Цифровой измеритель ускорения и скорости движения

(51) 01 15/08 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ счетчика и с вычитающим входом реверсивного счетчика через элемент И, импульсный датчик,подключенный к другому входу элемента И, а также к входу элемента задержки и синхронизирующему входу реверсивного счетчика, задатчик постоянного числа, связанный с информационными входами счетчика, блок буферной памяти, подключенный выходами к входам дешифратора, причем выход элемента задержки подключен к синхронизирующему входу счетчика, второй элемент задержки, отличающийся тем, что дополнительно введены второй генератор импульсов, второй импульсный датчик, второй счетчик, второй блок буферной памяти и цифровой индикатор, связанный входами с выходами дешифратора, причем второй генератор импульсов связан с суммирующим выходом второго счетчика через второй элемент И, второй импульсный датчик соединен со вторым входом второго элемента И, с входом второго элемента задержки и с синхронизирующими входами второго блока буферной памяти, выходы второго блока буферной памяти связаны с входами блока буферной памяти,выход второго элемента задержки связан со входом обнуления второго счетчика, а выход переноса реверсивного счетчика связан с синхронизирующими входами блока буферной памяти.(72) Завалко Александр Григорьевич Хлыпенко Антон Владимирович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д.Серикбаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ УСКОРЕНИЯ И СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ(57) Полезная модель относится к области цифровой техники и может быть использована в дискретных системах контроля и управлении для измерения скорости движения в момент переключения трансмиссии. Задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении точности измерения скорости и ускорения движения, расширении технических возможностей устройства. Технический результат от использования полезной модели заключается в получении возможности измерения скорости и ускорения за короткий интервал времени (менее 0,25 с). Сущность полезной модели предложен цифровой измеритель ускорения и скорости движения, включающий генератор импульсов,выходом соединенный с суммирующим входом Полезная модель относится к области цифровой техники и может быть использована в дискретных системах контроля и управлении для измерения скорости движения в момент переключения трансмиссии. Известен цифровой измеритель ускорения вала,включающий генератор импульсов, выходом соединенный через элемент И с суммирующим входом счетчика и вычитающим входом реверсивного счетчика, импульсный датчик,расположенный на валу и подключенный к другому входу элемента И, а также к входам двух элементов задержки, и дешифратор, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения быстродействия, введены задатчик постоянного числа, связанный с информационными входами счетчика, и блок буферной памяти, через который выходы реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам дешифратора, при этом входы элементов задержки подключены к синхронизирующим входам блока буферной памяти,а выходы первого и второго элементов задержки соединены соответственно с синхронизирующими входами счетчика и реверсивного счетчика,информационные входы которого непосредственно подключены к выходам счетчика, (см. А.с.1493955, кл. 01 15/08, от 15.07.89). Недостатком этого измерителя является низкая точность измерения скорости и ускорения при длительности измерений менее 0,25 с. С уменьшением периода измерения число импульсов,поступающих с импульсного датчика, уменьшается,и измерение с заданной точностью становиться невозможным. Задача,решаемая полезной моделью,заключается в повышении точности измерения скорости и ускорения движения, расширении технических возможностей устройства. Технический результат от использования полезной модели заключается в получении возможности измерения скорости и ускорения за короткий интервал времени (менее 0,25 с) с высокой точностью, а также возможности измерения скорости второго вала в момент ступенчатого замедления первого вала,например,при переключении передачи трансмиссии. Сущность полезной модели предложен цифровой измеритель ускорения и скорости движения, включающий генератор импульсов,выходом соединенный с суммирующим входом счетчика и с вычитающим входом реверсивного счетчика через элемент И, импульсный датчик,подключенный к другому входу элемента И, а также к входу элемента задержки и синхронизирующему входу реверсивного счетчика, задатчик постоянного числа, связанный с информационными входами счетчика, блок буферной памяти, подключенный выходами к входам дешифратора, причем выход элемента задержки подключен к синхронизирующему входу счетчика, второй элемент задержки, отличающийся тем, что дополнительно введены второй генератор импульсов, второй импульсный датчик, второй 2 счетчик, второй блок буферной памяти и цифровой индикатор, связанный входами с выходами дешифратора, причем второй генератор импульсов связан с суммирующим выходом второго счетчика через второй элемент И, второй импульсный датчик соединен со вторым входом второго элемента И, с входом второго элемента задержки и с синхронизирующими входами второго блока буферной памяти, выходы второго блока буферной памяти связаны с входами блока буферной памяти,выход второго элемента задержки связан со входом обнуления второго счетчика, а выход переноса реверсивного счетчика связан с синхронизирующими входами блока буферной памяти. На фиг. 1 показана схема устройства цифрового измерителя ускорения и скорости движения. На фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства. Цифровой измеритель ускорения и скорости движения содержит генератор импульсов 1, два элемент И 2 и 18, импульсный датчик 3 связанный с вращающимся валом 4, два счетчика 5 и 16,реверсивный 5 счетчик 6, второй блок буферной памяти 7, два элемента задержки 8 и 9, задатчик постоянного числа 10, дешифратор 11, цифровой индикатор 12, второй импульсный датчик 13, второй генератор импульсов 14, связанный со вторым вращающимся валом 15, блок буферной памяти 17. Цифровой измеритель ускорения и скорости движения работает следующим образом. Генератор импульсов 14 вырабатывает импульсы заданной частоты, которые поступают на вход второго элемента И 18, и через него - на суммирующий вход счетчика 16. Импульсный датчик 13, связанный с вращающимся валом 15, вырабатывает импульсы через заданный угол поворота вала в момент времени(см. фиг.2), с приходом отрицательного уровня сигнала на вход второго элемента И 18 прекращается поступление импульсов с генератора 14 на счетчик 16. Одновременно в момент временипроисходит перепись числа со счетчика 16 в блок буферной памяти 7. В момент времени 9 с элемента задержки 9 на входсчетчика 16 поступает отрицательный фронт импульса и происходит его обнуление. Время задержки сигнала - Т 9, задается элементом задержки 9. В момент времени 14 на вход второго элемента И 18 поступает разрешающий сигнал, и импульсы генератора импульсов 14 поступают на счетчик 16. При этом в блоке буферной памяти будет храниться число где М - константа, характеризующая цену импульса импульсного датчика 13- средняя скорость вала 15 в интервале времени -1 14 - частота генератора импульсов 14. Число 7,при заданных значениях конструктивных параметров М и 14 зависит только от скорости , и при помощи дешифратора 11 по нему определяется скорость вала 15. Генератор импульсов 1 вырабатывает импульсы определенной частоты, которые поступают на вход элемента И, и через него на суммирующий вход счетчика 5 и вычитающий вход реверсивного счетчика 6. Второй импульсный датчик 3,связанный с вращающимся валом 4, вырабатывает импульсы через заданный угол поворота вала, в момент временис приходом отрицательного уровня сигнала на вход элемента И 2 прекращается поступление импульсов с генератора импульсов 1 на счетчики 5 и реверсивный счетчик 6 (см. фиг.2). Одновременно, в момент времени , происходит перепись числа со счетчика 5 на реверсивный счетчик 6. В момент времени 8, с приходом отрицательного уровня сигнала на вход С счетчика 5 происходит перепись постоянного числа,задаваемого задатчиком постоянного числа 10 в счетчик 5. Время задержки сигнала - Т 8, задается элементом задержки 8. В момент времени 3 на вход элемент И 2 поступает разрешающий сигнал, и импульсы генератора импульсов 1 поступают на счетчик 5 и реверсивный счетчик 6. При этом на счетчике 5 происходит суммирование импульсов генератора импульсов 1, с записанным на нем постоянным числом, а на реверсивном счетчике 6 вычитание импульсов генератора импульсов 1 из переписанного на него числа. В момент времени , в счетчике 5 будет записано число равное где- постоянное число, заданное элементом 10- константа, характеризующая цену импульса импульсного датчика-1 - средняя скорость вала 15 в интервале времени Т-1 1 - частота генератора импульсов 1. В период времени Т от числа 5 переписанного в реверсивный счетчик 6 будут вычитаться импульсы, поступающие с генератора импульсов 1 и, в момент времени 1 в реверсивном счетчике 6 будет записано число Если вращение вала равномерное или ускоренное то число 6 будет положительное. Если же вращение вала замедлилось и замедление превысило величину, заданную числом к, то реверсивный счетчик 6 досчитает до нуля и на выходе переноса (0) появится сигнал переноса. По сигналу переноса в блок буферной памяти 17 переписывается число, хранящиеся в блоке буферной памяти 7, которое дешифрируется дешифратором 11 и отображается на цифровом индикаторе 12. Срабатывание измерителя возможно только при значительной величине замедления вала 4,характерном при ступенчатом переключении передачи трансмиссии. Таким образом, в момент резкого замедления скорости вращения вала 4,являющегося,например,валом двигателя,измеряется скорость второго вала 15,характеризующая скорость движения при переключении передачи. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Цифровой измеритель ускорения и скорости движения,включающий первый генератор импульсов, выходом соединенный с суммирующим входом счетчика и с вычитающим входом реверсивного счетчика через элемент И,импульсный датчик, подключенный к другому входу элемента И, а также к входу элемента задержки и синхронизирующему входу реверсивного счетчика, задатчик постоянного числа,связанный с информационными входами счетчика,блок буферной памяти подключенный выходами к входам дешифратора, причем выход элемента задержки подключен к синхронизирующему входу счетчика, второй элемент задержки, отличающийся тем, что дополнительно введены второй генератор импульсов, второй импульсный датчик, второй счетчик, второй блок буферной памяти и цифровой индикатор, связанный входами с выходами дешифратора, причем второй генератор импульсов связан с суммирующим выходом второго счетчика через второй элемент И, второй импульсный датчик соединен со вторым входом второго элемента И, с входом второго элемента задержки и с синхронизирующими входами второго блока буферной памяти, выходы второго блока буферной памяти связаны с входами блока буферной памяти,выход второго элемента задержки связан со входом обнуления второго счетчика, а выход переноса реверсивного счетчика связан с синхронизирующими входами блока буферной памяти.