193775. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés forgómozgást végző gépek, különösen villamos motorok szögsebességének és szöggyorsulásának digitális mérésére
193775 memóriaáramkör bemenetével van összekötve. A kapcsolási elrendezésbe épített kvarcvezérlésű 7 órajelgenerátor kimenete egyrészt egy-egy 8 időtartamszámláló, másrészt egy 9 mérésvezérlő áramkör bemenetére csatlakozik. A 8 időtartamszámláló áramkörök kimenetei szintén a mikroszámítógépes rendszer 5 adatbuszával vannak összekötve, amelyeken keresztül a mérési eredmények ismét a 6 RAM-memóriaáramkörbe olvashatók. A 9 mé résvezérlő áramkör egyik kimenete a Tm mintavételezési időt határozza meg, (lásd: 2. ábrát) és egyrészt egy 10 inverteren keresztül, másrészt közvetlenül egy-egy 11 NAND-kapu egyik kimenetére csatlakozik. A 11 NAND kapuk másik bemenetére a 9 mérésvezérlő áramkör Uta jelet adó kimenete csatlakozik. A 11 NAND kapuk kimenete össze van kötve a kapuáramkörök (célszerűen D flip-flop áramkör) D-bemenetével, míg ugyanezen áramkörök kimenetei egy-egy 12 VAGY-kapu egyik bemenetére csatlakoznak. A 12 VAGY-kapuk másik bemenetét a 13 mikroprocesszor vezérli. A 12 VAGY-kapuk kimenete egyfelől a 4 periódusszámláló áramkörök és 8 időtartamszámláló áramkörök számlálásengedélyező bemenetéivel vannak összekötve, másfelől viszont egy 14 buffer-áramkörön keresztül csatlakozik a mikroszámitógép-rendszer részét képező 5 adatbuszra. Ugyancsak a mikroszámítógép-rendszer részét képező 15 EPROM-áramkör és 16 digitális óra egyrészt az 5 adatbusszal, másrészt a 17 címbusszal van összekötve. A 3. ábrán látható és az 1. ábrán részletesen ismertetett találmány szerinti 18 kapcsolási elrendezéshez csatlakoznak a berendezés teljes működését megvalósító periférikus áramkörök. Ennek megfelelően az 5 adatbuszhoz kétirányú adatforgalmat lebonyolító módon csatlakozik egy 19 aritmetikai processzor, továbbá egy önmagában ismert (és ezért a rajzon külön fel sem tüntetett illesztőáramkörön át) adatrögzítő 20 magnetofon, amely helyett azonban lehet mágneslemezes tárolót is alkalmazni, valamint egy 21 illesztőáramkör, melynek kimenete a digitális 22 X-Y íróáramkörrel van összekötve. A 13 mikroprocesszor vezérli az M motor feszültség alá helyezését, ami a mérésszinkronizálás miatt lehet szükséges. A mérési elv lényege a 2. ábrán követhető nyomon. Tételezzük fel, hogy a szögsebességet és a szöggyorsulást a P pontban kívánjuk meghatározni. Ehhez a vizsgált P pont előtt és után két mintavételezést kell végeznünk. Mindkét mintavételezés lényege, hogy digitális áramkörök segítségével állítunk elő egy, a mintavételezés időtartamát ütemező Urm jelet. Ha frekvenciamérésről lenne szó, ez az UtTM jel lenne a kapuidőt meghatározó jel. Most azonban a szögelfordulást mérő periódusszámláló és a szögelforduláshoz tartozó időt mérő időtartamszámláló nyitását az Urm jel megjelenítését követő első, az inkrementális jeladóról érke5 ző Ufm jel végzi. Hasonló módon a két kapuáramkör zárása az Urm jel megszűnése utáni első impulzus hatására következik be. Az ismertetett módon elérhető az, hogy az érzékelőről érkező impulzusok számlálása hiba nélküli (megtartva a periódusidőmérés elvét!), ugyanakkor a mérési időtartam a szögsebesség változásától függetlenül közel állandó értékű lesz. Ezzel a periódusidő-mérésnél keletkező hiba — azonos értékelőt és órajelfrekvenciát feltételezve — több, mint egy nagyságrenddel csökkenthető. Fentiek alapján a kapcsolási elrendezés működése a következő: Az 1 érzékelő a 2 jelíormáló áramkörön keresztül szolgáltatja a 3 kapuáramkörök (D flip-flop áramkörök) U/m órajelét lásd: 2. ábrát). A 3 kapuáramkörök beíróbemenetét a II NAND kapuáramkörön keresztül a 9 mérésvezérlő áramkör vezérli. A 9 mérésvezérlő áramkör a 2. ábrán látható UtTMés Uta jeleket, illetve időfüggvényeket állítja elő. Ezek a jelek a 7 óragenerátor jelének bináris leosztásai. Az UTm jel határozza meg közelítően a Tm mintavételezési időt. A két csatorna eltolt idejű működését a 10 inverter biztosítja. Az Urm jel, illetve ennek negáltja a 11 NAND kapu egyik az Uta jel a másik bemenetére kerül. A II NAND kapuk kimeneteinek jelei kerülnek a 3 kapuáramkörök D bemenetére. A D bemenet jele csak akkor íródik át a kimenetre, ha az órajelbemenetről az Uf„, órajelként érzékelő impulzus érkezik. A 3 kapuáramkör (D flip-flop áramkör) kimenetéről a jel a 12 VAGY-kapuk egyik bemenetére jut. A 12 VAGY-kapuk másik bemenetét a 13 mikroprocesszor vezérli A 12 VAGY-kapuk kimenetein megjelenő jelek az Uenb, illetve Uena időfüggvények (lásd ismét a 2. ábrát), melyek egyben a 4 periódusszámláló áramkörök számlálásengedélyező jeleit képezik. A két csatorna időben eltoltan működik. Mint fentebb már érintettük, ez azért van így, mert a vizsgált P pont előtti méréskor az egyik csatorna 4 periódusszámláló áramköre és 8 időtartamszámláló áramköre nem számlál, ennélfogva a mérési eredmény értéke a 13 mikroprocesszor és annak 15 EPROM áramkörében tárolt mérésvezérlő programja segítségével a 6 RAM memóriaárarnkörbe íródik be. Beírás után a 13 mikroproceszszor gondoskodik a számlálóáramkörök tartalmának törléséről, vagyis a következő mérésre történő előkészítésről. A mérőrendszer úgy van kialakítva, hogy két üzemmódja lehetséges. Folyamatos mérésnél a 9 mérésvezérlő áramkör Uta jelet adó kimenete állandóan logikai igen szintet szolgáltat, s így folyamatosan engedélyezi az A és B csatornák kihagyásnélküli, egymásutáni működését. Ez az üzemmód lehetővé teszi, hogy közelítően a Tm mintavételezési időnek megfelelő időközönként nyerjünk egy-egy szögsebesség és szöggyorsulásértéket,mivel a kezdeti P pont jobboldali környezetében kapott mérési eredmény felhasználható a következő pont bal -6 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
