187237. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés mechanikai teljesítmény mérésére
3 \187237 4 A találmány tárgya eljárás és berendezés mechanikai teljesítmény mérésére, amelynek sorén a teljesítménnyel arányos digitális jelet állítunk elő. A mechanikai teljesítmény mérésihez a teljesitményközvetitő tengelyen a fordulatszám és a forgatónyomaték folyamatos mérésére és szorzatuk folyamatos képzésére van szükség. Az Ismert megoldásokban a fordulatszámot és a forgatónyomatékot mérőjelátalakítókkal érzékelik és a mérőjelátalakitók kimenő Jeleiből szorzatképző egységgel képezik a teljesítménnyel arányos Jelet. A szorzatképzés egy Ismert megoldásánál az egyik bemenő jel analóg feszültség, a másik bemenő Jel pedig arányos Impulzusszélességű, állandó frekvenciájú Impulzussorozat. Az analóg feszültséget az Impulzussorozat által vezérelt kapcsoló egy aluláteresztő szűrőre továbítja, amely aluláteresztó szűrő kimenetén a szorzattal arányos egyenfeszültség Jelenik meg. Ahhoz, hogy ezt a megoldást mechanikai teljesítmény mérésére lehessen alkalmazni, egy Impulzusszélesség modulátor szükséges, amelyik az egyik összeszorzandó jelet impulzusszélesség-modulált Impulzussorozattá alakítja át. Ez az átalakítás azonban csak korlátozott pontossággal végezhető el, és így a teljesítménymérés pontossága Is korlátozott. Egy másik ismert megoldásban a szorzást logaritmikus összegezéssel végzik el. Ehhez két logaritmikus konverter és az öszszeadás után egy exponenciális konverter szükséges, amely konverterek átalakítási pontossága eléggé kicsi. A találmány szerinti megoldás olyan eljárást és berendezést nyújt, amellyel a mechanikai teljesítmény egyszerű eszközökkel, nagy pontosságai mérhető. A találmány tehát eljárás mechanikai teljesítmény mérésére, amelynek során a teljesítményt közvetítő elem fordulatszámával és forgatónyomatékával arányos jeleket egymással összeszorozzuk. A találmány szerint ezt úgy végezzük, hogy a forgatónyomaték kai arányos analóg jelet állítunk elő, ebből a fordulatszómnak megfelelő gyakorisággal megszabott időtartamú mintákat veszünk, és a mintavételezett Jelet Integráló jelleggel digitalizáljuk. A találmány szerinti eljárásnál előnyösen a forgatónyomaték kai arányosan amplltúdómodulált négyszögjelet állítunk elő, és ennek demudulálását az említett mintavételezéssel végezzük. A találmány másrészt berendezés mechanikai teljesítmény mérésére, amelynek a teljesítményt közvetítő elem fordulatszámával arányos első Jelet és forgatónyomatékával arányos második Jelet előállító mérőátalakítója, valamint az első és a második Jel szorzatát képező egysége van. A találmányt az Jellemzi, hogy a fordulatszámmal arányos frekvenciájú Impulzussorozatot előállító fórdulatszámjeladója, a forgatónyomaték kai arányos analóg Jelet előállító nyomatékmérője és a nyomatékmérő kimenetére vezérelhető kapcsolóelemen keresztül csatlakoztatott Integráló analóg-digitális átalakítója van, ahol a vezérelhető kapcsolóelem vezérlő bemenete Indításra megszabott Időtartamú Impulzusjelet kiadó időzltőegység kimenetére, az Időzítőegység Indító bemenete pedig a fordulatszámjeladó kimenetére van csatlakoztatva. A találmány szerinti megoldásnál a fordulatszómra és a forgatónyomatékra szokásos mérőátalakítók alkalmazhatók, és a mechanikai teljesítménnyel arányos Jel nagy pontossággal és közvetlenül digitálisan nyerhető. A találmány, szerinti berendezés egy előnyős kiviteli alakjában az Integráló analóg—digitális átalakító analóg Integrátor kimenetére csatlakozó komparátort és ennek kimenetére párhuzamosan csatlakozó digitális számlálót és impulzusgenerátort tartalmaz, ahol az analógod! gltális átalakító bemenete és az Impulzusgenerótor kimenete egymással ellentétes polaritással van az Integrátor bemenetére csatlakoztatva. Célszerű, ha az Időzltőegység impulzusainak szélességét, az Impulzusgenerátor Impulzusainak szélességét és a számláló számlálási Időtartamét közös vezérlőegység állítja be. Egy további Igen előnyös kiviteli alaknál a nyomatékmérő négyszögjelgenerátorral megtáplált nyúlásmérő bélyeges mérőhidat tartalmaz, és az Időzítőegység Indító bemenete a négyszögjelgenerátorral szinkron vezérelt szinkronizálón keresztül van a fordulatszómjeladó kimenetére csatlakoztatva. Ezzel a megoldással a forgatónyomatékkai arányos analóg jelet az Integráló analóg-digitális átalakító bemenetére rákapcsoló vezérelhető kapcsolóelem egyben demodulálást Is végez. A találmányt a továbbiakban a rajzokon szemléltetett előnyős kiviteli alakok alapján Ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti berendezés egy kiviteli alakjának tömbvázlata, a 2. ábra az 1. ábra szerinti kiviteli alak ; egy lehetséges megvalósítását szemléltető részletesebb tőmbvázlat, a 3. ábra a forgatónyomaték mérés egy előnyös megvalósítását mutató tömbváziat és a 4. ábra a 3. ábra szerinti elrendezés működését szemléltető Jelalakábra. Az ábrákon az azonos vagy azonos funkciójú elemeket végig azonos hivatkozási Jelekkel Jelöljük. Az 1. ábrán 1 fordulatszámjeladó fn Impulzussorzatot állít elő, amelynek frekvenciája arányos a fordulatszómmal. A 4 nyomatékmérő a forgatónyomaték kai arányos analóg Um feszültséget szolgáltat. Az fn Impulzussorozat egyrészt 2 számlálóra, amelyhez a fordulatszámot mutató 3 kijelző csatlakozik, másrészt ati Időtartamú impulzusokat kibocsátó 7 Időzltőegység indító bemenetére csat5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
