×
10.05.2018
218.016.3a16

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ИЗ СИГНАЛОВ ИНДУКЦИОННЫХ ДАТЧИКОВ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002647676
Дата охранного документа
16.03.2018
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к измерительной технике. Техническим результатом является обеспечение высокой точности измерения частоты входного сигнала в условиях наличия различного рода помех и упрощения схемы. Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения, содержащий компаратор, фильтр низкой частоты (ФНЧ), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и центральный процессор (ЦП), выходы индукционного датчика соединены с входами фильтра, выход фильтра соединен с входом АЦП и первым входом компаратора, выход АЦП подключен к ЦП, а компаратор, АЦП и ЦП являются встроенными компонентами микроконтроллера, дополнительно введены источник опорного напряжения, таймер и генератор импульсов, причем второй выход ФНЧ соединен со вторым входом компаратора, выход источника опорного напряжения соединен со вторым выходом ФНЧ, выход компаратора и выход таймера соединены с входами ЦП, выходы ЦП соединены с управляющими входами компаратора, таймера и генератора импульсов, выход генератора соединен с ФНЧ, а таймер и генератор импульсов являются встроенными компонентами микроконтроллера. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического измерения, управления и аварийной защиты, в состав которых входят датчики, вырабатывающие двухполярные сигналы, в частности индукционные датчики частоты вращения и расхода.

Известно устройство формирования импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения [RU патент №2459351, С1, Н03К 5/153. Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения. Опубл.: 20.08.2012 г.], состоящее из фильтра низкой частоты, компаратора, источника опорного сигнала, аналогового мультиплексора.

Недостатком этого формирователя импульсов является отсутствие средств диагностики состояния линии связи с датчиком частоты вращения и отсутствие функции самоконтроля формирователя.

Из известных наиболее близким по технической сущности является формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения [RU патент №2458459, C1, Н03К 5/00, G01R 23/02, Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения. Опубл.: 10.08.2012 г.], состоящий из входного фильтра низкой частоты, компаратора, двух цифроаналоговых преобразователей (ЦАП), аналого-цифрового преобразователя, центрального процессора, шунтирующего резистора и транзисторного ключа.

Недостатком этого формирователя импульсов является отсутствие функции самоконтроля формирователя и достаточная сложность.

Предлагаемое изобретение направлено на обеспечение функции самоконтроля, повышение точности измерения частоты входного сигнала в условиях наличия различного рода помех и упрощение схемы формирователя.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения, содержащий компаратор, фильтр низкой частоты (ФНЧ), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и центральный процессор (ЦП), причем выходы индукционного датчика соединены с входами фильтра, выход фильтра соединен с входом АЦП, первым входом компаратора, выход АЦП подключен к ЦП, а компаратор, АЦП и ЦП являются встроенными компонентами микроконтроллера, согласно предлагаемому изобретению введены источник опорного напряжения, таймер и генератор импульсов, причем второй выход ФНЧ соединен со вторым входом компаратора, выход источника опорного напряжения соединен со вторым выходом ФНЧ, выход компаратора и выход таймера соединены с входами ЦП, выходы ЦП соединены с управляющими входами компаратора, таймера и генератора импульсов, выход генератора соединен с ФНЧ, а таймер и генератор импульсов являются встроенными компонентами микроконтроллера.

Введенный в схему формирователя импульсов источник опорного напряжения выполняет функции первого ЦАП - смещает в область положительных напряжений потенциал на выходе фильтра, но имеет простую схемотехнику: в типовом варианте он строится на резистивном делителе напряжения и конденсаторе.

Введенный в схему формирователя импульсов таймер служит для задания временных параметров в процессе реализации диагностирования собственной работоспособности (самоконтроля) и состояния линии связи с датчиком частоты вращения: продолжительности времени диагностирования ТД и периода циклов диагностирования ТЦД.

Введенный в схему формирователя импульсов генератор включается в работу на время ТД в циклах диагностики, которые запускаются от ЦП с периодом ТЦД, и обеспечивает самоконтроль формирователя и диагностику целостности линии связи путем измерения выходной частоты генератора.

Таким образом, предложенная совокупность признаков изобретения обеспечивает самоконтроль и упрощает схему формирователя.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства формирователя импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения. Устройство состоит из входного ФНЧ 1, построенного на резисторах R1-R4 и конденсаторе С1, компаратора 2, АЦП 3, центрального процессора 4, источника опорного напряжения 5, таймера 6, генератора импульсов 7. При этом выходы индукционного датчика соединены с входами ФНЧ 1. Оба выходы ФНЧ 1 соединены с входами компаратора 2, первый выход ФНЧ 1 соединен с входом АЦП 3, а второй выход ФНЧ 1 соединен с выходом источника опорного напряжения 5. Выходы компаратора 2, АЦП 3 и таймера 6 соединены с входами ЦП 4. Выходы ЦП 4 соединены с управляющими входами компаратора 2, таймера 6 и генератора импульсов 7. Выход генератора импульсов 7 соединен с ФНЧ 1. Компаратор 2, АЦП 3, центральный процессор 4, таймер 6, генератор импульсов являются встроенными компонентами микроконтроллера 8.

Работает устройство следующим образом.

Источник опорного напряжения 5 формирует напряжение смещения на втором выходе ФНЧ 1, обеспечивая при любом уровне выходного сигнала датчика положительный уровень потенциала на входах АЦП 3 и компаратора 2. АЦП 3 измеряет напряжение на выходе фильтра и передает коды напряжения в ЦП 4, который вычисляет вольт-секундную площадь S каждой полуволны входного сигнала и разрешает работу компаратора только после выполнения условия S>SПОР. Пороговое значение SПОР вычисляется для каждой полуволны входного сигнала при переходе этого сигнала через ноль как заранее заданная часть накопленной вольт-секундной площади целой полуволны. Компаратор 2 срабатывает при переходе входного сигнала через ноль только в том случае, если вольт-секундная площадь завершившейся полуволны превысила пороговое значение SПОР. ЦП 4 рассчитывает частоту сигнала с датчика частоты вращения, фиксируя время поступления выходных сигналов от компаратора 2 или подсчитывая количество импульсов от компаратора 2 за время измерения. Время измерения частоты определяется таймером 6. Таким образом, используемый алгоритм обработки входного сигнала обеспечивает высокую точность измерения частоты входного сигнала в условиях наличия различного рода помех.

Формирователь переходит в режим диагностики собственной работоспособности и состояния линии связи с датчиком частоты вращения в том случае, когда на входе отсутствует частота и компаратор 2 не срабатывает в течение времени, заданного уставкой таймера 6. В режиме диагностики запускается генератор 7 и ЦП 4 формирователя измеряет частоту выходного сигнала генератора. Вывод о целостности линии связи с датчиком и работоспособности формирователя производится по результатам сравнения измеренной частоты с частотой, задаваемой генератором.

Таким образом, введение в устройство источника опорного напряжения, таймера и генератора импульсов позволяет проводить самоконтроль формирователя, обеспечивает высокую точность измерения частоты входного сигнала в условиях наличия различного рода помех и упрощает схему формирователя.

Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения, содержащий компаратор, фильтр низкой частоты (ФНЧ), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и центральный процессор (ЦП), причем выходы индукционного датчика соединены с входами фильтра, выход фильтра соединен с входом АЦП и первым входом компаратора, выход АЦП подключен к ЦП, а компаратор, АЦП и ЦП являются встроенными компонентами микроконтроллера, отличающийся тем, что в него введены источник опорного напряжения, таймер и генератор импульсов, причем второй выход ФНЧ соединен со вторым входом компаратора, выход источника опорного напряжения соединен со вторым выходом ФНЧ, выход компаратора и выход таймера соединены с входами ЦП, выходы ЦП соединены с управляющими входами компаратора, таймера и генератора импульсов, выход генератора соединен с ФНЧ, а таймер и генератор импульсов являются встроенными компонентами микроконтроллера.
ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ИЗ СИГНАЛОВ ИНДУКЦИОННЫХ ДАТЧИКОВ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 25.
13.01.2017
№217.015.6e53

Способ уменьшения температурной погрешности датчика холла

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам измерения электрического тока, и может быть использовано в датчиках Холла. Способ заключается в том, что на первый и второй токовые контакты датчика Холла, который используется для измерения тока, подается постоянный ток, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596905
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.7e36

Резонансный преобразователь давления

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к преобразователям давлений, и может быть использовано в разработке и изготовлении малогабаритных полупроводниковых датчиков давлений. Сущность: преобразователь давления содержит кремниевую мембрану (1), предназначенную для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601221
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.7f24

Способ изготовления микромеханических упругих элементов

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при изготовлении кремниевых микромеханических датчиков. Сущность изобретения: в способе изготовления упругих элементов из монокристаллического кремния окисляют плоскую круглую пластину с ориентацией базовой поверхности в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601219
Дата охранного документа: 27.10.2016
26.08.2017
№217.015.dcee

Пьезокерамический материал

Изобретение относится к области сегнетомягких пьезокерамических материалов, предназначенных для ультразвуковых устройств, работающих в режиме приема, различных пьезодатчиков, а также для устройств монолитного типа, таких как многослойные пьезоэлектрические актюаторы. Материал, включающий оксиды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624473
Дата охранного документа: 04.07.2017
26.08.2017
№217.015.e05a

Способ изготовления кристаллов микроэлектромеханических систем

Изобретение относится к области приборостроения и может применяться при изготовлении кремниевых кристаллов микроэлектромеханических систем, используемых в конструкциях микромеханических приборов, таких как акселерометры, гироскопы, датчики угловой скорости. В способе изготовления кристаллов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625248
Дата охранного документа: 12.07.2017
26.08.2017
№217.015.eda9

Волоконно-оптический датчик давления

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных системах контроля и измерения давления. Волоконно-оптический датчик давления, выполненный на основе оптического волокна, содержит корпус, имеющий канал для подвода рабочей среды, оканчивающийся заглушкой, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628734
Дата охранного документа: 21.08.2017
26.08.2017
№217.015.edb3

Тонкопленочный датчик давления

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в тонкопленочных датчиках давления, предназначенных для измерения давления в агрегатах ракетной и космической техники при воздействии широкого диапазона нестационарных температур и повышенных виброускорений. Заявленный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628733
Дата охранного документа: 21.08.2017
26.08.2017
№217.015.ee33

Способ формирования монокристаллического элемента микромеханического устройства

Изобретение относится к области приборостроения и могжет быть использованы для изготовления монокристаллических элементов, таких как струны, упругие элементы, технологические перемычки, используемые в конструкциях микромеханических приборов, например, микромеханических акселерометров,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628732
Дата охранного документа: 21.08.2017
10.05.2018
№218.016.3df4

Способ изготовления упругих элементов микромеханических датчиков

Изобретение относится к области приборостроения и может применяться при изготовлении упругих элементов, используемых в конструкциях кремниевых чувствительных элементов микромеханических датчиков - акселерометров, гироскопов, датчиков угловой скорости. В способе изготовления упругих элементов из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648287
Дата охранного документа: 23.03.2018
14.06.2018
№218.016.61dd

Датчик давления тензорезистивного типа с тонкопленочной нано- и микроэлектромеханической системой

Использование: для создания датчика давления с тонкопленочной нано- и микроэлектромеханической системой. Сущность изобретения заключается в том, что датчик давления с тонкопленочной нано- и микроэлектромеханической системой (НиМЭМС) содержит корпус, установленную в нем НиМЭМС, состоящую из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657362
Дата охранного документа: 13.06.2018
Показаны записи 1-9 из 9.
20.08.2013
№216.012.61f3

Имитатор выходных сигналов тензорезисторов

Изобретение относится к технике метрологии для проверки и аттестации вторичных тензоизмерительных приборов. Техническим результатом является расширение диапазона задания напряжения разбаланса измерительных тензомостов за счет автоматического поддержания напряжения разбаланса, зависящего только...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490707
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.6243

Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения

Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения относится к измерительной технике и может быть использован в системах автоматического измерения, управления и аварийной защиты, в состав которых входят датчики, вырабатывающие двухполярные сигналы, в частности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490787
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.07.2014
№216.012.e024

Способ формирования импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического измерения, управления и аварийной защиты, в состав которых входят датчики, вырабатывающие двухполярные сигналы, в частности индукционные датчики частоты вращения и расхода. Техническим результатом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523166
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.12.2014
№216.013.1484

Имитатор выходных сигналов тензорезисторов

Изобретение относится к технике метрологии для проверки и аттестации вторичных тензоизмерительных приборов. Технический результат заключается в повышении точности имитации разбаланса измерительного моста за счет использования в качестве источника образцового напряжения умножающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536676
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.02.2015
№216.013.25aa

Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического измерения, управления и аварийной защиты. Достигаемый технический результат - повышение точности формирования импульсов для различных приложений за счет обеспечения перенастройки параметров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541095
Дата охранного документа: 10.02.2015
29.04.2019
№219.017.44ac

Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического измерения, управления и аварийной защиты, в состав которых входят датчики, вырабатывающие двухполярные сигналы, в частности индукционные датчики частоты вращения и расхода. Технический результат -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002459351
Дата охранного документа: 20.08.2012
29.06.2019
№219.017.9fb9

Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического измерения, управления и аварийной защиты. Технический результат заключается в повышении надежности путем обеспечения диагностики входных цепей на наличие короткого замыкания и разрыва, повышения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002458459
Дата охранного документа: 10.08.2012
01.12.2019
№219.017.e961

Имитатор выходных сигналов тензорезисторов

Изобретение относится к технике метрологии для проверки и аттестации вторичных тензоизмерительных приборов. Имитатор выходных сигналов тензорезисторов состоит из измерительного моста 1, образованного резисторами 2-5, линеаризующего резистора 6, дифференциального усилителя 7, АЦП 8,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002707573
Дата охранного документа: 29.11.2019
24.06.2020
№220.018.2a2f

Способ диагностирования цепей измерения температур

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического измерения, управления и аварийной защиты, в состав которых входят измерители температуры на основе термопар. Предложен способ диагностирования цепей измерения температур включает нагрев термопар с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724247
Дата охранного документа: 22.06.2020
+ добавить свой РИД