SU881619A1 - Digital tachnometer - Google Patents

Description

(54) ЦИФРОВОЙ ТАХОМЕТР(54) DIGITAL TACHOMETER

II

Изобретение относитс  к приборостроению и предназначено дл  измерени  частоты вращени  с представлением информации в цифровой форме.The invention relates to instrument engineering and is intended to measure rotational speed with the presentation of information in digital form.

Известно устройство дл  измерени  частоты вращени , содержащее соединенные последовательно измерительный преобразователь частоты вращени  в частоту импульсов напр жени  и цифровой частотомер П .A device for measuring the rotational speed is known, comprising a rotational frequency-to-frequency voltage measuring transducer connected in series and a digital frequency meter P.

Недостатком такого устройства  вл етс  то, что оно не позвол ет измер ть низкие частоты вращени  с высоким быстродействием при малом времени измерени .The disadvantage of such a device is that it does not allow to measure low rotational speeds with high speed with a short measurement time.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство , содержащее генератор импульсов , выход которого через делитель частоты и формирователь синусоидальных напр жений соединен с фазовращателем , ротор которого св зан с исследуемым объектом, формирователь импульсов и ключ, второй вход которогоThe closest in technical essence to the invention is a device comprising a pulse generator, the output of which is connected via a frequency divider and a sinusoidal voltage driver to a phase shifter, the rotor of which is connected to the object under study, a pulse driver and a key, the second input of which

;подключен к выходу генератора, соединен со входом счетчика 2.; connected to the output of the generator, connected to the input of the counter 2.

Недостатком указанного устройства  вл етс  невозможность измерени  частоты вращени  в широком диапазоне изменени  частоты вращени  с высокой точностью.The disadvantage of this device is the impossibility of measuring the rotational speed in a wide range of rotational frequency with high accuracy.

Цель изобретени  - повышение точности и расширение диапазона измерени  частоты вращени .The purpose of the invention is to improve the accuracy and expand the range of measurement of rotational speed.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство включены второй делитель частоты, включенный между ормирователем и входом ключа и блок управлени -делител ми, входы которого соедине1 ы с выходом счетчика, а выходы - к управл ющим входам делителей при этом счетчик выполнен вычитающим.This goal is achieved by including a second frequency divider, connected between the rotator and the key input and the control unit dividers, the inputs of which are connected to the counter output, and the outputs to the control inputs of the dividers while the counter is made subtracting.

На чертеже приведена схема цифрового тахометра.The drawing shows a diagram of a digital tachometer.

Цифровой тахометр содержит генератор импульсов 1, выход которого 3 через первый управл емый делитель частоты 2, формирователь синусоидаль ных напр жений 3, фазовращатель 4, формирователь импульсов 5, второй управл емый делитель частоты 6, ключ 7 соединены со входом вычитающего счетчика 8.Второй вход ключа 7. непосредственно св зан с выходом генератора 1. Информационные выходы счетчика 8 соединены с соответствующими информационными входами блок управлени  делител ми 2, а его два управл ющих выхода подключены к одноименным и разноименным управл ющим входам, соответственно делителей 2 и 6. Устройство работает следующим образом . Генератор 1 генерирует импульсы, которые дел тс  делителем 2, а затем поступают на формирователь 3, который , в зависимости от типа примен емого фазовращател , формирует два или более синусоидальных напр жений сдвинутых по фазе друг относительно друга. Фазовый сдвиг выбираетс  таким , чтобы в обмотках фазовращател  4 образовалось круговое вращающеес  электромагнитное поле с частотой вращени  fj, равной частоте синусоидальных напр жений. При вращении ротора фазовращател  4 в направлении противоположном направлению вращени  электромагнитного пол , в выходной обмотке индуцируетс  напр жение, частота f которого равна- сумме частоты вращени  электромагнитного пол  fj- и f., - частоты вращени  ротора фазовращател  4. Эта частота поступа ет на вход формировател  5, с выхода которого пр моугольные импульсы с частотой f поступают на управл емый делитель 6, который открывает ключ 7 на врем , равное, например, одному периоду. Импульсы с частотой fp генератора 1 поступают на выход вычит-тающего счетчика 8, в котором перед началом измерени  записано число N По окончании периода Т в счетчике 8 будет зафиксировано число The digital tachometer contains a pulse generator 1, the output of which 3 is through the first controlled frequency divider 2, the driver of sinusoidal voltages 3, the phase shifter 4, the driver of the pulses 5, the second controlled frequency divider 6, the switch 7 is connected to the input of the subtracting counter 8. The second input key 7. is directly connected to the output of the generator 1. The information outputs of the counter 8 are connected to the corresponding information inputs of the control unit divider 2, and its two control outputs are connected to the same and opposite packs equal inputs, respectively, dividers 2 and 6. The device operates as follows. Generator 1 generates pulses, which are divided by divider 2, and then fed to shaper 3, which, depending on the type of phase shifter used, generates two or more sinusoidal voltages that are out of phase relative to each other. The phase shift is chosen such that in the windings of the phase shifter 4 a circular rotating electromagnetic field is formed with a rotation frequency fj equal to the frequency of sinusoidal voltages. When the rotor rotates the phase shifter 4 in the direction opposite to the direction of rotation of the electromagnetic field, a voltage is induced in the output winding, the frequency f of which is equal to the sum of the frequency of rotation of the electromagnetic field fj- and f., The frequency of rotation of the rotor of the phase shifter 4. This frequency arrives at the input of the imager 5, from the output of which rectangular pulses with a frequency f are fed to a controlled divider 6, which opens the key 7 for a time equal to, for example, one period. Pulses with a frequency fp of generator 1 arrive at the output of a subtracting counter 8, in which the number N is recorded before the start of the measurement. At the end of the period T the number 8 will be recorded in the counter 8

ioio

с )with )

Если выбрать f)/fj.«l и использовать только первых два числа разложеФормула изобретени If you choose f) / fj. "L and use only the first two numbers of the decomposition formula

Цифровой тахометр, содержащий генератор импульсов, выход которого че9 2. г г д-С -LC С С Таким образом, результат, зафикированный в вычитающем счетчике 8, ропорционален частоте вращени  ротора фазовращател  4. При измерении по такому методу возникает методическа  погрешность, значение которой . можно оценить как rf rfi2Lf HWCK)C j Из выражени  (3) следует, что значение сГ (v тем меньше, чем больше отличаютс  друг от друга значени  частот fX С что трудно осуществить в широком динамическом диапазоне изменени  частоты вращени , так как изменение частоты fx иа один пор док при неизменной приводит .к |изменению методической погрешности на два пор дка. Таким образом, при увеличении частоты вращени  f) в К раз необходимо в К раз увеличить частоту f питани  фазовращател , а дл  сохранени  выражени  (1) - в К раз уменьшить выходную частоту фазовращател . Управл емые делители частоты 2 и 6 по команде блока управлени  9, который анализирует состо ние вычитающего счетчика 8 после каждого цикла измерени , измен ют как частоту питани , так и выходную частоту фазовращател  4, причем, если в дели- . теле 2 увеличиваетс  коэффициент делени  , то в делителе он уменьшаетс , и наоборот. Реализаци  предлагаемого изобретени  обеспечивает автоматическое измерение частоты вращени  в широком диапазоне изменени  при посто нной методической погрешности и малом времени измерени , определ емого продолжительностью одного или нескольких периодов частоты питани  фазовращател , котора  намного больше частоты вращени  исследуемого объекта.A digital tachometer containing a pulse generator, the output of which is 9 2. g d d-C -LC C C Thus, the result, fixed in subtractive counter 8, is proportional to the rotation frequency of the rotor of the phase rotator 4. When measured by this method, a method error occurs, the value of which . can be estimated as rf rfi2Lf HWCK) C j From the expression (3) it follows that the value of сГ (v is the smaller, the more different are the frequencies fX C from each other, which is difficult to perform in a wide dynamic range of rotation frequency, because the frequency change fx In one order, if unchanged, it causes a change in the method error by two orders. Thus, with an increase in the rotation frequency f) by K, it is necessary to increase the supply frequency f of the phase shifter by K, and to maintain the expression (1) in K times reduce the output frequency l. The controlled frequency dividers 2 and 6, by the command of the control unit 9, which analyzes the state of the subtracting counter 8 after each measurement cycle, change both the frequency of the power supply and the output frequency of the phase shifter 4, moreover, if in delhi. 2, the division ratio increases, then it decreases in the divider, and vice versa. The implementation of the proposed invention provides an automatic measurement of the rotation frequency in a wide range of variation with a constant methodological error and short measurement time, determined by the duration of one or several periods of the frequency of the supply of the phase shifter, which is much higher than the rotation frequency of the object under study.

рез делитель частоты и формирователь синусоидальных напр жений соединен с фазовращателем, ротор которого св  зан с исследуемым объектом, а выход через формирователь импульсов соединен с первым входом ключа, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход - ко входу счетчика импульсов, о тли чающийс  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  диапазона измерени  частоты вращени , в него введены второй делитель частоты , включенный между формировате816196the frequency divider and sinusoidal voltage driver are connected to a phase shifter, the rotor of which is connected to the object under study, and the output is connected via a pulse shaper to the first key input, the second input of which is connected to the output of the pulse generator, and the output is to due to the fact that, in order to increase the accuracy and expand the range of measurement of the rotational frequency, a second frequency divider is inserted in it, which is connected between

лем импульсов и клйчом, и блок управлени  делител ми, входь которого подключены к выходам счетчика, а выходы - к управл ющим входам делителей 5 частоты, при этом счетчик выполнен вычитающим.Lem of pulses and key, and the control unit dividers, the input of which is connected to the outputs of the counter, and the outputs - to the control inputs of the dividers 5 frequency, while the counter is made subtractive.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1. Орнатский П.П. Автоматические 1. Ornatsky P.P. Automatic

10 измерени  и приборы. К., 1971,с.413-А15.10 measurements and devices. K., 1971, p.413-A15.

2.Дроздов Е.А.и П тибратов А.Р. Автоматическое преобразование и кодирование информации. М., 1964, с. 208 (прототип).2. Drozdov E.A. and P. Tibratov A.R. Automatic conversion and encoding of information. M., 1964, p. 208 (prototype).

Claims (1)

Если выбрать fy/f_c <<1 и использовать только первых два числа разложеЦифровой тахометр, содержащий генератор импульсов, выход которого че5 881619 6 рез делитель частоты и формирователь синусоидальных напряжений соединен с фазовращателем, ротор которого связан с исследуемым объектом, а выход через формирователь импульсов соеди- 5 нен с первым входом ключа, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход - ко входу счетчика импульсов, отличающийся тем, что, с целью ¹⁰ повышения точности и расширения диапазона измерения частоты вращения, в него введены второй делитель частоты, включенный между формировате лем импульсов и ключом, и блок управления делителями, входы которого подключены к выходам счетчика, а выходы - к управляющим входам делителей частоты, при этом счетчик выполнен вычитающим.If you select fy / f _c << 1 and use only the first two numbers of the decomposition, a digital tachometer containing a pulse generator whose output is connected to a phase shifter and a sinusoidal voltage former is connected to the phase shifter, the rotor of which is connected to the object under study, and the output through the pulse former 5 is connected to the first input of the key, the second input of which is connected to the output of the pulse generator, and the output to the input of the pulse counter, characterized in that, with the aim of ¹⁰ increasing accuracy and expanding the frequency measurement range rotation, a second frequency divider is introduced into it, connected between the pulse generator and the key, and a divider control unit, the inputs of which are connected to the outputs of the counter, and the outputs to the control inputs of the frequency dividers, while the counter is subtracted.