SU754322A1 - Датчик нулевой скорости 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления, где требуется точное измерение линейных или угло- 5 вых скоростей движения.

Известны устройства, содержащие тахогенераторы, счетчики и блок задержки [1] .

Недостатком известных устройств ·" является повышенная чувствительность к дестабилизирующим факторам: помехам в цепи таходатчика, значительным флуктуациям интервала между импульсами частотного таходатчика в зоне 15 нулевой скорости из-за климатических и механических воздействий на устройство, скорость которого измеряется. Под влиянием этих факторов бывают случаи Деформирования сигнала 20 нулевой скорости, что вызывает сбои в системе управления.

Из известных устройств наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содер- 75 жащее генератор импульсов, блок клапанирования, счетчик импульсов, частотный таходатчик, блок задержки, формирователь сигнала и блок синхронизации [2]. 30

2

Недостаток известного устройства заключается в том, что чем с большей точностью определяется момент достижения нулевой скорости, тем больше вероятность его пропуска из-за помех и возмущений, воздействующих по цепи частотного таходатчика.

Цель изобретения - повышение надежности.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, блок клапанирования и счетчик импульсов, последовательно соединенные частотный таходатчик и блок эадер жки, выход которого соединен со счетчиком импульсов, установленным в исходное состояние, а также последо вательно соединенные формирователь сигнала и блок синхронизации, второй вход которого подключен к выходу частфтного таходатчика, первый выходблока синхронизации соединен с вторым входом блока клапанирования, а первый выход счетчика импульсов соединен с входом формирователя сигнала, введены триггер, последовательно соединенные ►чоговходовой элемент

3

754322

4

совпадения, инвертор и элемент совпадения, второй вход которого подключен к выходу частотного таходатчика, а третий вход элемента совпадения соединен с выходом триггера, первый вход которого подключен к выходу многовходового элемента совпадения, а второй вход триггера соединен с вторым выходом блока синхронизаций, при этом все η входов многозвенного элемента совпадения соединены со всеми выходами разрядов счетчика импульсов, кроме первого.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит счетчик 1 импульсов , блок 2 клапанирования, генератор 3 импульсов, формирователь 4 сигнала, многовходовой элемент 5 совпадения, инвертор 6, триггер 7, блок 8 синхронизации, частотный таходатчик 9, элемент 10 совпадения и блок 11 задержки.

Устройство работает следующим образом.

От генератора 3 на вход блока клапанирования поступают импульсы заполнения счетчика 1. Разрешающий уровень сигнала на второй вход схемы клапанирования выдает схема синхронизации. Момент его прихода определяется системой управления и соответствует началу поиска нулевой скорости, например переходу к торможению устройства, скорость которого измеряется. До этого момента или в момент подачи разрешающего уровня на блок 2 клапанирования со второго выхода блока 8 синхронизации поступает сигнал сброса на триггер 7 и устанавливает низкий уровень на его выходе. Сброс счетчика 1 происходит от каждого импульса частотного таходатчика 9 после формирования сигнала на выходе блока 11 задержки. Количество импульсов заполнения, поступивших в интервале между импульсами сброса,подсчитывается счетчиком 1,

При этом чем больше интервал между указанными импульсами, тем выше разряд счетчика, который установится в единичное состояние. Если временной интервал будет такой, что старший разряд К установится в единичное состояние, то при таком коде в счетчике формирователь 4 выдает сигнал Нулевой скорости и требуемая цель будет достигнута.

При этом, до установки в единичное состояние разряда К имеется момент, когда в единичном состоянии будут находиться одновременно все младшие разряды От К-1 до 1. Таким образом, всегда до момента формирования нулевой скорости на выходе многовходового элемента 5 совпадения будет сформирован сигнал, который установит в единичное состояние

триггер 7. Чем большее количество младших разрядов соединено со входами многовходового элемента 5 совпадения, тем меньше разность между скоростью, при которой устанавливается в единичное состояние триггер 7, и нулевой скоростью. Величину разности выбирают в каждом конкретном случае исходя из характера изменения скорости так, чтобы после установки в единичное состояние триггера 7 скорость всегда проходила через нулевое зна'чен’ие. От момента установки триггера 7 и до вьщачи сигнала нулевой скорости интервалы между импульсами частотного таходатчика всегда будут достаточными для формирования в счетчике кода, обеспечивающего в момент прихода очередного импульса Совладение высоких уровней на входе многовходового элемента 5 совпадения и, следовательно, низкий уровень сигнала с вывыхода инвертора 6 на входе элемента 10 совпадения. По этой причине поступивший с частотного таходатчика импульс не сформирует на выходе элемента 10 совпадения сигнал реверса.

•Если сигнал нулевой скорости сформирован и поступил на блок 8 синхронизации, то сигнал на ее выходе сбросит триггер 7 (по входу сброса), что запретит формирование ложного сигнала реверса в момент прихода очередного импульса с частотного таходатчика 9 независимо от уровня сигналов на двух других входах элемента 10 совпадения.

Если же разряды К-1,...,] не будут соединены без пропуска от К-1 до ] со входами элемента 5 совпадения (предположим будут соединены К-1 и К-3 разряды счетчика), то в момент опроса элемента 10 совпадения импульсом частотного таходатчика 9 могут оказаться установленными К-1 и К-2 разряды,что соответствует интервалу времени большему, чем тот, при котором устанавливается К-1 и К-3 разряды, но на выходе инвертора 6 будет высокий уровень из-за низкого уровня сигнала, поступившего с выхода К-3 разряда, и на выходе элемента 10 совпадения сформируется ложный сигнал реверса. По этой же причине недопустим пропуск между старшим разрядом К, соединенным с формирователем 4, и старшим разрядом (К-1), соединенным со схемой И 5 многовходовым элементом 5 совпадения. Указанная особенность обуславливает неразрывную функциональную взаимосвязь между формированием сигналов’ реверса и нулевой скорости и исключает возможность выделения схемы формирования сигнала реверса как самостоятельного устройства, отдельного от датчика нупевой скорости.

5

754322

6

Если же после установки на выходе триггера 7 единичного уровня сигнал нулевой скорости не был сформирован, и величина скорости после прохождения нулевого значения возрастает (произошел реверс), то установка 5

счетчика в исходное состояние будет

роисходить все чаще,и наступит моент, когда вовремя прихода очередного импульса на вход элемента 10 совпадения на входе, соединенном с инвертором 6, будет высокий уровень и,, вследствие совпадения высоких уровней на всех входах элемента 10, на ее выходе будет сформирован сигнал реверса. Чтобы состояние счетчика в течение опроса элемента 10 ¹³

совпадения мипульсами частотного таходатчика было неизменным, эти импульсы через блок 8 синхронизации запрещают прохождение сигналов с генератора 3 на вход счетчика 1. 2®

Технико-экономическое преимущество предлагаемого датчика нулевой скорости состоит в повышении надежности работы датчика. Выработка сигнала нулевой скорости в системах с 25

активным торможением (за счет противомомента, приложенного к устройству, скорость которого измеряется) настраивается по заданной в конкретном устройстве интенсивности торможения, 30 которая определяет интервалы времени между импульсами частотного: таходатчика. Причем, чем выше требуемая точность выработки сигнала нулевой скорости по отношению к моменту действи- 35 тельного нуля скорости,.тем более точной должна быть настройка датчика (правильно выбрано значение разряда, соединенного с формирователем нулевой скорости). При этом система становйт-дд ся очень чувствительной к влиянию дестабилизирующих факторов, которые постоянно имеют место в системе (помехи, изменение напряжений питания, климатические условия, механические воз-45 действия). Под влиянием этих факторов в такой чувствительной системе бывают случаи неформирования сигнала нулевой скорости, что в большинстве случаев

приводит к тяжелым последствиям в работе системы. Учет сигнала реверса позволяет повысить надёжность работы системы, в которой Используется датчик нулевой скорости, так как сигнал реверса практически дублирует сигнал нулевой скорости и формируется сразу же за зоной поиска нулевой скорости.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Датчик нулевой скорости, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, блок клапанирования и счетчик импульсов, последовательно соединенные частотный таходатчик и блок задержки, выход которого соединен с счетчиком импульсов для установки его в исходное состояние, а также последовательно соединенные формирователь сигнала и блок синхронизации, второй вход которого подключен к выходу частотного таходатчика, первый выход блока синхронизации соединен с вторым входом блока клапанирования, а первый выход счетчика импульсов соединен с входом формирователя сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены триггер, последовательно соединенные многовходовой элемент совпадения, инвертор и элемент совпадения , второй вход которого подключен ;к выходу частотного таходатчика, а третий вход элемента совпадения соединен с выходом триггера, первый вход которого подключен к выходу многовхОдового элемента совпадения, а второй вход триггера соединен с вторым выходом блока синхронизации, при этом все ή входов многовходового элемента совпадения соединены со всеми выходами разрядов счетчика импульсов , кроме первого.