[go: up one dir, main page]

RU2039989C1 - Shaft speed of rotation electro-mechanical sensor - Google Patents

Shaft speed of rotation electro-mechanical sensor Download PDF

Info

Publication number
RU2039989C1
RU2039989C1 SU3167546A RU2039989C1 RU 2039989 C1 RU2039989 C1 RU 2039989C1 SU 3167546 A SU3167546 A SU 3167546A RU 2039989 C1 RU2039989 C1 RU 2039989C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
triggers
inputs
output
input
direct
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
П.Г. Михайлов
А.Ю. Мартынов
Original Assignee
Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" filed Critical Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал"
Priority to SU3167546 priority Critical patent/RU2039989C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2039989C1 publication Critical patent/RU2039989C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: three NOT gates, four-input AND gate and six flip-flops are introduced into the device. As a result false pulses are excluded at boundaries of areas of operation of induction detectors. EFFECT: higher truth of measurements. 3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для преобразования угловой скорости вращения вала в частоту следования импульсов, определения направления вращения вала и может быть использовано для измерения линейной скорости и определения направления движения (вперед-назад) подвижных наземных колесных или гусеничных объектов. The invention relates to measuring technique, is intended to convert the angular velocity of the shaft into pulse repetition rates, determine the direction of rotation of the shaft and can be used to measure linear speed and determine the direction of movement (back and forth) of moving ground wheeled or tracked objects.

Известен электромеханический датчик скорости, используемый в серийной навигационной аппаратуре [1] содержащий модуляционный диск, индукционные датчики, расположенные с перекрытием зон срабатывания, генератор, выход которого соединен с первичными обмотками индукционных датчиков, вторичные обмотки которых соединены соответственно с входами детекторов, выходы которых соединены соответственно с входами формирователей прямоугольных импульсов. Known electromechanical speed sensor used in serial navigation equipment [1] containing a modulation disk, induction sensors located with the overlapping of the zones of operation, a generator whose output is connected to the primary windings of the induction sensors, the secondary windings of which are connected respectively to the inputs of the detectors, the outputs of which are connected respectively with inputs of rectangular pulse shapers.

Принцип действия известного устройства основан на том, что он формирует две одинаковые последовательности прямоугольных импульсов, сдвинутых относительно друг друга по фазе в ту или иную сторону в зависимости от направления вращения диска. При этом сдвиг не превышает длительности импульса и обычно равен ее половине. Частота следования импульсов пропорциональна скорости вращения диска. The principle of operation of the known device is based on the fact that it generates two identical sequences of rectangular pulses, shifted relative to each other in phase in one direction or another, depending on the direction of rotation of the disk. In this case, the shift does not exceed the pulse duration and is usually equal to its half. The pulse repetition rate is proportional to the speed of rotation of the disk.

Недостатком известного устройства является низкая достоверность, связанная с наличием помех на фронтах выходных импульсов, вызванных как паразитными механическими колебаниями диска вследствие вибрации объекта установки датчика, так и электрическими помехами на фронтах огибающих на входах формирователей прямоугольных импульсов. Помехи особенно вероятны на малых скоростях, когда фронты огибающих растянуты во времени. A disadvantage of the known device is the low reliability associated with the presence of interference at the fronts of the output pulses caused by both parasitic mechanical vibrations of the disk due to vibration of the sensor installation object and electrical noise at the fronts of the envelopes at the inputs of the rectangular pulse shapers. Interference is especially likely at low speeds when the envelope fronts are extended over time.

Целью изобретения является повышение достоверности электромеханического датчика скорости за счет исключения ложных импульсов на границах зон срабатывания индукционных датчиков. The aim of the invention is to increase the reliability of the electromechanical speed sensor by eliminating false pulses at the boundaries of the zones of operation of induction sensors.

Цель достигается тем, что в электромеханический датчик скорости дополнительно вводятся три элемента НЕ, шесть триггеров, элемент 4И, причем выход одного формирователя прямоугольных импульсов соединен с первым элементом НЕ, с инверсными R-входами и прямыми D-входами первого и второго триггеров и прямым D-входом третьего триггера, прямой динамический С-вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с выходом элемента 4И и с прямым динамическим С-входом четвертого триггера, прямой D-выход которого соединен с выходом другого формирователя прямоугольных импульсов, прямыми динамическими С-входами первого и пятого триггеров и входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с прямыми динамическими С-входами второго и шестого триггеров, выход первого элемента НЕ соединен с инверсными R-входами и прямыми D-входами пятого и шестого триггеров, а инверсные выходы первого, второго, пятого, шестого триггеров соединены с входами элемента 4И. The goal is achieved by the fact that three elements NOT, six triggers, element 4I are additionally introduced into the electromechanical speed sensor, and the output of one square-wave driver is connected to the first element NOT, with inverse R inputs and direct D inputs of the first and second triggers and direct D - the input of the third trigger, the direct dynamic C-input of which is connected to the output of the second element NOT, the input of which is connected to the output of the element 4I and the direct dynamic C-input of the fourth trigger, the direct D-output of which is connected to the output ohm of another generator of rectangular pulses, direct dynamic C-inputs of the first and fifth triggers and the input of the third element NOT, the output of which is connected to direct dynamic C-inputs of the second and sixth triggers, the output of the first element is NOT connected to inverse R inputs and direct D inputs fifth and sixth triggers, and the inverse outputs of the first, second, fifth, sixth triggers are connected to the inputs of element 4I.

На фиг.1 представлена функциональная схема электромеханического датчика скорости. Figure 1 presents a functional diagram of an electromechanical speed sensor.

Датчик содержит модуляционный диск 1, индукционные датчики 2, 3, расположенные с перекрытием зон срабатывания, генератор 4, выход которого соединен с первичными обмотками индукционных датчиков 2, 3, вторичные обмотки которых соединены соответственно с входами детекторов 5, 6, выходы которых соединены соответственно с входами формирователей 7,8 прямоугольных импульсов, выход формирователя 7 прямоугольных импульсов соединен с входом элемента НЕ 9, с инверсными R-входами и прямыми D-входами триггеров 10, 11 и прямым D-входом триггера 12, выход которого является первым выходом электромеханического датчика скорости, а прямой динамический С-вход соединен с выходом элемента НЕ 13, вход которого соединен с выходом элемента 4И 14 и с прямым динамическим С-входом триггера 15, выход которого является вторым выходом электромеханического датчика скорости, а прямой D-вход соединен с выходом формирователя 8 прямоугольных импульсов, прямыми динамическими С-входами триггеров 10, 16 и входом элемента НЕ 17, выход которого соединен с прямыми динамическими С-входами триггеров 11, 18, выход элемента НЕ 9 соединен с инверсными R-входами и прямыми D-входами триггеров 16, 18, а инверсные выходы триггеров 10, 11, 16, 18 соединены с входами элемента 4И. The sensor contains a modulation disk 1, induction sensors 2, 3, located with the overlapping of the zones of operation, a generator 4, the output of which is connected to the primary windings of the induction sensors 2, 3, the secondary windings of which are connected respectively to the inputs of the detectors 5, 6, the outputs of which are connected respectively the inputs of the shapers of 7.8 rectangular pulses, the output of the shaper of 7 rectangular pulses is connected to the input of the element NOT 9, with inverse R-inputs and direct D-inputs of the triggers 10, 11 and a direct D-input of the trigger 12, the output of which is the first output of the electromechanical speed sensor, and the direct dynamic C-input is connected to the output of the element HE 13, the input of which is connected to the output of the element 4I 14 and to the direct dynamic C-input of the trigger 15, the output of which is the second output of the electromechanical speed sensor, and the direct D - the input is connected to the output of the shaper 8 of the rectangular pulses, direct dynamic C-inputs of the triggers 10, 16 and the input of the element HE 17, the output of which is connected to the direct dynamic C-inputs of the triggers 11, 18, the output of the element 9 is connected with inverse R inputs and direct D inputs of triggers 16, 18, and the inverse outputs of triggers 10, 11, 16, 18 are connected to the inputs of element 4I.

Электромеханический датчик скорости работает следующим образом. Electromechanical speed sensor works as follows.

Напряжение переменного тока высокой частоты поступает от генератора 4 на первичные обмотки индукционных датчиков 2, 3 и трансформируется в их вторичные обмотки. Магнитный поток, охватывающий сердечник индукционного датчика, зависит от углового положения модуляционного диска 1, имеющего периодическую структуру (например, в виде зубьев, равномерно расположенных по периферии диска). При вращении модуляционного диска магнитный поток индукционного датчика изменяется, вызывая изменение амплитуды напряжения на вторичной обмотке датчика. Огибающая амплитуда выделяется в детекторах 5, 6, поступает на входы формирователей 7, 8 прямоугольных импульсов, в качестве которых могут использоваться такие пороговые устройства, как триггер Шмитта или компараторы. Частота импульсов на выходе формирователей 7, 8 зависит от скорости вращения модуляционного диска 1, а фазовый сдвиг от направления его вращения. Количество импульсов пропорционально пути, проходимому объектом установки датчика. Оптимальным для предлагаемого технического решения является вариант, когда импульсные последовательности, снимаемые с выходов формирователей 7, 8 прямоугольных импульсов, имеют форму меандра и сдвинуты относительно друг друга на величину, равную половине длительности импульса, т.е. на 90о. Это достигается выбором размеров активной и пассивной зон модуляционного диска 1 (например, ширины зубьев и расстояния между зубьями) и относительным угловым положением индукционных датчиков.The high-frequency alternating current voltage is supplied from the generator 4 to the primary windings of the induction sensors 2, 3 and is transformed into their secondary windings. The magnetic flux enveloping the core of the induction sensor depends on the angular position of the modulation disk 1 having a periodic structure (for example, in the form of teeth evenly spaced around the periphery of the disk). When the modulation disk rotates, the magnetic flux of the induction sensor changes, causing a change in the amplitude of the voltage on the secondary winding of the sensor. The envelope amplitude is extracted in the detectors 5, 6, and is supplied to the inputs of the shapers 7, 8 of rectangular pulses, which can be used as threshold devices such as Schmitt trigger or comparators. The pulse frequency at the output of the shapers 7, 8 depends on the rotation speed of the modulation disk 1, and the phase shift on the direction of its rotation. The number of pulses is proportional to the path traveled by the sensor installation object. Optimal for the proposed technical solution is the option when the pulse sequences taken from the outputs of the shapers 7, 8 of rectangular pulses have a meander shape and are shifted relative to each other by an amount equal to half the pulse duration, i.e. at 90 about . This is achieved by choosing the dimensions of the active and passive zones of the modulation disk 1 (for example, the width of the teeth and the distance between the teeth) and the relative angular position of the induction sensors.

На фиг.2 и 3 представлены диаграммы работы вновь введенных элементов при различных направлениях диска 1. Figure 2 and 3 presents a diagram of the work of newly introduced elements in various directions of the disk 1.

В первом случае (фиг.2) фаза а1 опережает фазу а2, во втором (фиг.3) наоборот.In the first case (figure 2), phase a 1 is ahead of phase a 2 , in the second (figure 3) vice versa.

На фронтах фаз а1, а2 показаны помехи. Диаграммы

Figure 00000001
,
Figure 00000002
представляют собой инверсию диаграмм а1, а2.At the fronts of phases a 1 , a 2 , interference is shown. Charts
Figure 00000001
,
Figure 00000002
represent the inverse of the diagrams a 1 and 2 .

Триггеры 10, 11, 16, 18 формируют сигналы, управляющие триггерами 12, 15 (см. диаграммы b1, b2, b3, b4). Два из четырех триггеров формируют управляющие сигналы безусловно (см. b1, b4 фиг.2; b2, b3 фиг.3), а два триггера при наличии помех (см. b2, b3 фиг.2; b1, b4 фиг.3). Результаты сложения управляющих сигналов представлены на диаграмме е. Помехи на нем уже отсутствуют. Для управления триггером 12 используется сигнал диаграммы е, для управления триггером 15 этот сигнал инвертируется (диаграмма ). Триггеры 12, 15 переключаются только по передним фронтам сигналов, поступающих на их С-входы. Поскольку указанные фронты приходятся на середину импульса или паузы исходных фаз а1, а2, т.е. на часть зоны срабатывания индукционных датчиков (в угловом или временном выражении), информация которой максимально достоверна, то информация на выходах триггеров 12, 15 будет наиболее достоверна. Выходные сигналы А1, А2 имеют такие же фазовые соотношения, как и а1, а2.Triggers 10, 11, 16, 18 generate signals that control triggers 12, 15 (see diagrams b 1 , b 2 , b 3 , b 4 ). Two of the four triggers generate control signals unconditionally (see b 1 , b 4 of FIG. 2; b 2 , b 3 of FIG. 3), and two triggers in the presence of interference (see b 2 , b 3 of FIG. 2; b 1 , b 4 of Fig. 3). The results of the addition of control signals are presented on the diagram e. Noises on it are already absent. To control the trigger 12, the signal of the diagram e is used, to control the trigger 15, this signal is inverted (diagram ) Triggers 12, 15 are switched only on the leading edges of the signals arriving at their C-inputs. Since these fronts occur in the middle of a pulse or a pause of the initial phases a 1 , a 2 , i.e. to the part of the triggering zone of the induction sensors (in angular or temporal terms), the information of which is the most reliable, the information at the outputs of the triggers 12, 15 will be the most reliable. The output signals A 1 , A 2 have the same phase relationships as a 1 and a 2 .

При нулевой скорости (на стоянке объекта) наличие колебаний диска в пределах зоны уверенного срабатывания (без помех) индукционного датчика (например, 2) не вызовет, так же как и в прототипе, помех по этой фазе. В отличие от прототипа ложные импульсы по другой фазе, вызываемые пересечением границы срабатывания ее индукционного датчика 3, будут отсутствовать, так как при этом на С-входе соответствующего триггера 15 сохраняется потенциал и на выходе триггера 15 соответственно сохраняется предыдущая информация. At zero speed (when the object is parked), the presence of disk vibrations within the zone of reliable operation (without interference) of the induction sensor (for example, 2) will not cause interference, like in the prototype, in this phase. In contrast to the prototype, false pulses in another phase, caused by crossing the response boundary of its induction sensor 3, will be absent, since in this case the potential is stored at the C-input of the corresponding trigger 15 and the previous information is stored at the output of the trigger 15, respectively.

Claims (1)

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ДАТЧИК СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА, содержащий модуляционный диск, два индукционных датчика, расположены с перекрытием зон срабатывания элементами диска, генератор, подключенный к первичным обмоткам индукционных датчиков, вторичные обмотки которых соединены через детекторы с формирователями прямоугольных импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности за счет исключения ложных импульсов на границах зон срабатывания индукционных датчиков, в него введены три элемента НЕ, четырехвходовый элемент И и шесть триггеров, причем выход первого формирователя импульсов соединен с инверсными R-входами первого и второго триггеров, с D-входами первого, второго и третьего триггеров и через первый элемент НЕ с инверсными R-входами и D-входами четвертого и пятого триггеров, выход второго формирователя импульсов соединен с прямыми C-входами первого и четвертого триггеров, D-входом шестого триггера и через второй элемент НЕ с прямыми C-входами второго и пятого триггеров, инверсные выходы первого, второго, четвертого и пятого триггеров подключены к входам элемента И, выход которого соединен с прямым C-входом шестого триггера и через третий элемент НЕ с прямым C-входом третьего триггера, при этом выходы третьего и шестого триггеров являются выходами датчика. ELECTROMECHANICAL SHAFT ROTATION SPEED SENSOR containing a modulation disk, two induction sensors, located with overlapping response zones by disk elements, a generator connected to the primary windings of the induction sensors, the secondary windings of which are connected through the detectors to square-wave formers, characterized in that, in order to increase reliability by eliminating false pulses at the boundaries of the zones of operation of induction sensors, three elements are entered into it, a four-input element And and triggers, and the output of the first pulse former is connected to the inverse R inputs of the first and second triggers, with the D inputs of the first, second, and third triggers and through the first element NOT with inverse R inputs and the D inputs of the fourth and fifth triggers, the output of the second the pulse shaper is connected to the direct C-inputs of the first and fourth triggers, the D-input of the sixth trigger and through the second element NOT to the direct C-inputs of the second and fifth triggers, the inverse outputs of the first, second, fourth and fifth triggers are connected to the inputs of element And, the output of which is connected to the direct C-input of the sixth trigger and through the third element NOT to the direct C-input of the third trigger, while the outputs of the third and sixth triggers are the sensor outputs.
SU3167546 1987-04-07 1987-04-07 Shaft speed of rotation electro-mechanical sensor RU2039989C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU3167546 RU2039989C1 (en) 1987-04-07 1987-04-07 Shaft speed of rotation electro-mechanical sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU3167546 RU2039989C1 (en) 1987-04-07 1987-04-07 Shaft speed of rotation electro-mechanical sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2039989C1 true RU2039989C1 (en) 1995-07-20

Family

ID=20928732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU3167546 RU2039989C1 (en) 1987-04-07 1987-04-07 Shaft speed of rotation electro-mechanical sensor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2039989C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2339332C2 (en) * 2006-02-02 2008-11-27 Вячеслав Васильевич Козырев Orthopedic apparatus for osteosynthesis

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Изделие 1Т128. Техническое описание ПБ1 790012ТО, п.п. 6, 3, 8, 2, 5. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2339332C2 (en) * 2006-02-02 2008-11-27 Вячеслав Васильевич Козырев Orthopedic apparatus for osteosynthesis

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2024666C (en) Improvements in or relating to the control of linear motors
US3961214A (en) Velocity pick-off with noise cancellation
CN107850618B (en) Method and device for operating a rotational speed sensor, rotational speed sensor device
US5508608A (en) Magnetic flux device for measuring rotary motions and for generating an electric alternating signal representative of the rotary motions
US3549925A (en) Alternating current generator
US5229715A (en) Variable reluctance sensor for electromagnetically sensing the rate of movement of an object
US4441077A (en) Real time eddy current responsive Hall effect device tachometer
US4217512A (en) Apparatus for generating a pulse when a first member passes a second member using permanent magnets with different strengths
US3944923A (en) Device for sensing the direction of motion
RU2039989C1 (en) Shaft speed of rotation electro-mechanical sensor
US6356076B1 (en) System for outputting a plurality of signals as a collective representation of incremental movements of an object
JPS6363050B2 (en)
JPS5830670A (en) Voltage forming device proportional to number of revolution and direction of rotation of direct current driving device
US4689532A (en) Ferritic sensor, self-controlled synchronous motor
RU2039997C1 (en) Electromechanical speed pickup
USH939H (en) Commutator pulse tachometer
RU2122742C1 (en) Magneto-inductive transmitter of rotational speed
SU1017180A1 (en) Method of orientation of self-propelled machines in ac electromagnetic field of current-carrying wires
RU2115228C1 (en) Magnetic reduction method and angle-to-code converter implementing it
SU989509A1 (en) Device for measuring components of magnetic field vector in a well
RU2109319C1 (en) Transport facility control system
SU662867A1 (en) Device for measuring contact-free dc motor rotational speed
JP3135907B2 (en) Frequency generator for motor
JP2659125B2 (en) Vehicle speed detection device
JPS6285819A (en) Displacement detector