Цифровой измеритель частоты вращения

Abstract

Разработан цифровой универсальный измеритель частоты вращения различных деталей: зубчатого колеса, шлицевого вала, специального диска с прорезями и др. Применение 16 разрядного суммирующего электронного счетчика позволяет формировать цифровой код до 65536 импульсов в секунду, что дает возможность устанавливать его практически на любой машине. При этом он обладает простотой, дешевизной, надежностью и точностью. В конструкцию измерителя входят: датчик сигналов, автоколебательный мультивибратор, логические элементы, электронный суммирующий счетчик импульсов. Датчик измерителя выполнен в виде катушки индуктивности с магнитным сердечником. В качестве преобразователя сигналов датчика используется первая дифференцирующая цепь с диодом, подсоединенная к логическому элементу И, который своим выходом соединен через резистор со счетным входом счетчика. Вход второй дифференцирующей цепи и второй вход логического элемента И параллельно соединены с выходом автоколебательного мультивибратора, а вход установки нуля счетчика параллельно соединен с выходом второй дифференцирующей цепи. Автоколебательный мультивибратор выполняется симметричным, а сопротивление его резисторов и емкости конденсаторов выбраны таким образом, что обеспечивается формирование на его выходе прямоугольных импульсов напряжения и пауз длительностью 1 с. Наличие шестнадцатиразрядного суммирующего электронного счетчика, состоящего из 16 триггеров и имеющего 16 выходов и 16 светоизлучающих диодов, каждый из которых соединен с одним из выходов счетчика, позволяет при включении измерителя получать на их выходе цифровые коды за одну секунду, отображающие частоту вращения. Приведен пример расчета элементов дифференцирующей цепи мультивибратора. Выполнены эксперименты, подтвердившие работоспособность разработанного измерителя частоты вращения. There was developed a digital universal measuring device for the rotation frequency of various parts: a gear wheel, a splined shaft, a special disc with slots, etc. The use of a 16-digit summing electronic counter makes it possible to form a digital code up to 65536 pulses per second, which makes it possible to install it on almost any vehicle. At the same time, it has simplicity, low cost, reliability and accuracy. The design of the meter includes a signal transducer, a self-oscillating multivibrator, logic elements, and an electronic summing pulse counter. The sensor of the meter is made in the form of an inductance coil with a magnetic core. The first differentiating circuit with a diode is used as a converter of the sensor signals, connected to a logic AND gate, which is connected by its output through a resistor to the counting input of the counter. The input of the second differentiating circuit and the second input of the logical element AND are connected in parallel with the output of the self-oscillating multivibrator, and the input for setting the zero of the counter is connected in parallel with the output of the second differentiating circuit. The self-oscillating multivibrator is symmetrical, and the resistance of its resistors and capacitors are selected in such a way that the formation of rectangular voltage pulses and pauses duration of 1 second at its output is ensured. The presence of a sixteen-bit summing electronic counter, consisting of 16 triggers and having 16 outputs and 16 light-emitting diodes, each of which is connected to one of the outputs of the counter, allows, when the meter is turned on, to receive digital codes at their output in one second, showing the speed. An example of calculating the elements of the differentiating circuit of a multivibrator is given. The experiments have confirmed the efficiency of the developed rotational speed meter.