, детектор, уси- литель, дифференцирующую цепочку, частотомер.A device for measuring rotational speed with amplitude modulation of a continuous microwave signal is known, comprising a radio wave generator, a modulating disk with teeth, a detector, an amplifier, a differentiating chain, a frequency meter.

В данном устройстве форма продетек- тированного сигнала зависит от геометрии диска, расположени  возбудител , детектора и чаще всего имеет сильно изрезанную форму (т.е. много переходов через нуль), что приводит к неоднозначности отсчета при измерении частоты вращени . Дл  получени  верного отсчета необходимо изготавливать зуб строго определенной конфигурации и подбирать расположение облучател  и детектора. Кроме того, устройство  вл етс  широкополосным, что приводит к ухудшению отношени  сигнал/шум и, следовательно , уменьшению дальности действи .In this device, the shape of the detected signal depends on the geometry of the disk, the location of the exciter, the detector, and most often has a highly rugged shape (i.e., many zero crossings), which leads to ambiguity of reference when measuring the rotational frequency. To get the right reading, it is necessary to make a tooth of a strictly defined configuration and select the location of the irradiator and detector. In addition, the device is broadband, which leads to a deterioration of the signal-to-noise ratio and, consequently, a decrease in the range of action.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  частоты вращени , содержащее последовательно соединенные радиоволновый генератор-детектор, усилитель с автоматической регулировкой усилени , формирователь импульсов, фильтр низкой частоты, компаратор и частотомер.The closest in technical essence to the present invention is a device for measuring the rotational frequency, comprising a series-connected radio-wave oscillator-detector, an amplifier with automatic gain control, pulse shaper, low-pass filter, comparator, and frequency meter.

Недостатком известного устройства  вл етс  отсутствие автоматической настройки на основную гармонику измер емого сигнала.A disadvantage of the known device is the lack of automatic adjustment to the fundamental harmonic of the measured signal.

Цель изобретени  - упрощение настройки устройства на основную гармонику измер емого сигналь при измерени х частоты вращени .The purpose of the invention is to simplify the adjustment of the device to the main harmonic of the measured signal when measuring the rotational speed.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  частоты вращени , содержащее последовательно соединенные радиоволновый генератор-детектор, и усилитель с автоматической регулировкой усилени  (УАРУ), формирователь импульсов , частотомер, фильтр низкой частоты и компаратор, дополнительно введены последовательно соединенные триггер и интегратор , выход которого через фильтр низкой частоты подключен к первому входу компаратора , второй вход компаратора подсоединен к выходу УАРУ, а выход компаратора через формирователь импульсов подключен к входу частотомера и счетному входу триггера .The goal is achieved in that a device for measuring the rotational frequency, containing a series-connected radio-wave generator-detector, and an amplifier with automatic gain control (UARU), a pulse shaper, a frequency meter, a low-frequency filter and a comparator, additionally introduced are series-connected trigger and integrator, the output of which is connected via the low-frequency filter to the first input of the comparator, the second input of the comparator is connected to the output of the control unit, and the output of the comparator through the driver pulses connected to the input of the frequency meter and the counting input of the trigger.

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства дл  измерени  частоты вращени ; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.FIG. Figure 1 shows a block diagram of a device for measuring rotational speed; in fig. 2 and 3 are timing diagrams for the operation of the device.

Устройство дл  измерени  частоты вращени  содержит радиоволновый генератордетектор 1, усилитель 2 с автоматической регулировкой усилени  (УАРУ), компаратор 3, формирователь 4 импульсов, триггер 5, интегратор 6, фильтр 7 низкой частоты и частотомер 8.The device for measuring the rotational speed contains a radio-wave oscillator detector 1, an amplifier 2 with automatic gain control (AAC), a comparator 3, a pulse shaper 4, a trigger 5, an integrator 6, a low-frequency filter 7, and a frequency meter 8.

0 Устройство работает следующим образом .0 The device operates as follows.

Функции радиоволнового генератора- детектора 1 выполн ет узел на диоде Ганка. Излученный им сигнал отражаетс  отобъек5 та измерени . Огибающа  отраженного сигнала , несуща  информацию о частоте вращени , выдел етс  радиоволновым генератором-детектором 1, усиливаетс  с помощью УАРУ 2 и подаетс  на второй входThe functions of the radio wave oscillator detector 1 are performed by the node on a Gank diode. The signal emitted by it is reflected from a measurement. The reflection envelope, carrying information about the frequency of rotation, is extracted by the radio-wave generator-detector 1, amplified by means of the AEC 2 and fed to the second input

0 компаратора 3, по первому входу которого задаетс  уровень порогового напр жени  Un. На выходе компаратора по вл ютс  импульсы напр жени  Оз при превышении напр жением U2 порогового уровн  Uni. В0 of comparator 3, the first input of which sets the threshold voltage Un. At the output of the comparator, voltage pulses Oz appear when the voltage U2 exceeds the threshold level Uni. AT

5 моменты времени, соответствующие фронтам сигнала из, формирователь 4 импульсов вырабатывает счетные импульсы LU, поступающие на частотомер 8,  вл ющийс  регистратором устройства, и на триггер 5,5 times corresponding to the fronts of the signal from, the shaper of 4 pulses produces counting pulses LU arriving at the frequency meter 8, which is a device recorder, and trigger 5,

0 мен ющий с приходом каждого импульса пол рность своего выходного напр жени  на противоположную.0 changing with the arrival of each pulse the polarity of its output voltage to the opposite.

Напр жение Us поступает на интегратор 6 и через фильтр 7 низкой частоты пода5 етс  на второй вход компаратора 3, перестраива  порог его срабатывани , Сигнал Ua на выходе УАРУ в зависимости от геометрии контролируемого объекта может иметь сильно изрезанную ферму, непригод0 ную дл  достоверной обработки цифровыми измерител ми частоты. Пусть в некоторый момент времени, соответствующий не установившемус  режиму работы тахометра, значение порогового напр жени  компа5 ратора равно Uni (фиг. 2), В этом случае за врем  одного периода входного сигнала на выходе компаратора 3 по вл етс  несколько импульсов Us, что приводит к неравной длительности полупериодовThe voltage Us is fed to the integrator 6 and through the low-frequency filter 7 is fed to the second input of the comparator 3, rearranging its threshold, the signal Ua at the output of the ASDU, depending on the geometry of the object being monitored, may have a highly rugged farm unsuitable for reliable digital measuring mi frequency. Let at some point in time, which corresponds to the not established mode of operation of the tachometer, the value of the threshold voltage of the compiler 5 is Uni (Fig. 2). In this case, during one period of the input signal, several pulses Us appear at the output of the comparator 3, which leads to unequal duration of half periods

0 сигнала Us на выходе триггера 5. При этом после интегрировани  и дополнительной фильтрации напр жение порога U измен етс  до напр жени  порога Un2 (фиг. 3). Напр жение Us на выходе триггера 5 стре5 митс  быть симметричным, вследствие чего напр жение порога поддерживаетс  посто нным, соответствующим временным диаграммам установившегос  режима работы тахометра, приведенным на фиг. 3.0 of the signal Us at the output of the trigger 5. In this case, after integration and additional filtering, the voltage of the threshold U changes to the voltage of the threshold Un2 (Fig. 3). The voltage Us at the output of the trigger 5 streams is symmetrical, as a result of which the threshold voltage is maintained constant, the corresponding time diagrams of the steady state operating mode of the tachometer shown in FIG. 3

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  частоты вращени , содержащее последовательно соединенные радиоволновый генератор-детектор и усилитель с автоматической регулировкой усилени , формирователь импульсов, частотомер , фильтр низкой частоты и компаратор , первый вход которого подключен к выходу фильтра низкой частоты, отличающеес  тем, что, с целью упрощени A device for measuring the rotational frequency, comprising a series-connected radio-wave generator-detector and an amplifier with automatic gain control, a pulse shaper, a frequency meter, a low-pass filter and a comparator, the first input of which is connected to the output of the low-pass filter, which, in order to simplify Фиг. 2FIG. 2 00 настройки устройства на основную гармонику , дополнительно содержит последовательно соединенные триггер и интегратор, выход которого подключен к входу фильтра низкой частоты, причем счетный вход триггера соединен с выходом формировател  импульсов, а выход усилител  с автоматической регулировкой усилени  подсоединен к второму входу компаратора, выход которого через формирователь импульсов подключен к входу частотомера.device settings for the main harmonic, additionally contains a series-connected trigger and integrator, the output of which is connected to the input of a low-frequency filter, the counting input of the trigger is connected to the output of the pulse former, and the output of the amplifier with automatic gain control is connected to the second input of the comparator, the output of which is through the driver Pulses connected to the input of the frequency meter. /-J/ -J УHave АBUT 4four %% 4four -4 Um-4 Um Фиг.ЗFig.Z