RU2085952C1 - Device measuring linear speed - Google Patents
Device measuring linear speed Download PDFInfo
- Publication number
- RU2085952C1 RU2085952C1 RU94020850A RU94020850A RU2085952C1 RU 2085952 C1 RU2085952 C1 RU 2085952C1 RU 94020850 A RU94020850 A RU 94020850A RU 94020850 A RU94020850 A RU 94020850A RU 2085952 C1 RU2085952 C1 RU 2085952C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- counter
- speed
- measured
- proportional
- reset
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области приборов измерения линейной скорости и предназначено для установки на различных транспортных средствах, а также в контрольных, лентопротяжных и иных механизмах. The invention relates to the field of linear velocity measuring instruments and is intended for installation on various vehicles, as well as in control, tape and other mechanisms.
Наиболее близким к изобретению является фрикционный тахометр [1] содержащий фрикционный диск, вращающийся с угловой скоростью ω2 const и ролик радиуса R (с закрепленным на нем указателем), размещенный на резьбе валика, имеющего угловую скорость ω1, пропорциональную измеряемой угловой скорости ω. Ролик перемещается при вращении валика от оси диска вдоль шкалы на расстояние, пропорциональное измеряемой угловой скорости: . Отсюда видно, что фрикционный тахометр фактически осуществляет деление сигналов, пропорциональных измеряемой и заданной скорости: ω1 и ω2.Closest to the invention is a friction tachometer [1] containing a friction disk rotating with an angular velocity ω 2 const and a roller of radius R (with a pointer mounted on it), placed on a thread of a roller having an angular velocity ω 1 proportional to the measured angular velocity ω. The roller moves when the roller rotates from the axis of the disk along the scale by a distance proportional to the measured angular velocity: . This shows that the friction tachometer actually performs the division of signals proportional to the measured and given speed: ω 1 and ω 2 .
К недостаткам известного устройства можно отнести то, что заданным эталоном является не единый эталон линейной скорости, а выбираемая произвольно величина, например, постоянной угловой скорости диска фрикционного тахометра: ω2 const.The disadvantages of the known device can be attributed to the fact that the specified standard is not a single standard of linear velocity, but a randomly selected value, for example, constant angular velocity of the friction tachometer disk: ω 2 const.
Недостатком известного устройства является также несоответствие теоретической формулы линейной скорости которую призвано реализовать известное устройство измерения скорости, формулам, реализуемым им на практике, что является источником дополнительных погрешностей, вносимых на этапах расчета, конструирования и настройки.A disadvantage of the known device is also a mismatch of the theoretical linear velocity formula which is intended to implement the known device for measuring speed, formulas, implemented by him in practice, which is a source of additional errors introduced at the stages of calculation, design and setup.
Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений и универсализации конструкции различных приборов измерения линейной скорости, которая окажется более адекватной сущности измеряемой величины. The technical result of the invention is to increase the accuracy of measurements and the universalization of the design of various devices for measuring linear velocity, which will be more adequate to the essence of the measured value.
Указанный результат достигается тем, что в устройстве измерения линейной скорости, включающем источники (датчики) сигналов, пропорциональных измеряемой и заданной скорости, блок деления этих сигналов и блок индикации, блок деления выполнен с возможностью реализации функции где L, L1 расстояния, проходимые одновременно с измеряемой C и заданной C1 скоростями, представленными на входах блока деления сигналами jC и jC1 с коэффициентом пропорциональности j, а блок индикации проградуирован и оцифрован в безразмерных приведенных мерах, соотношение которых с известными, например, см/мин, таково: C=1=X см/мин, где X заданная эталонная скорость в известных ее мерах.The specified result is achieved by the fact that in the device for measuring linear velocity, including sources (sensors) of signals proportional to the measured and given speed, the division unit of these signals and the display unit, the division unit is configured to implement the function where L, L 1 are the distances traveled simultaneously with the measured C and given C 1 velocities presented at the inputs of the signal division unit jC and jC 1 with a proportionality coefficient j, and the display unit is calibrated and digitized in dimensionless measures presented, the ratio of which is known, for example , cm / min, this is: C = 1 = X cm / min, where X is the specified reference speed in its known measures.
Заданная эталонная скорость равна окружной скорости конца секундной стрелки часов заданной длины. The specified reference speed is equal to the peripheral speed of the end of the second hand of a clock of a given length.
Заданная длина стрелки часов R=1 см, при этом заданная эталонная скорость C1= 2π см/мин где π 3,14 и этой же величине равна безразмерная приведенная единица градуировки блока индикации C = 1 = 2π см/мин
В качестве источника сигнала, пропорционального измеряемой скорости, используется датчик скорости, например, тахогенератор, с напряжением выхода V= jC а в качестве источника сигнала, пропорционального заданной эталонной скорости блок постоянного эл.напряжения V1=jC1=const.The set length of the clock hands is R = 1 cm, while the specified reference speed is C 1 = 2π cm / min where
A speed sensor, for example, a tachogenerator, with an output voltage of V = jC is used as a source of a signal proportional to the measured speed, and a constant voltage unit V 1 = jC 1 = const is used as a signal source proportional to a given reference speed.
В качестве блока деления используется двоичный счетчик, а в качестве источников сигналов, пропорциональных измеряемой и заданной эталонной скоростям два датчика, закрепленных у ободов двух колес равного радиуса R с "m" сигнальными метками, нанесенными с равным интервалом, имеющих возможность вращения с угловыми скоростями, пропорциональными измеряемой и заданной эталонной скоростями , при этом датчик измеряемой скорости связан со счетным входом двоичного счетчика, а датчик заданной эталонной скорости со входом сброса.A binary counter is used as a division unit, and two sensors mounted at the rims of two wheels of equal radius R with "m" signal marks applied at equal intervals with the ability to rotate at angular speeds as sources of signals proportional to the measured and given reference speeds proportional to the measured and given reference speeds while the sensor of the measured speed is connected with the counting input of the binary counter, and the sensor of the specified reference speed with the reset input.
В качестве блока деления используется двоичный счетчик, а в качестве источника сигнала, пропорционального измеряемой скорости датчик, закрепленный у обода колес с "m" сигнальными метками, нанесенными с равным интервалом, связанный со счетным входом счетчика, а в качестве источника сигнала, пропорционального заданной эталонной скорости генератор импульсов постоянной частоты, выход которого соединен со входом сброса счетчика. A binary counter is used as a division unit, and a sensor mounted at the wheel rim with “m” signal marks applied at equal intervals associated with the counter input of the counter is used as a signal source proportional to the measured speed, and as a signal source proportional to the specified reference a constant-frequency pulse generator, the output of which is connected to the counter reset input.
В качестве блока деления и одновременно блока индикации используется десятичный счетчик расстояний L, проходимых с измеряемой скоростью, имеющий возможность включения (после сброса) на период перемещения с заданной эталонной скоростью на единичное расстояние L1, равное единице младшего разряда счетчика, фиксирующего приближенную величину линейной скорости:
Младший разряд счетчика связан с электромагнитом муфты, установленной на входном валу, имеющем возможность вращения с угловой скоростью, пропорциональной измеряемой, а вход сброса счетчика с электромагнитом сброса, при этом обмотки электромагнитов соединены скользящими контактами с металлизованными сигнальными метками "сброс" и "включение", нанесенными с определенным интервалом на противоположные торцевые поверхности кольца из диэлектрика, имеющего возможность вращения с заданной угловой скоростью, пропорциональной заданной эталонной линейной скорости: где Rk - расстояние скользящих контактов от оси кольца, а источник питания электромагнитов соединен скользящим контактом с металлизованной внешней поверхностью кольца, электрически замкнутой с каждой из его сигнальных меток "сброс" и "включение".As a division unit and at the same time an indication unit, a decimal counter of distances L traveled with a measured speed is used, which can be switched on (after a reset) for a period of movement at a given reference speed by a unit distance L 1 equal to the unit of the least significant digit of the counter, fixing the approximate linear velocity :
The lowest discharge of the counter is connected with the electromagnet of the clutch mounted on the input shaft, which is capable of rotation with an angular speed proportional to the measured one, and the reset input of the counter with a reset electromagnet, while the electromagnet windings are connected by sliding contacts with metallized signal labels “reset” and “inclusion” plotted at a certain interval on opposite end surfaces of a dielectric ring that can rotate at a given angular velocity proportional to a given reference linear speed: where R k is the distance of the sliding contacts from the axis of the ring, and the power source of the electromagnets is connected by a sliding contact to the metallized outer surface of the ring, electrically closed from each of its signal labels "reset" and "inclusion".
Младший разряд счетчика связан с электромагнитом муфты, установленной на входном валу, вход сброса счетчика с электромагнитом сброса, а в качестве источника сигнала, пропорционального заданной эталонной скорости, используется генератор электрических импульсов двух частот (сброса и включения), каждый из двух выходов которого соединен с обмотками соответствующих электромагнитов. The lowest discharge of the counter is connected to the electromagnet of the clutch mounted on the input shaft, the counter reset input with the reset electromagnet, and an electric pulse generator of two frequencies (reset and inclusion), each of the two outputs of which is connected to windings of the corresponding electromagnets.
На фиг. 1 изображена шкала с указателем блока индикации устройства измерения линейной скорости:
на фиг. 2 блок-схема устройства измерения линейной скорости с делителем напряжений, поступающих от тахогенератора и источника постоянного питания;
на фиг. 3 схема устройства измерения линейной скорости с блоком деления на основе двоичного счетчика;
на фиг. 4 устройство, отличающееся от представленного на фиг. 3 наличием генератора импульсов постоянной частоты;
на фиг. 5 схема устройства измерения линейной скорости с блоком деления на основе десятичного счетчика;
на фиг. 6 устройство, отличающееся от представленного на фиг. 5 наличием генератора импульсов двух постоянных частот: "сброса" и "включения-отключения".In FIG. 1 shows a scale with a pointer to the display unit of the linear velocity measuring device:
in FIG. 2 is a block diagram of a linear velocity measuring device with a voltage divider coming from a tachogenerator and a constant power source;
in FIG. 3 is a diagram of a linear velocity measuring device with a division unit based on a binary counter;
in FIG. 4, a device different from that shown in FIG. 3 the presence of a pulse generator of constant frequency;
in FIG. 5 is a diagram of a linear velocity measuring device with a division unit based on a decimal counter;
in FIG. 6 a device different from that shown in FIG. 5 by the presence of a pulse generator of two constant frequencies: “reset” and “on-off”.
Указатель 1 шкалы 2 устройства, изображенного на фиг. 1, зафиксировал безразмерную величину линейной скорости: заданная эталонная скорость, определенная в безразмерной и известной единицах измерения, откуда получаем такую таблицу соответствия приближенных значений линейной скорости, выраженных в предлагаемой и известной ее мерах (см. табл. 1).The
Устройство имеет блок деления напряжений, входы которого связаны с выходом тахогенератора и источника постоянного напряжения. Выход делителя напряжений связан с блоком индикации, имеющим цифровое табло (или шкалу с указателем), отградуированное и оцифрованное в безразмерных единицах линейной скорости. При вращении ротора тахогенератора с угловой скоростью, пропорциональной измеряемой линейной скорости ω1 C, в его статорной обмотке возникает напряжение, пропорциональное линейной скорости V1=jC, поступающее на вход делителя напряжений, на другой вход которого от источника поступает постоянное напряжение, пропорциональное заданной эталонной линейной скорости V2=jC1, так что при этом блок индикации фиксирует безразмерную величину линейной скорости .The device has a voltage division unit, the inputs of which are connected to the output of the tachogenerator and a constant voltage source. The output of the voltage divider is connected to the display unit, which has a digital display (or scale with a pointer), calibrated and digitized in dimensionless units of linear speed. When the rotor of the tachogenerator rotates with an angular velocity proportional to the measured linear velocity ω 1 C, a voltage proportional to the linear velocity V 1 = jC arises in its stator winding, supplied to the input of the voltage divider, to the other input of which a constant voltage proportional to the specified reference linear velocity V 2 = jC 1 , so that the display unit fixes the dimensionless value of the linear velocity .
Устройство измерения линейной скорости (фиг. 3) имеет двоичный счетчик 1, входы (счетный и сброса) которого связаны с датчиками 2 и 3, закрепленными у обода колес 4 и 5 с m=12 сигнальными метками 6, нанесенными с равным интервалом ΔL. При этом колесо 4 закреплено на входном валу, имеющем возможность вращения с угловой скоростью, пропорциональной измеряемой линейной скорости: , а колесо 5 закреплено на валу двигателя 7, имеющего возможность вращения с угловой скоростью, пропорциональной эталонной линейной скорости: , где j коэффициент пропорциональности.The linear velocity measuring device (Fig. 3) has a
Выход счетчика связан с регистром блока индикации, цифровое табло (или шкала) которого отградуировано в безразмерных единицах линейной скорости. В рабочем состоянии при вращении колес с сигнальными метками в датчиках возбуждаются импульсы частот , поступающие соответственно на счетный вход и вход сброса счетчика, исполняющего здесь функцию делителя этих частот, так что блок индикации устройства фиксирует число импульсов K1 частоты f1, поступившее на счетный вход счетчика при поступлении на его вход сброса каждого импульса K2=1 постоянной частоты f2, приближенно равное измеряемой линейной скорости: .The output of the counter is connected to the register of the display unit, the digital display (or scale) of which is graded in dimensionless units of linear speed. In working condition, when the wheels are rotated with signal marks, frequency pulses are excited in the sensors received respectively at the counting input and the reset input of the counter, performing the function of a divider of these frequencies here, so that the device display unit fixes the number of pulses K 1 of frequency f 1 received at the counting input of the counter when each pulse K 2 = 1 is constant frequency f 2 approximately equal to the measured linear velocity: .
Устройство, изображенное на фиг. 4, отличается от представленного на фиг. 3 тем, что вход сброса счетчика связан с выходом генератора 1 импульсов постоянной частоты, пропорциональной заданной эталонной линейной скорости: f2 C1.The device shown in FIG. 4 differs from that shown in FIG. 3 in that the counter reset input is connected to the output of a constant
Устройство измерения линейной скорости, изображенное на фиг. 5, имеет механический десятичный счетчик 1 (одновременно исполняющий функцию блока индикации) электромагнит сброса 2 счетчика и электромагнит включения-отключения 3 фрикционной муфты 4, связанной с входным валом 5. The linear velocity measuring device shown in FIG. 5, has a mechanical decimal counter 1 (at the same time fulfilling the function of the display unit) a
Скользящие контакты 6, 7, 8 связывают обмотку электромагнитов с источником тока 9, цепь которого замыкают металлизированные сигнальные метки "сброс" 10 и "включение-отключение" 11, нанесенные на противоположных торцевых поверхностях кольца 12, изготовленного из диэлектрика, закрепленного на валу двигателя 13. Нанесенная на внешней поверхности кольца металлизированная непрерывная площадка 14 электрически связана с каждой из сигнальных меток этого кольца.
При вращении кольца 12 с постоянной угловой скоростью, пропорциональной заданной эталонной линейной скорости где R расстояние скользящих контактов 6 и 7 от оси вращения кольца (когда его сигнальная метка 10 достигает контакта 6, срабатывает эл.магнит сброса 2, который за время tI обнуляет счетчик. Затем, когда контакт 7 коснется начала сигнальной метки 11, обмотка электромагнита 3 подключается к источнику тока 9, муфта 4 срабатывает, соединяя младший разряд счетчика с входным валом 5, имеющим угловую скорость, пропорциональную измеряемой линейной скорости С этого момента счетчик фиксирует расстояние L (см), проходимое объектом с измеряемой скоростью. Это продолжается в течении времени tII до достижения контактом 7 границы сигнальной метки 11, когда прерывается питание электромагнита муфты 4 и счетчик останавливается. С этого момента на период времени tIII (до появления очередного импульса "сброс") обеспечивается возможность считывания безразмерной величины средней линейной скорости объекта, зафиксированной за единичное время действия импульса II, измеряемое в см:
Разновидность данного устройства, изображенная на фиг. 6, отличается тем, что имеет генератор 1 импульсов двух частот fI и fII питающих обмотку электромагнитов "сброса" и "включения-отключения" счетчика.When the rotation of the
A variation of this device depicted in FIG. 6, characterized in that it has a
Зафиксированная счетчиком устройства, изображенного на фиг. 6, линейная скорость: C=53078 ≃ 200 км/ч. Locked by the counter of the device shown in FIG. 6, linear speed: C = 53078 ≃ 200 km / h.
Универсальность ряда основных элементов предлагаемых устройств измерения линейной скорости и их взаимозаменяемость дополнительное преимущество данного изобретения, изготовление и настройка которого требует минимума материальных средств и минимальной исходной информации. Иными словами, благодаря изобретению процесс расчета, конструирования и настройки приборов измерения линейной скорости станет более простым и единообразным (универсальным). The versatility of a number of the basic elements of the proposed linear velocity measuring devices and their interchangeability is an additional advantage of this invention, the manufacture and adjustment of which requires a minimum of material resources and minimal initial information. In other words, thanks to the invention, the process of calculating, constructing and adjusting linear velocity measuring instruments will become simpler and more uniform (universal).
Claims (7)
где L и L1 расстояния, проходимые одновременно с измеряемой С и заданной эталонной С1 сonst скоростями, представленными на входах блока деления сигналами jС и jС1 с коэффициентом пропорциональности j, а блок индикации проградуирован и оцифрован в безразмерных приведенных мерах, соотношение которых с известными, например см/мин, таково: С 1 Х см/мин, где Х заданная эталонная скорость в известных ее мерах.1. A linear velocity measuring device, comprising sources of signals proportional to the measured and given speed, the outputs of which are connected to the inputs of the division unit, and an indication unit, calibrated and digitized in linear velocity units (measures), the input of which is connected to the output of the division unit, characterized the fact that the division unit is configured to implement a function
where L and L 1 are the distances traveled simultaneously with the measured C and the given reference C 1 with const speeds presented at the inputs of the signal division block jС and jС 1 with the proportionality coefficient j, and the display unit is calibrated and digitized in the dimensionless measures presented, the relationship of which with the known , for example cm / min, is: C 1 X cm / min, where X is the specified reference speed in its known measures.
4. Устройство по пп. 1 3, отличающееся тем, что в качестве источника сигнала, пропорционального измеряемой скорости, используется датчик скорости, например тахогенератор, с напряжением выхода U jС, а в качестве источника сигнала, пропорционального заданной эталонной скорости блок постоянного электрического напряжения U1 jС1 const.3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the predetermined clock hands length is R 1 cm, while the predetermined reference speed C 1 = 2π cm / min, where π = 3,14 ..., and the same value is dimensionless reduced unit of graduation of the display unit C = 1 = 2π cm / min.
4. The device according to paragraphs. 1 3, characterized in that a speed sensor, for example, a tachogenerator, with an output voltage U jС is used as a signal source proportional to the measured speed, and a constant voltage unit U 1 jС 1 const is used as a signal source proportional to the specified reference speed.
при этом датчик измеряемой скорости связан со счетным входом двоичного счетчика, а датчик заданной эталонной скорости с входом сброса.5. The device according to claims 1 to 3, characterized in that a binary counter is used as a division unit, and two sensors mounted at the rims of two wheels of equal radius R with "m" signal as a source of signals proportional to the measured and given reference speeds marks applied at equal intervals, with the possibility of rotation with angular velocities proportional to the measured and given reference speeds
the sensor of the measured speed is connected with the counting input of the binary counter, and the sensor of the specified reference speed with the reset input.
8. Устройство по пп. 1 3 и 7, отличающееся тем, что младший разряд счетчика связан с электромагнитом муфты, установленной на входном валу, имеющем возможность вращения с угловой скоростью, пропорциональной измеряемой, а вход сброса счетчика с электромагнитом сброса, при этом обмотки электромагнитов соединены скользящими контактами с металлизованными сигнальными метками "Сброс" и "Включение", нанесенными с определенным интервалом на противоположные торцевые поверхности кольца из диэлектрика, имеющего возможность вращения с заданной угловой скоростью, пропорциональной заданной эталонной линейной скорости
где Rк расстояние скользящих контактов от оси кольца, а источник питания электромагнитов соединен скользящим контактом с металлизованной внешней поверхностью кольца, электрически замкнутой с каждой из его сигнальных меток "Сброс" и "Включение".7. The device according to claims 1 to 3, characterized in that the decimal counter of the distances L traveled at a measured speed is used as a division unit and at the same time an indication unit, having the possibility of switching on (after a reset) for a period of movement with a given reference speed per unit distance L 1 , equal to the unit of the least significant bit of the counter, fixing the approximate value of the linear velocity
8. The device according to paragraphs. 1 3 and 7, characterized in that the lowest discharge of the counter is connected to the electromagnet of the clutch mounted on the input shaft, which can rotate at an angular speed proportional to the measured one, and the reset input of the counter with a reset electromagnet, while the electromagnet windings are connected by sliding contacts with metallized signal marks "Reset" and "Turn on", applied at a certain interval on the opposite end surfaces of the dielectric ring, which can rotate at a given angular velocity, is proportional national reference linear velocity
where R is the distance of the sliding contacts from the axis of the ring, and the power source of the electromagnets is connected by a sliding contact to the metallized outer surface of the ring, electrically closed with each of its signal labels "Reset" and "Turn on".
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94020850A RU2085952C1 (en) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | Device measuring linear speed |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94020850A RU2085952C1 (en) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | Device measuring linear speed |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94020850A RU94020850A (en) | 1996-01-27 |
RU2085952C1 true RU2085952C1 (en) | 1997-07-27 |
Family
ID=20156755
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94020850A RU2085952C1 (en) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | Device measuring linear speed |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2085952C1 (en) |
-
1994
- 1994-05-27 RU RU94020850A patent/RU2085952C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Исаев А.П. Приборы точного измерения времени и частоты вращения. - Л., 1985, с. 70 - 71. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3729996A (en) | Averaging digital rate indicator | |
US4785242A (en) | Position detecting apparatus using multiple magnetic sensors for determining relative and absolute angular position | |
US4172994A (en) | Electro-optic apparatus for measuring the speed of angular rotation of one body relative another using moire patterns | |
FR2370286A1 (en) | SPEED MEASUREMENT SYSTEM | |
US4716292A (en) | Linear incremental measuring system for measuring speed and displacement | |
GB1413710A (en) | Non-contacting shaft horsepower measurement system | |
RU2085952C1 (en) | Device measuring linear speed | |
US4064761A (en) | Method and apparatus for ascertaining and indicating the angular position of an unbalance in a rotor | |
GB1281339A (en) | Improvements in the measurements of twist in rotating shafts | |
US3991368A (en) | Direct reading digital speedometer | |
FR2394781A1 (en) | Tape measure with visual digital indicator - has toothed wheel rotated by tape slots and electronic marker detector | |
US3208274A (en) | Apparatus for measuring angular displacement of a rotatable member by electronic means | |
US3167756A (en) | Analog to digital conversion apparatus | |
US5146162A (en) | Engine speed measuring device with plural counters for averaging angular velocity | |
SU815632A1 (en) | Device for contact-free measurement of rotational speed | |
RU94020850A (en) | DEVICE MEASURING LINEAR SPEED | |
RU2132041C1 (en) | Gear measuring diameter of articles | |
SU991160A1 (en) | Device for checking angle measuring instruments | |
SU917086A1 (en) | Device for touch-free measuring of rotation frequency small changes | |
SU926111A1 (en) | Device for measuring warp feed in warp-kitting machines | |
RU2079160C1 (en) | Device measuring time | |
US4047047A (en) | Pulse generator | |
SU976324A1 (en) | Bearing radial clearence determination method | |
SU945817A1 (en) | Digital meter of frequency deviation | |
RU1772629C (en) | Shaft angle-of-rotation measuring device |