SU757985A1 - Meter of relative difference values in velocities - Google Patents

Description

Изобретение относится к технике электрических измерений параметров движения и может быть использовано для измерения относительных значений разности скоростей вращения или перемещения рабочих органов машин и меха- ⁵ низмов, в частности для измерения разности окружных скоростей секций агрегатов, выпускающих полосовые материалы — бумагу, прокат, синтетику.The invention relates to the art of electrical measurement and motion parameters may be used to measure the relative rotational speed difference values or moving bodies and the working machines mechanism ⁵ nisms, in particular for measuring the difference in circumferential speeds sections aggregates, producing strip materials - paper, rolling, synthetics.

Известно устройство измерения относительных значений разности скоростей, представляемых как разность между скоростями второй и первой точек измерения, отнесенная к скорости первой точки измерения, содержащее импульсные тахометры, счетчики, схемы И и ИЛИ, схемы управления и выходные отсчетные устройства СО.A device for measuring the relative values of the difference of speeds, represented as the difference between the speeds of the second and first measurement points, referred to the speed of the first measurement point, containing pulsed tachometers, counters, AND and OR circuits, control circuits and output counting devices WITH.

Недостаток устройстве - низкое быст- _м родействие на малых скоростях измерения. Кроме того, измеритель работает по принципу измерения частоты импульсного тахометра и, следовательно, нуж— дается в тахометрах с большим числом импульсов на оборот.The disadvantage of the device - byst- _m rodeystvie low at low speeds of measurement. In addition, the meter works on the principle of measuring the frequency of a pulse tachometer and, therefore, requires tachometers with a large number of pulses per revolution.

Известно также устройство измерения относительных значений разности скоростей, содержащее два импульсных тахометра, генератор эталонной частоты, блок измерения периода, в который входят триггерные формирователи периода тахометров и связанные с ними по одному из входов двухвходовые схемы И, трехвходовую схему И, блок промежуточной памяти, преобразователь 'код—частота' со счетчиком памяти, блок сравнения и управления переносом информации и выходное отсчетное устройство И.Also known is a device for measuring the relative values of the difference of speeds, containing two pulse tachometers, a reference frequency generator, a period measuring unit, which includes trigger formers of the tachometer period and two-input circuits I connected to them, one-input circuit And three-input circuit I, an intermediate memory unit, a converter 'code-frequency' with a memory counter, a unit for comparing and controlling information transfer and an output reading device I.

Однако устройство не обеспечивает возможность выбора масштаба измерения, так как основным преимуществом его является возможность работы с тахометром с малой разрешающей способностью. Оно также не может быть использовано для измерения скоростей рабочих органов агрегатов, которые связаны со значениями скоростей вращения тахометров ' 757985 4 ^гчерез передаточные отношения редукторов, и длины окружностей рабочих валов или цилиндров.However, the device does not provide the ability to select the measurement scale, since its main advantage is the ability to work with a tachometer with low resolution. It also cannot be used to measure the speeds of the working bodies of the units, which are associated with the values of the rotation speeds of the tachometers' 757985 4 ^g through the gear ratios of the gearboxes, and the circumference of the working shafts or cylinders.

Цель изобретения — повышение точности измерения относительных значений разности скоростей.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the relative values of the speed difference.

Указанная цель достигается за счет введения дополнительного преобразователя код-частота и блЬка ввода масштаба, причем частотный вход преобразователя соединен с генератором эталонной частоты, управляющие входы — с блоком ввода масштаба, а два частотных выхода соединены с блоком измерения периода, при этом выход, соответствующий набору масштаба первого тахометра, подключен ко второму входу схемы И, первый вход которой соединен с триггерным формирователем периода второго тахометра, а выход, соответствующий набору масштаба второго тахометра, подключен ко второму входу схемы И, первый вход которой соединен с триггер— н. :м формирователем периода первого тахометра.This goal is achieved by introducing an additional code-frequency converter and a scale input unit, with the frequency input of the converter connected to a reference frequency generator, control inputs to a scale input unit, and two frequency outputs connected to a period measuring unit, while the output corresponding to the set scale of the first tachometer, connected to the second input of circuit I, the first input of which is connected to the trigger driver of the period of the second tachometer, and the output corresponding to the scale set of the second tacho Etra, connected to the second input of AND gate having a first input coupled to trigger- n. : m shaper period of the first tachometer.

На чертеже приведена схема устройства.The drawing shows a diagram of the device.

Устройство содержит импульсные тахометры 1 и 2, блок 3 измерения периода, генератор 4 эталонной частоты, преобразователь 5 код—частота с блоком б ввода масштаба, преобразователь 7 код-частота со счетчиком § памяти, трехвходовую схему И 9, блок 10 промежуточной памяти, блок 11 сравнения и управления переносом информации и выходное огсчегное устройство 12.The device contains pulse tachometers 1 and 2, a period measurement unit 3, a reference frequency generator 4, a code-frequency converter 5 with a scale input block b, a code-frequency converter 7 with a memory counter § memory, a three-input circuit And 9, an intermediate memory block 10, a block 11 comparing and controlling information transfer and output fire device 12.

Блок 3 измерения периода состоит из ДТ-триггеров 13 и 14, триггеров 15 и 16, образующих триггерные формирователи периода, и связанных с ними по одному из входов двухвходовых схем И 17 и 18.The period measurement unit 3 consists of DT triggers 13 and 14, triggers 15 and 16, which form trigger period formers, and are connected through one of the inputs of the two-input circuits And 17 and 18.

Блок 1.0 промежуточной памяти состоит из двух счетчиков 19 и 20.Block 1.0 of the intermediate memory consists of two counters 19 and 20.

Блок 11 сравнения и управления переносом информации содержит триггеры 21 и 22, трехвходовые схемы И 23,Block 11 comparison and control the transfer of information contains triggers 21 and 22, three-input circuit And 23,

24, 25 и двухвходовую схему ИЛИ 26.24, 25 and a two-input circuit OR 26.

Цепи сброса счетчиков триггеров блоков 3, 10, 11 и счетчиков 8 подключены к шине 27 сброса, связанной с выходом схемы И 25.The reset circuits of the trigger counters of blocks 3, 10, 11 and counters 8 are connected to the reset bus 27 associated with the output of the And 25 circuit.

Преобразователь 5 имеет два частотных выхода 28 и 29.Converter 5 has two frequency outputs 28 and 29.

Принцип действия схемы основан на сравнении чисел импульсов калиброванных частот, проходящих за временные интервалы, равные периодам следования импульсов тахометров 1 и 2.The principle of operation of the circuit is based on a comparison of the numbers of pulses of calibrated frequencies passing over time intervals equal to the periods of pulses of tachometers 1 and 2.

Цикл измерения состоит из двух этапов - этапа измерения числа импульсов $ калиброванных частот, вырабатываемых преобразователем 5 за период частоты каждого из тахометров, и этапа сравнения указанных, чисел и перевода результата измерения в относительные единицы в ходе переноса информации в выходное отсчетное устройство 12.The measurement cycle consists of two stages - the stage of measuring the number of pulses of $ calibrated frequencies generated by the transducer 5 for the frequency period of each of the tachometers, and the stage of comparing the indicated numbers and converting the measurement result to relative units during the transfer of information to the output reading device 12.

Перед началом первого этапа цикла измерения все элементы блоков измерите— ля, кроме устройства 12, устанавливаются в исходное состояние импульсом сброса на шине 27. При этом на управляющих 1) -входах триггеров 13 и 14 присутствуют единичные сигналы, схемы ₂₀ Й 17, 18, 23, 24 и 25 заперты, а схема И 9 открыта.Before the beginning of the first stage of the measurement cycle, all elements of the meter blocks, except for device 12, are initialized by a reset pulse on bus 27. At the same time, on the control 1) inputs of triggers 13 and 14 there are single signals, circuits ₂₀ J 17, 18, 23, 24 and 25 are locked, and circuit I 9 is open.

Очередные импульсы тахометров 1 и 2 производят установку триггеров 13 и 14 в состояние единицы, что приво₂₅ дит к запиранию схемы И 9, отпиранию схем И 17 и 18 и поступлению импульсов калиброванных частот на входы счетчиков 19 и 20. Первыми же импульсами с выходов схем И 17 и 18 триггеры ₃₀ 15 и 16 устанавливаются в состояние единицы и снимают управляющие сигналы с I) -входов триггеров 13 и 14. Вторые импульсы тахометров 1 и 2 устанавливают указанные триггеры в состояние ₃₅ нуля, схемы И 17 и 18 блокируются. Повторное срабатывание триггеров и 14 по мере поступления импульсов тахометров исключено благодаря блокировке по Ъ -входам вплоть до _4θ повторного импульса сброса на шине 27.The next pulses of tachometers 1 and 2 set the triggers 13 and 14 to the unit state, which results in ₂₅ locking the I 9 circuit, unlocking the I 17 and 18 circuits and receiving calibrated frequency pulses to the inputs of the counters 19 and 20. The first pulses from the outputs of the circuits And 17 and 18, triggers ₃₀ 15 and 16 are set to the state of unity and remove control signals from the I) inputs of triggers 13 and 14. The second pulses of tachometers 1 and 2 set these triggers to the zero state ₃₅ , circuits And 17 and 18 are blocked. Re-triggering of triggers and 14 as tachometer pulses arrive is excluded due to blocking by b inputs up to _{4θ of a} repeated reset pulse on bus 27.

• Конец первого этапа измерения характеризуется моментом возврата в состояние нуля обоих триггеров 13 и 14 и открыванием схемы И 9. К этому моменту в счетчиках 19 и 20 оказываются записан45 · · , ными числа импульсов и , пропорциональные значениям периодов Т, и Τχ частоты следования импульсов тахометров 1 и 2.• The end of the first measurement stage is characterized by the moment of return of both triggers 13 and 14 to the zero state and the opening of circuit 9. 9. By this moment, the counters 19 and 20 contain 45 · · values of the pulses and proportional to the values of the periods T and ,χ of the pulse repetition rate tachometers 1 and 2.

₅θ Одновременно число оказывается записанным в счетчик 8, управляющий преобразователем 7, на вход которого подана частота £₀ генератора 4, а выходная частота определяется как £_{пр 55} К 1Ч_г £_о , где К - коэффициент пропорциональности. ₅ θ Simultaneously, the number appears in the counter 8, which controls the converter 7, to the input of which the frequency £ _{0 of the} generator 4 is applied, and the output frequency is defined as £ _{pr 55} K 1H _g £ _o , where K is the proportionality coefficient.

На втором этапе измерения импульсы частоты £_П£ через схему И 9 поступают на входы счетчиков 19 и 20, допол— няя числа ЬЦ и Ν·)_ , записанные на первом этапе. Импульсы переполнения счетчиков 19 и 20 поочередно устанавлива— ют в состояние единицы триггеры 21 иAt the second stage of the measurement, frequency pulses _П £ через through the И 9 circuit arrive at the inputs of the counters 19 and 20, the additional numbers bc and Ν · _ _ recorded at the first stage. The overflow pulses of the counters 19 and 20 alternately set the triggers 21 and

22. На время между импульсами переполнения счетчиков 19 и 20 открывается одна из схем И 23 или 24 (в зависимости от очередности переполнения счетчиков.) Длительность открытого состояния указанной схемы И определяется интервалом времени, равным *~ Ν·χ. *пр22. For the time between the overflow pulses of the counters 19 and 20, one of the And 23 or 24 circuits opens (depending on the order of the overflow of the counters.) The duration of the open state of the indicated And circuit is determined by the time interval equal to * ~ Ν · χ. *etc

Так как на информационные входы схемы И 23 и 24 поступает частота •£_о , то количество импульсов, которое поступает на выходное отсчетное устройство 12 через схему ИЛИ 26, на втором этапе выражается формулойSince the frequency • £ _о arrives at the information inputs of the And 23 and 24 circuits, the number of pulses that enter the output reading device 12 through the OR 26 circuit is expressed by the formula in the second step

- - -Λ пр где г_д , “ передаточное отношение редукторов;- - -Λ pr where g _d , “the gear ratio of the gearboxes;

- диаметры рабочих валов или цилиндров.- diameters of working shafts or cylinders.

При измерении скоростей приводных точек с одинаковыми данными механизмов (ъ_л= 1^, 01,- С1_г ) и использованием идентичных импульсных тахометров (2.₁= 7^) калиброванные частоты могут выбираться равными - £_о .When measuring the velocity of drive data points with identical mechanisms (b ^ _n = 1, 01 - C 1 _g) and using identical pulse tachometers (2. ₁ = 7 ^) calibrated frequency may be chosen equal - £ _o.

При этом коэффициент пропорциональности К выбирается равным десятичному числу вида 10^_т за счет применения в качестве преобразователя 7 преобразователя код-частота двоично-десятичного типа.In this case, the proportionality coefficient K is chosen equal to a decimal number of the form 10 ^_t due to the use of a binary-decimal type code-frequency converter as a converter 7.

Однако в реальных условиях необходимо введение масштаба, отражающего различия кинематических параметров механизмов. В этом случае значения калиброванных частот должны выбираться из следующих условийHowever, in real conditions it is necessary to introduce a scale reflecting the differences in the kinematic parameters of the mechanisms. In this case, the calibrated frequency values should be selected from the following conditions

Знак полученного выражения зависит от значений Ν_Λ и и определяется ! схемой устройства 12 в зависимости от того, по какому из двух его входов, связанных с выходами схем И 23 и И 24, поступает информация.The sign of the expression obtained depends on the values of Ν _Λ and is determined! the circuit of the device 12, depending on which of its two inputs associated with the outputs of the circuits And 23 And 24, the information is received.

Факт прохождения импульсов переполнения обоих счетчиков 19 и 20 фиксируется открыванием схемы И 25 и поступлением на шину 27 одиночного импульса сброса.The fact of the passage of overflow pulses of both counters 19 and 20 is fixed by opening the circuit And 25 and the receipt on the bus 27 of a single reset pulse.

Число импульсов переноса, поступающих в выходное отсчетное устройство 12, «определяется по формулеThe number of transfer pulses entering the output reading device 12, "is determined by the formula

ЪЫХ гдеBj where

Ν.-Ν.Ν.-Ν.

.-А_ кг.-A_ kg

А.A.

{<· ^ккг (1){<· Kg ^to (1)

- частоты импульсных тахометров 1 и 2;- frequencies of pulse tachometers 1 and 2;

и - калиброванные частоты, вырабатываемые преобразователем 5.and - calibrated frequencies generated by the converter 5.

При необходимости измерения относительных значений разности окружных ско- ⁵⁰ ростей рабочих валов или цилиндров, связанных с приводными двигателями с помощью редукторов, выражение (1) может быть представлено <*г ^гч(2) ьых.If necessary, measurement of the relative difference between the values of circumferential growth sko- ⁵⁰ working shafts or cylinders connected to the drive motors via reducers, expression (1) can be represented by <r * ^g h (2) yh.

К-£ ν,K- £ ν,

К1 ^лг²гK1 ^l g ² g

£.;£ ~£ ' К2. ъХ οι ί£.; £ ~ £ 'K2. ХX οι ί

кг го ι (3) (4)kg go ι (3) (4)

N.N.

4¾ - масштабные коэффициенты меньше единицы.4¾ - scale factors less than one.

Реализация условий (3), (4) в предлагаемом устройстве осуществляется путем преобразования эталонной частоты £_о генератора 4 до уровня калиброванных частот и с помощью специально введенного преобразователя 5 кодчастота с двумя выходами. При этом значения коэффициента преобразования преобразователя по каждому из выходов устанавливаются равными значениям масштабных коэффициентов М₁ иThe implementation of conditions (3), (4) in the proposed device is carried out by converting the reference frequency £ 0 _{of the} generator 4 to the level of calibrated frequencies and using a specially introduced converter 5 code frequency with two outputs. The values of the conversion coefficient of the Converter for each of the outputs are set equal to the values of the scale factors M ₁ and

Установка значений коэффициента преобразования производится с помощью двухканального блока 6 ввода масштабов, выполняемого, например, в виде наборного поля, каждая из строк которого соответствует одной из контролируемых приводных точек и одному из выходов преобразователя. Как следует, из выражений (3) и (4), при определении относительного значения разности скоростей как ν₂-χ где необ ходимо, г чтобы измерение периода частоты тахометра, соответствующего уменьшаемому .( \/_г ), производилось с помощью калиброванной частоты, определяемой масштабным коэффициентом вычитаемого ( V ), и наоборот. В связиThe conversion coefficient values are set using the two-channel scale input unit 6, performed, for example, in the form of a set-up field, each line of which corresponds to one of the controlled drive points and one of the converter outputs. As follows from expressions (3) and (4), when determining the relative value of the velocity difference as ν ₂ -χ where it is necessary, r that the measurement of the period of the frequency of the tachometer corresponding to the decreasing. (\ / _G ), be carried out using a calibrated frequency, determined by the scale factor subtracted (V), and vice versa. Due

Ί с этим в схеме измерителя выход 28 преобразователя 5, соответствующий набору масштаба первой точки измерения, связывается со входом схемы И 18, второй вход которой связан с триггерным формирователем периода тахометра второй точки измерения, со входом схемы И 17, второй вход которой связан с триггерным формирователем периода тахометра первой точки измерения.Ί with this, in the meter circuit, the output 28 of the transducer 5, corresponding to the scale set of the first measurement point, is connected to the input of the circuit And 18, the second input of which is connected to the trigger driver of the tachometer period of the second measurement point, with the input of the circuit And 17, the second input of which is connected to the trigger a tachometer period former of the first measurement point.

При выполнении указанных условий, с учетом (2), (3),-(4) количество импульсов, которое поступает на втором этапе измерения в выходное отсчетное устройство, оказывается численно равнымWhen these conditions are met, taking into account (2), (3), - (4), the number of pulses that arrives at the second measurement stage in the output reading device turns out to be numerically equal

Значение *п определяется разрядностью преобразователя 7 и выходного отсчетно— го устройства 12.The value of * n is determined by the capacity of the transducer 7 and the output reading device 12.

Сброс отсчетного устройства 12 производится в начале второго этапа измерения первым импульсом с выхода схемы 9.The reset of the reading device 12 is performed at the beginning of the second measurement stage with the first pulse from the output of circuit 9.

Claims (1)

Форму.ла изобретенияClaim Измеритель относительных значений разности скоростей, содержащий два импульсных тахометра, генератор эталонной частоты, блок измерения периода, в который входят триггерные формирователи периода и связанные с ними по одному из входов двухвходовые схемы И, трех— входовую схему И, блок промежуточной памяти, преобразователь код-частота со счетчиком памяти, блок сравнения и управления переносом информации и выходное отсчетное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения относительных значений разности скоростей введены дополнительный преобразователь код—частота и блок ввода масштаба, причем частотный вход преобразователя соединен с генератором эталонной частоты, управляющие входы - с блоком ввода масштаба, а два частотных выхода соединены с блоком измерения периода, при этом выход, соответствующий набору масштаба первого тахометра подключен ко второму входу схемы И, первый вход которой соединен с триггерным формирователем периода второго тахометра, а выход, соответствующий набору масштаба второго' тахометра, подключен ко второму входу схемы И, первый вход которой соединен с триггерным формирователем периода первого тахометра.A relative velocity difference meter containing two pulse tachometers, a reference frequency generator, a period measuring unit, which includes period triggers and two-input circuits I connected to them on one of the inputs, three-input circuit I, an intermediate memory block, and a code converter frequency with a memory counter, a unit for comparing and controlling information transfer and an output reading device, characterized in that, in order to improve the accuracy of measuring the relative values of the speed difference an additional code-frequency converter and a scale input unit have been introduced, the frequency input of the converter connected to a reference frequency generator, control inputs to a scale input unit, and two frequency outputs connected to a period measuring unit, while the output corresponding to the scale set of the first tachometer is connected to the second input of the And circuit, the first input of which is connected to the trigger driver of the second tachometer period, and the output corresponding to the scale set of the second tachometer is connected to the second input of the circuits And, the first input of which is connected to the trigger period of the first tachometer generator.