Способ измерения скорости вращения и устройство для его осуществления - SU644404A3

Чертежи

Описание

I

Изобретение относится к технике измерения параметров движения н может быть использовано для намерения скорости вращения различиого рода валов и механизмов, например для тормозных установок автомобилей с аитиблокирующей системой. В технике широко используются импульсиые датчики скорости, преобразующие скорость вращения в частоту следоваиия нмпульсов , измеряемую цифровым частотомером (1).

.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и решаемым задачам являются способ и устройство для измерения угловой скорости вращения, в котором сигнал переменного тока, частота которого пропорциональна скорости вращения, преобразуется в прямоугольные импульсы, которые после формирования и инвертирования одной полуволны управляют триггером 2. От триггера управляется вентиль, через который импульсы от стабильного Тёнератора поступают в счетчик.

К недостаткам известного устройства следует отнести чувствительность схемы к колебаниям длительностей импульсов, вызванным не идентичностью изготовления зубцов и впадин на модулирующем диск.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Достигается это тем, что сравнивают длительности положительных и отрицательных полуволн н по резулбтату сравнения управляют частотой генератора, нспользуемого для измерения длительностей положительных н отрицательных полуволн. Для этого в устройство дополннтельно введены сравнивающее устройство, входы которого подключены к запомннающим устройствам, накопитель напряжения, подключенный к выходу сравннвающего устройства, и управляемый генератор, вход которого подключен к выходу накопителя напряжения, а выход - ко второму входу вентиля.

На чертеже дано устройство для осу цествления способа.

Устройство содержит ротор 1, датчик импульсов 2, формирователь 3 и электронную измерительную схему.

Непосредственно по периметру ротора I расположен датчик импульсов 2. Ротор датчика импульсов имеет зубья 4, которые по

их ширине не совпадают с соответствующими впадинами 5 между зубьями.

Электронная измерительная схема состоит из следующих элементов.

Перед счетчиком периодов 6, измеряющим длительности периодов положительной полуволны переменного напряжения, находится вентиль 7, посредством которого тактовая частота генератора 8 во время длительиости периода положительной полуволны пропускается к счетчику периодов 6.

С целью инвертирования отрицательной полуволны формирователя 3 синусных сигналов в прямоугольные и управления вентилем 9 перед счетчиком периодов 10 между преобразователем синусных и прямоугольных волн и вентилем 9 включен инвентор 1

так,что во время длительности периода отрицательной полуволны к счетчику периодов 10 пропускается иаменяемая тактовая частота управляемого напряжения генератора 12.

Счетчик периодов 6 для положительных полуволн связан с запоминающим устройством 13, счетчик периодов 10 для отрицательных полуволн подает свои значения запоминающему устройству 54. Оба запоминающих устройства 13 и 14 для сравнения запоминаемых значений измерения подсоедийепы к сравнивающей ступени 15.

Сравнивающая ступень 15 имеет два выхода 16 и J7, которые при определенной разности значений измерения настраивают накопитель напряжения 18. Накопитель напряжения 18 со своей стороны связан с управляемым напряжением генератором 12 для коррёктировзния его тактовой частоты.

Кроме того для прерывания процесса корректирования во время процесса торможения на накопителе напряжения предусмотрено связанное с тормозной системрй фотореле , подключаемое к выводу 19.v

6т счетчиков периодов j H J oTBeTвляк тся провода 20 и ЙГ/ йущие к электронной схеме защиты от скольжения (на чертеже не показана).

Принцип действия устройства состоит в следующем.

Если жестко связанный с Колесокгавтомобиля , ротор 1 датчика приходит so вращение , то попеременно зубья 4 впадины 5 проходят мимо датчика импульсов 2. Так как зубья 4 вследствие условий изготовления и экономичности имеют не одинаковую щнрину со впадинами 5 между зубьями, то датчик импульсов 2 вырабатывает переменное напряжение, при котором положительная и отрицательная полуволны имеют отличающуюся друг от друга длительность.

Вследствие- этого время открытия вентиля 7 ко времени открытия вентиля 9, при которых пропускаются тактовые частоты генераторов 8 и 12, находятся в том же

самом соотношении, что и представленная ширина зуба 4 к соответствующей ширине впадины 5.

Сначала подсчитывается длина положительной полуволны, т.е. длительность открытого положения вентиля 7 посредством постоянной частоты генератора 8 счетчиком периодов бив конце положительной полуволны подается в запоминающее устройство 13.

Длина следующей отрицательной полуволны подсчитывается аналогично изложенному посредством регулируемого напряжением генератора 12 в счетчике 10 и в конце отрицательной полуволны подается в запоминающее устройство 14.

Значения обоих запоминающих устройств 13 и 14 подаются на схему сравнения 15, выход которой 16 настраивает накопитель напряжения 18, если измеряемое значение полупериода из запоминающего устройства 13 является больше, чем измеряемое значение полупериода из запоминающего устройства 14, в то время как выход 17 настраивает накопитель напряжения 18, если эти измеряемые значения полупериодов находятся друг по отношению к другу в противоположном соотношении.

Таким образом изменяется выходное напряжение накопителя напряжения 18 и вместе с этим тактовая частота управляемого напряжением генератора 12 корректируется так, что разность обоих измеряемых значений прлупериодов уменьшается.

Накопитель напряжения 18 в зависимости от потребности повышает или понижает тактовую частоту управляемого напряжением генератора 12 до, тех пор, пока разность измеренных значений полуволн не исчезает и при равномерном движении колеса счетчик периодов 6 для положительных полуволн подсчитывается то же самое значение, что и счетчик 10 для отрицательных полуВр 1Н .

Процесс корректировки заканчивается как правило в короткий промежуток времени , однако он принудительно прерывается, если автомобиль тормозит, так как .в этом случае, вследствие возникающего ускорения, соответственно замедления колеса, наблюдаются значительные разности измеряемых значений полупериодов.

Значения ко рректирования накопителя напряжения 18 при возникающем в напорном контуре тормозной системе давления фиксируются фотореле, чтобы устранить влияние возникающих тогда больших разностей времени между прохождением зуба и впадины на роторе 1 и датчика импульсов 2. на счетчик периодов 10 через управляемый напряжением генератор 12..

Таким образом откорректированная тактовая частота генератора 12 остается во время торможения постоянной.

5 Формула изобретения

1.Способ измерения скорости вращения путем измерения длительностей положительных и отрицательных полуволн напряжения в Датчике скорости, отличан щийся тем, что, с целью повышения точности, сравнивают измеренные длительности положительных и отрицательных полуволн и по результату сравнения управляют частотой генератора, используемого для измерения длительности положительной и отрицательной полуволн.

2.Устройство для осуществления способа п. 1, содержащее датчик скорости, формирователь , инвертор, вентили, счетчики, эталонный генератор и запоминающие устройст6

ва, отлычою цееся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены сравнивающее устройство, входы которого подключены к запоминающим устройствам, накопитель напряжения, вход которого подключен к выходу сравнивающего устройства, и управляемый генератор, вход которого подключен к выходу накопителя напряжения, а выход - к второму входу вентиля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Цифровые электроизмерительные приборы , по ред. В. Н. Шляндина, М., 1972 с. 44-65.

2.Патент Великобритании № 1338980, кл. G 01 N, 1973.

Реферат

Формула

гШ

а и

„.

j

п