Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и предназна чено дл использовани в дискретных измерител х мощности, передаваемой вращающимис валами. В основном авт.св. № 673874 описа цифровой измеритель мощности,содержащий измеритель деформации, датчики деформации, формирователи импульсов и схему управлени l . Недостатком этого устройства . вл етс отсутствие в нем схемы, обеспечивающей устранение погрешностей, вносимых формировател ми сигналов датчиков деформации вала. Вследствие малой величины деформации (угла закручивани ) вала, передающего крут щий ..момент, погрешности формирователей , преобразующих в импульснуй форму сигналы двух датчиков деформации закрепленных в контрольных сечени х вала, и изменение этих погрешностей во времени в результате уходов параметров формирователей (по произвольному закону) существенно снижают точность измерени угла закручивани вала и, следовательно, точность измерени мощности. Цель изобретени - повышение точности измерени мощности. Указанна цель достигаетс тем, что в измеритель введены управл ющий триггер и две ключевые схемы, одна из которых включена между выходом первого датчика деформации и формирователем импульсов второго датчика деформации, который соединен с этим фрЕ трователем через вторую ключевую схему, причем управл ющие входы ключевых схем подключены соответственно к единичному и нулевому выходам управл ющего триггера, установочные входы которого св заны с- командными выходами схемы управлени . На чертеже представлена функциональна схема измерител . В состав измерител вход т: фазовый измеритель деформации 1, включак ций в себ датчики деформации 2 и 3, формирователи 4 и 5 импульсов, фазовый дискриминатор б, ключевые cxeNM 7 и 8 и управл ющий триггер 9, задающий генератор 10, схема управлени 11, логические схемы 12 и 13, реверсивный счетчик 14 измерени деформации, счетчик 15 результата, анализаторы О 16 и 17 Выход датчика деформации 2 соединен со входом формировател 4 и инфо мационным входом ключевой схемы 7. Выход датчика деформации 3 через информационный вход ключевой схемы 8 св зан со входом формировател 5, к которому также подключен и выход ключевой схемы 7. Управл нлцие входы ключевых схем 7 и 8 соединены соответственно с единичнЕлм и нулевым выходами управл ющего триггера 9, чьи установочные входы св заны с пер вым и вторым командными выходами схе мы управлени 11. Выходы формировате лей 4 и 5 подключены ко входам фазового дискриминатора б, знаковый выход которого св зан со знаковым входом логической схемы 12, а его информационный выход св зан с измерительным входом схемы 12. Измерительный вход логической схемы 13 сое динен с выходом одного из формирователей импульсов (например, формировател 5). Синхронизирующие входы схем 11-13 подключены к выходу задаю щего генератора 10. Первый и второй режимные выходы схем управлени 11 св заны соответственно с первыми и вторыми режимными входами логических схем 12 и 13. Первый и второй выходы логической схемы 12 соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами счетчика 14. Выход ло гической схемы 13 подключен ко входу счетчика 15. Выходы счетчиков 14 и 15 через анализаторы О 16 и 17 св заны с первым и вторым командными входами схемы управлени 11. Работа цифрового измерител мощности заключаетс в том, что в каждо цикле измерени мощности осуществл е с автоматическа коррекци измер емой величины сдвига фаз между сигналами с выходов датчиков деформации (характеризующего величину крут щего момента) на величину, соответствующую разности фаз (погрешности) между формировател ми, путем подключ ени с помощью ключевых схем сигнала от одного из датчиков деформации ко входам обоих формирователей импульсо Устройство работает следующим образом. Перед началом каждого цикла измерени мощности реализуетс режим под строЧки. По сигналу с первого команд ного выхода схемы управлени 11 триг гер I Останавливаетс в единичное состо ние, в результате чего ключева схема 8 закрываетс , а схема 7 открываетс , и выходной от датчика деформации 2 подключаетс ко входам обоих формирователей 4 и 5, На выходах формирователей 4 и 5 получаемые сигналы, в зависимости от различи характеристик формирователей , могут иметь некоторую раз . ность фaзiiT, величина и знак кото рой определ ютс фазовым дискриминатором б.. Длительность импульсного сигнала на информационном выходе дискриминатора 6 равна величине разности фаз, а высокий или низкий потенциал на знаковом выходе дискриминатора б соответствует положительному или отрицательному знаку разности фаз. В режиме подстройки сформированный на первом режимном выходе схемы управлени 11 потенциал подаетс на первый режимный вход логической схемы 12. При этом логическа схема 12 с помощью импульсов задающего генератора 10 (период следовани которых Tj.p) преобразует поступающие на ее измерительный вход сигналы от фазового дискриминатора б в пачки импульсов, которые в зависимости от знака разности фаз подаютс на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 14. В течение интервала времени, отводимого на режим подстройки (равного по длительности рабочему режиму измерени разности фаз датчиков 2 и 3), в реверсивном счетчике 14 определ етс число импульсов опорной частоты, пропорциональное величине и знаку сдвига фаз на выходах формирователей 4 и 5, вызванного погрешност ми формирователей . При этом знак этого числа противоположен знаку разности фаз, т.е. в случае положительного знака разности фаз счет импульсов в счетчике 14 идет по вычитающему каналу, а в случае отрицательного знака - по суммирующему каналу. Таким образом, в результате счета в режиме подстройки число в счетчике 14 характеризует величину - ( i лТф ) , В рабочем режиме измерени разности фаз по сигналу со второго командного выхода схемы управлени 11 триггер 9 устанавливаетс в нулевое состо ние, в результате чего ключева схема 7 закрываетс , а схема 8 открываетс и на входы формирователей 4 и 5 поступают соответствующие сигналы от датчиков деформации 2 и 3. При этом измер етс реальный сдвиг фаз между датчиками 2 и 3, определ емый как крут щим моментом, так и существующими погрешност ми, вносимыми, формировател ми, т.е. кр- qp Так как импульсы, характеризующие эту величину, суммируютс с содержи .мым счетчика 14, полученным в режиме подстройки, то в результате в счетчике 14 будет число импульсов, пропорциональное величине 4iAV( Эта величина характеризует только сдвиг фаз датчиков деформации 2 и 3,The invention relates to instrumentation engineering and is intended for use in discrete power measurements transmitted by rotating shafts. Basically auth.St. No. 673874 describes a digital power meter containing a strain gauge, strain gauges, pulse drivers and a control circuit l. The disadvantage of this device. is the absence of a circuit in it that ensures the elimination of errors introduced by the shaper of the shaft deformation sensors. Due to the small amount of deformation (twist angle) of the shaft transmitting the torque, errors of shapers converting the signals of two strain gauges fixed in the control shaft sections to a pulsed form, and changes in these errors in time as a result of shifts of the parameters of shapers (according to an arbitrary law ) significantly reduce the accuracy of measurement of the angle of twist of the shaft and, consequently, the accuracy of power measurement. The purpose of the invention is to improve the accuracy of power measurement. This goal is achieved by introducing a control trigger and two key circuits into the meter, one of which is connected between the output of the first strain gauge and the pulse former of the second strain gauge, which is connected to this freighter through the second key circuit connected, respectively, to the single and zero outputs of the control trigger, the setup inputs of which are connected to the c-command outputs of the control circuit. The drawing shows a functional diagram of the meter. The meter includes: phase strain gauge 1, including strain gauges 2 and 3, pulse shapers 4 and 5, phase discriminator b, key cxeNM 7 and 8, and control trigger 9, master oscillator 10, control circuit 11, logic circuits 12 and 13, reversible counter for deformation measurement 14, result counter 15, analyzers O 16 and 17 The output of strain gauge 2 is connected to the input of shaper 4 and information input of key circuit 7. The output of strain gauge 3 is connected via information input of key circuit 8 with entry forms The rotator 5, to which the output of the key circuit 7 is also connected. The control inputs of the key circuits 7 and 8 are connected respectively to the unit and zero outputs of the control trigger 9, whose installation inputs are connected to the first and second command outputs of the control circuit 11. The outputs of the formers 4 and 5 are connected to the inputs of the phase discriminator b, the sign output of which is connected with the sign input of logic circuit 12, and its information output is connected with the measuring input of circuit 12. The measuring input of logic circuit 13 is connected to output m one of the pulse shapers (e.g., shaper 5). The clock inputs of the circuits 11-13 are connected to the output of the master oscillator 10. The first and second mode outputs of the control circuits 11 are connected respectively with the first and second mode inputs of logic circuits 12 and 13. The first and second outputs of the logic circuit 12 are connected respectively to the summing and subtracting the inputs of the counter 14. The output of the logic circuit 13 is connected to the input of the counter 15. The outputs of the counters 14 and 15 through the analyzers O 16 and 17 are connected with the first and second command inputs of the control circuit 11. The operation of the digital power meter is In that, in each power measurement cycle, the measured value of the phase shift between the signals from the outputs of the strain sensors (characterizing the torque value) is automatically corrected by the value corresponding to the phase difference (error) between the imagers by connecting key signal circuits from one of the strain sensors to the inputs of both pulse shapers The device operates as follows. Before the beginning of each power measurement cycle, the sub-mode is implemented. The signal from the first command output of the control circuit 11 triggers I Stops in one state, as a result of which the key circuit 8 closes, and the circuit 7 opens, and the output from strain gauge 2 is connected to the inputs of both drivers 4 and 5, at the outputs of drivers 4 and 5, the received signals, depending on the differences in the characteristics of the drivers, may have some time. Phase IIIT, the magnitude and sign of which is determined by the phase discriminator b. The duration of the pulse signal at the information output of the discriminator 6 is equal to the phase difference, and the high or low potential at the sign output of the discriminator b corresponds to a positive or negative sign of the phase difference. In the adjustment mode, the potential formed at the first operating output of the control circuit 11 is fed to the first operating input of the logic circuit 12. At the same time, the logic circuit 12 converts the signals from the phase discriminator to the measurement input via pulses of the master oscillator 10 (the sequence of which Tj.p). b in a burst of pulses, which, depending on the sign of the phase difference, are fed to the summing or subtracting input of the reversible counter 14. During the time interval allotted to the adjustment mode (equal to elnosti operating mode measuring the phase difference between the sensors 2 and 3), a down counter 14 is determined by the number of reference clock pulses that is proportional to the magnitude and sign of the phase shift at the outputs of formers 4 and 5, caused by inaccuracies in E formers. In this case, the sign of this number is opposite to the sign of the phase difference, i.e. in the case of a positive sign of the phase difference, the counting of pulses in the counter 14 goes through the subtracting channel, and in the case of a negative sign, it goes through the summing channel. Thus, as a result of counting in the adjustment mode, the number in the counter 14 characterizes the value - (i Ltf). In the operating mode of measuring the phase difference by a signal from the second command output of the control circuit 11, the trigger 9 is set to zero, resulting in a key circuit 7 is closed, and the circuit 8 is opened and the corresponding signals from strain sensors 2 and 3 are received at the inputs of drivers 4 and 5. This measures the actual phase shift between sensors 2 and 3, determined both by the torque and the existing error formers, i.e. cr-qp Since the pulses characterizing this value are summed with the content of counter 14 obtained in the adjustment mode, the result in counter 14 will be the number of pulses proportional to 4iAV (This value characterizes only the phase shift of the strain gauges 2 and 3,
определ емый крут щим моментом М, без учета погрешностей формирователе 4 и 5.determined by the torque M, without taking into account the errors of the former 4 and 5.
Режим измерени разности фаз выполн етс в течение интервала времени , отсчитываемого счетчиком 15, на который через логическую схему 13 (управл емую от. сигнала с первого режимного выхода схемы управлени 11) поступают импульсы от задающего генератора 10.The phase difference measurement mode is performed during the time interval counted by the counter 15, to which pulses are fed from the master oscillator 10 through logic circuit 13 (controlled from the signal from the first output of control circuit 11).
Переход к режиму измерени мощности осуществл етс при переполнении счетчика 15 и поступлении через анализатор О 17 сигнала на второй командый вход схемы управлени 11. При этом происходит переключение разрешающего потенциала на второй режимный выход схемы управлени 11, в результате чего логическа схема 12 подключает к вычитающему каналу счетчика 14 сигналы, поступающие от задающего генератора 10, а логическа схема 13 подключает ко входу счетчика 15 сигналы, поступающие с выхода одного из формирователей (например, с формировател 5). Частота следовани этих сигналов пропорциональна скорости вращени веша. Таким образом, в счетчике 15 за врем , пропорциональное М подсчитываетс число импульсов, пропорциональное скорости вращени вала, что и соответствует измер емой мощности, передаваемой вращающимс валом.The transition to the power measurement mode occurs when the counter 15 overflows and a signal arrives through the analyzer O 17 to the second command input of the control circuit 11. In this case, the switching potential is switched to the second mode output of the control circuit 11, as a result of which the logic circuit 12 connects to the subtraction channel the counter 14, the signals from the master oscillator 10, and the logic circuit 13 connects to the input of the counter 15 signals from the output of one of the drivers (for example, from the driver 5). The frequency of these signals is proportional to the speed of rotation of the weighing. Thus, in a counter 15, in a time proportional to M, the number of pulses is proportional to the speed of rotation of the shaft, which corresponds to the measured power transmitted by the rotating shaft.
Таким образом, введение в устройство двух ключевых схем и св занното с ними управл гощего триггера позвол ет обеспечить режим автоматической подстройки, в результате которого в каждом цикле измерени мощности производитс коррекци измер емого значени сдвига фаз датчиков деформации на величину погрешности, вносимой различием характеристик формирователей сигналов датчиков, за счет чего повьплаетс точность измерени мощности .Thus, the introduction of two key circuits into the device and the associated pilot trigger allow them to provide an automatic adjustment mode, which results in the correction of the measured value of the phase shift of the strain sensors by the error value introduced by the difference in the characteristics of signal conditioners in each power measurement cycle sensors, thereby increasing the accuracy of the power measurement.
00