專利名稱：多功能數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速計(jì)量檢定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及標(biāo)準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)速度和加速度計(jì)量檢定裝置的設(shè)計(jì)制造及各種轉(zhuǎn)速計(jì)量?jī)x表(包括轉(zhuǎn)速表、旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)、車速里程表和里程計(jì)價(jià)表等)的計(jì)量檢定技術(shù)領(lǐng)域。
對(duì)各種轉(zhuǎn)速計(jì)量?jī)x表進(jìn)行檢定，需要采用具有相應(yīng)功能、量程和精度的標(biāo)準(zhǔn)裝置。例如檢定轉(zhuǎn)速表的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置，具有調(diào)速穩(wěn)速功能，其轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速應(yīng)能在1～105r/min上下的量程內(nèi)定點(diǎn)或連續(xù)可調(diào)，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度達(dá)±5×10-3～2×10-5;檢定旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)加速度裝置，具有按勻加速度和勻減速度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的功能，其最高轉(zhuǎn)速為幾百至幾萬(wàn)r/min，旋轉(zhuǎn)加速度在1～104r/min2量程內(nèi)定點(diǎn)或連續(xù)可調(diào)，旋轉(zhuǎn)加速度的準(zhǔn)確度達(dá)±1×10-2～1×10-4;檢定車速里程表和里程計(jì)價(jià)表有通用的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置、專用的檢定裝置及載車拖動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)的檢定裝置，要求的轉(zhuǎn)速范圍為幾十至幾千r/min，轉(zhuǎn)速的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度為±1～5×10-3，具有累計(jì)轉(zhuǎn)數(shù)或定時(shí)控制功能。對(duì)于電子式轉(zhuǎn)速計(jì)量?jī)x表的檢定，還要求標(biāo)準(zhǔn)裝置或配套的儀表具有測(cè)量轉(zhuǎn)速、頻率及輸出頻標(biāo)信號(hào)等功能，使之能對(duì)被檢定儀表的頻率源和轉(zhuǎn)速傳感器等的性能作綜合性檢定測(cè)試。所有這些裝置都要采用電機(jī)拖動(dòng)。因此，測(cè)速技術(shù)、電機(jī)拖動(dòng)和調(diào)速技術(shù)就成為設(shè)計(jì)制造裝置的關(guān)鍵。由于轉(zhuǎn)速測(cè)量和電機(jī)的調(diào)速穩(wěn)速技術(shù)應(yīng)用廣泛，歷史較長(zhǎng)，基礎(chǔ)較好，為標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置的發(fā)展提供了有利條件。蘇、美、英、瑞士等國(guó)家，自五十年代以來，進(jìn)行了許多研究工作。其中，全蘇計(jì)量科學(xué)研究院進(jìn)行了廣泛持久的研究工作，試制并建立了多種標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置。七十年代中期以來，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、天津電氣傳動(dòng)研究所、湖北省計(jì)量局、人民解放軍空軍第一研究所等單位，先后合作或單獨(dú)研制了3種類型的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置。已有的各種標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置。先后采用了以工頻電源驅(qū)動(dòng)的交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和機(jī)械式摩擦調(diào)速盤;以音叉振蕩器開環(huán)控制的微型同步電機(jī);以標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)頻率的電脈沖開環(huán)控制的二相滯后同步電機(jī);以直流調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)頻率開環(huán)控制的同步穩(wěn)速器;以閉環(huán)控制、標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)頻率調(diào)速和差頻穩(wěn)速的直流電機(jī);以閉環(huán)控制、標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)頻率調(diào)速和數(shù)字鎖相穩(wěn)速的無刷直流電機(jī)。這些裝置僅能配套單個(gè)拖動(dòng)電機(jī)。電機(jī)直接拖動(dòng)被檢表的裝置轉(zhuǎn)速為200～5000r/min;由電機(jī)經(jīng)過齒輪變速箱擴(kuò)展轉(zhuǎn)速后間接拖動(dòng)被檢儀表的裝置，轉(zhuǎn)速量程最大為1～150000r/min。它們的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度自±5×10-3～2×10-5。電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)細(xì)分度(間隔)最小為2r/min。準(zhǔn)確度較低的裝置，如瑞士JAQUET700型和上轉(zhuǎn)BZ-4型，采用離心式標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速表指示標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速值。精度較高的裝置，采用頻閃測(cè)速儀或電子計(jì)數(shù)式測(cè)速儀，或兩種相結(jié)合。這些裝置既不能以可調(diào)的旋轉(zhuǎn)加速度升降轉(zhuǎn)速，也不能定速定時(shí)控制。其中準(zhǔn)確度較高的寬量程標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由多臺(tái)儀器設(shè)備組合而成，投資較大，不易推廣普及，基本停留在科研樣機(jī)或單臺(tái)生產(chǎn)階段，未能進(jìn)行批量生產(chǎn)。與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置相比，標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)加速度裝置的研究發(fā)展較為緩慢。尤其是高速寬量程旋轉(zhuǎn)加速度裝置種類更少，水平更低。在我國(guó)，旋轉(zhuǎn)加速度的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)尚未建立，是一個(gè)空白的研究領(lǐng)域。
本發(fā)明的目的就是要提供一類新型的多功能數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速計(jì)量檢定裝置，它克服了以往的高準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置功能單一、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工調(diào)試?yán)щy、制造成本較高等缺點(diǎn)，具有三種運(yùn)轉(zhuǎn)控制功能，在很寬的量程內(nèi)以很小的間隔(近似連續(xù)地)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速、以勻加速或勻減速方式升降轉(zhuǎn)速、穩(wěn)速運(yùn)轉(zhuǎn)和定速定時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，可作檢定各種轉(zhuǎn)速計(jì)量?jī)x表的標(biāo)準(zhǔn)裝置。它的主機(jī)還兼有測(cè)頻、測(cè)周、測(cè)速和計(jì)時(shí)等功能，可以進(jìn)行量值傳遞過程中多種綜合性檢定測(cè)試。它的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單緊湊，加工調(diào)試方便，易于開發(fā)系列化產(chǎn)品，且造價(jià)較低，適合于普及推廣。
本發(fā)明技術(shù)解決方案是它以步進(jìn)電機(jī)作裝置的主拖動(dòng)電機(jī)。用特殊設(shè)計(jì)的數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)按開環(huán)方式控制步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)。在數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)以連續(xù)的掃描變頻方式輸出頻率并線性地連續(xù)升高或降低調(diào)速脈沖時(shí)，步進(jìn)電機(jī)作勻加速或勻減速旋轉(zhuǎn);在調(diào)速脈沖的頻率鎖定時(shí)，步進(jìn)電機(jī)作連續(xù)的穩(wěn)速旋轉(zhuǎn);在對(duì)調(diào)速脈沖作定時(shí)控制時(shí)，步進(jìn)電機(jī)作定速定時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。由于步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角位移量與調(diào)速脈沖數(shù)量和頻率成嚴(yán)格的正比關(guān)系，且其轉(zhuǎn)角位置具有獨(dú)特的“自鎖”功能，在額定的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)正常旋轉(zhuǎn)時(shí)，其旋轉(zhuǎn)速度和加速度不受干擾力矩的影響。采用頻率的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度達(dá)10-5～10-7的標(biāo)準(zhǔn)頻率源向數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)提供單一頻率的電脈沖，通過數(shù)控掃描變頻、鎖定及定時(shí)控制，輸出頻率與給定的旋轉(zhuǎn)速度和加速度相當(dāng)?shù)恼{(diào)速電脈沖，就可以開環(huán)方式控制步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和加速度達(dá)到10-4～10-6的準(zhǔn)確度，從而由標(biāo)準(zhǔn)頻率值直接復(fù)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)速度和加速度兩種量值。這種裝置既保持了開環(huán)控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單性，同時(shí)又具有閉環(huán)控制系統(tǒng)的可靠性。特別是它可以用輸出線性掃描的調(diào)速脈沖這種簡(jiǎn)單可靠的方法控制步進(jìn)電機(jī)作勻加速度或勻減速度旋轉(zhuǎn)，是其它類型的拖動(dòng)電機(jī)難以實(shí)現(xiàn)的。本裝置在結(jié)構(gòu)方面采用了功能單元積木化組合設(shè)計(jì)的方案。它的主機(jī)包括標(biāo)準(zhǔn)頻率源、數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)及具有測(cè)頻、測(cè)周、測(cè)速和計(jì)時(shí)等功能的計(jì)數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)。它可配套能以同一主機(jī)控制，并由同一驅(qū)動(dòng)電源供電的二種或更多規(guī)格的步進(jìn)電機(jī)。其中一種是最高轉(zhuǎn)速近20000r/min的高速步進(jìn)電機(jī)，它可以直接拖動(dòng)被檢定的各種轉(zhuǎn)速儀表，在10000r/min以內(nèi)作接觸式儀表的檢定，在20000r/min以內(nèi)作非接觸式儀表的檢定，它尤其適用于現(xiàn)場(chǎng)流動(dòng)檢定和對(duì)車裝的車速里程表及里程計(jì)價(jià)表作原位檢定;其中另一種是大力矩中速步進(jìn)電機(jī)，力矩為40～80kg·cm、轉(zhuǎn)速1000r/min以上，由它拖動(dòng)齒輪變速箱擴(kuò)展轉(zhuǎn)速，自幾十至幾萬(wàn)r/min，甚至更高的范圍，再由各齒輪軸拖動(dòng)相應(yīng)量程的各種轉(zhuǎn)速計(jì)量?jī)x表進(jìn)行檢定測(cè)試。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述。


圖1是本發(fā)明裝置的總體結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2是本裝置中的數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)方框圖。
圖3、圖4是兩種類型數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)原理圖。
圖5是數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)中的運(yùn)轉(zhuǎn)控制器電路結(jié)構(gòu)原理圖。
圖6是數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)加速度控制器電路結(jié)構(gòu)原理圖。
圖7是數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)中的定時(shí)控制器電路結(jié)構(gòu)原理圖。
圖8是數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)中的車速-轉(zhuǎn)速比例系數(shù)給定器電路結(jié)構(gòu)原理圖。
如圖1所示，本發(fā)明裝置由標(biāo)準(zhǔn)頻率源1、數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2、計(jì)數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)3、驅(qū)動(dòng)電源4、步進(jìn)電機(jī)5和齒輪變速箱6組成。標(biāo)準(zhǔn)頻率源1的標(biāo)稱頻率fo可為0.1、1、2、4或10MHz，頻率的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度應(yīng)比裝置的轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度高10倍以上。如后者為10-4～10-6，則前者應(yīng)為10-5～10-7。標(biāo)準(zhǔn)頻率源1分別向數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2和計(jì)數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)3提供單一的標(biāo)準(zhǔn)頻率fo的電脈沖。數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2按給定的旋轉(zhuǎn)加速度Ng，把單一的標(biāo)準(zhǔn)頻率fo的電脈沖轉(zhuǎn)換成為以掃頻方式連續(xù)升高或降低頻率的調(diào)速電脈沖，并在給定的旋轉(zhuǎn)速度N相當(dāng)?shù)念l率上鎖定。又可按被檢定的車速里程表和里程計(jì)價(jià)表的車速與轉(zhuǎn)速的比例系數(shù)給定值，在被檢定的車速示值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速Nz相當(dāng)?shù)念l率上鎖定，并對(duì)調(diào)速電脈沖自開始輸出、頻率的上升、鎖定和下降至0，作定時(shí)控制。數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2分別以這樣三種方式輸出的調(diào)速電脈沖fn供給驅(qū)動(dòng)電源4，通過驅(qū)動(dòng)電源4中的脈沖分配器控制其對(duì)步進(jìn)電機(jī)5各相繞組的供電分配次序及變換速度，從而使步進(jìn)電機(jī)5的轉(zhuǎn)子以給定的旋轉(zhuǎn)加速度Ng升降速至給定旋轉(zhuǎn)速度N穩(wěn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，或在定時(shí)控制時(shí)間內(nèi)以給定車速相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。由步進(jìn)電機(jī)5的轉(zhuǎn)子軸伸直接地或經(jīng)齒輪變速箱6間接地拖動(dòng)被檢定的各種轉(zhuǎn)速計(jì)量?jī)x表8，以相應(yīng)的速度和時(shí)間旋轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)5和驅(qū)動(dòng)電源4均在已有系列化產(chǎn)品中選擇配套。齒輪變速箱6采用傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置所配套的那些類型的齒輪變速箱的設(shè)計(jì)方案和制造工藝。計(jì)數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)3采用了通用的電子計(jì)數(shù)器的基本模式，進(jìn)一步擴(kuò)展了功能。它測(cè)量頻率的計(jì)數(shù)采樣時(shí)間有0.1、1、10、60和100S。測(cè)量周期的倍乘率有1、10、102、103、104、105。它的輸入脈沖整形放大器具有較高的靈敏度和波形適應(yīng)能力。這就可使該系統(tǒng)不僅能作通常的頻率和周期的測(cè)量，還可配套多種傳感器作轉(zhuǎn)速測(cè)量，或?qū)Ρ粰z定的電子式轉(zhuǎn)速儀表的傳感器性能進(jìn)行測(cè)試。計(jì)數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)3不僅可測(cè)量這些參數(shù)或儀表8，還具有計(jì)時(shí)功能，既可作為電子計(jì)時(shí)器，還勺魑氐魎儐低 的定時(shí)控制器的組成部分。此外，該系統(tǒng)還可通過測(cè)量數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2的數(shù)控掃描變頻調(diào)速器輸出電脈沖頻率的方法，輔助顯示齒輪變速箱各轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。此時(shí)，測(cè)頻計(jì)數(shù)的采樣時(shí)間應(yīng)按此頻率與相應(yīng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的比例關(guān)系來確定。裝置的標(biāo)準(zhǔn)頻率源1、數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2和計(jì)數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)3等功能單元，按積木化組合設(shè)計(jì)成既可整體使用的主機(jī)，又可分解使用的獨(dú)立部件。
如圖2所示的數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2，是本發(fā)明裝置的核心部分。它由數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9、運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10、旋轉(zhuǎn)加速度控制器11、定時(shí)控制器12、車速-轉(zhuǎn)速比例系數(shù)給定器13等部分組成。數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9是該系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)。它以數(shù)控掃描方式進(jìn)行連續(xù)的頻率變換，它在運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10和旋轉(zhuǎn)加速度控制器11的聯(lián)動(dòng)控制下，把標(biāo)準(zhǔn)頻率源1輸入的單一標(biāo)準(zhǔn)頻率fo的電脈沖變換成頻率的升降速率與給定的旋轉(zhuǎn)加速度值相當(dāng)?shù)恼{(diào)速脈沖fn，并在給定的旋轉(zhuǎn)速度值相當(dāng)頻率時(shí)鎖定。在定時(shí)控制器12的配合控制下，精確地控制調(diào)速電脈沖的輸出、升頻、鎖頻、降頻、直至終止的時(shí)間。為了在檢定車速里程表和里程計(jì)價(jià)表時(shí)，數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9直接給定車速值，無須按車速值計(jì)算給定的轉(zhuǎn)速值。此時(shí)，由車速-轉(zhuǎn)速比例系數(shù)給定器13先對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率源1輸出電脈沖的頻率fo作相應(yīng)的比例分頻后，輸出頻率與車速-轉(zhuǎn)速比例系數(shù)相當(dāng)?shù)碾娒}沖，再輸入數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9。數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2既可采用全部數(shù)字邏輯器件和開關(guān)構(gòu)成的電路，也可采用微機(jī)控制及數(shù)字邏輯電路。圖3和圖4提供了兩種性能可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配調(diào)試和使用維護(hù)方便的、全部由數(shù)字邏輯器件和開關(guān)構(gòu)成的數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2的電路結(jié)構(gòu)原理圖。
圖3所提供的數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2，是由運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10、旋轉(zhuǎn)加速度控制器11、定時(shí)控制器12、車速-轉(zhuǎn)速比例系數(shù)給定器13，以及由其余部分組成的數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9等5個(gè)單元構(gòu)成。數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9是1-1至1-n的n位加模式級(jí)聯(lián)的BCD系數(shù)乘法器、2-1至2-n的n位級(jí)聯(lián)的BCD可逆計(jì)數(shù)器、3-1至3-n的n位級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)比較器、K1至Kn的n個(gè)BCD碼撥盤開關(guān)，以及比例分頻器14等部分組成。其中的n位的數(shù)值，是把裝置所用的步進(jìn)電機(jī)5的實(shí)際上限轉(zhuǎn)速N上及調(diào)速細(xì)分度ΔN兩項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的小數(shù)點(diǎn)前和后的位數(shù)相加的數(shù)值。如果N上＝10000r/min，則可減1后計(jì)位數(shù)，即作為9999的4位計(jì)算。若ΔN＝0.01r/min，則n＝4+2＝6，其余類推。比例分頻器14的分頻系數(shù)N分的數(shù)值，先由標(biāo)準(zhǔn)頻率fo和n的位數(shù)，求得由Kn編碼控制的系數(shù)乘法器1-n輸出脈沖的頻率最小調(diào)節(jié)量Δf＝fo·10-n，再由ΔN、Δf及步進(jìn)電機(jī)步距角及調(diào)速脈沖的當(dāng)量頻率Fk計(jì)算N分N分＝ (Δf)/(ΔN·FK)式中的調(diào)速脈沖的當(dāng)量頻率Fk＝ (360°)/(步距角×60°)圖3所提供的數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2的電路工作原理是這樣的在控制步進(jìn)電機(jī)按旋轉(zhuǎn)加速度控制器11給定的旋轉(zhuǎn)加速度Ng升速或降速，并在數(shù)控掃描變頻調(diào)速器的BCD編碼撥盤開關(guān)K1至Kn(此時(shí)通過開關(guān)Kb選通N接高電平VDD)給定的旋轉(zhuǎn)速度N穩(wěn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)頻率源1的標(biāo)準(zhǔn)頻率fo電脈沖，通過開關(guān)Kc的選通N，直接輸入系數(shù)乘法器1-1至1-n的時(shí)鐘脈沖輸入端。n位加模式級(jí)聯(lián)的系數(shù)乘法器1-1至1-n以乘小于1的系數(shù)方式，對(duì)頻率為fo的電脈沖作分頻。如fo＝1MHz，系數(shù)為0.99999時(shí)，1-n輸出的電脈沖頻率為999.99KHz;系數(shù)為0.00001時(shí)，1-n輸出的電脈沖頻率為10Hz。系數(shù)由可逆數(shù)器2-1至2-n輸入1-1至1-n的BCD代碼編程控制?？赡嬗?jì)數(shù)器2-1至2-n以加法或減法方式對(duì)輸入2-n的CP+或CP-端的頻率準(zhǔn)確穩(wěn)定的CP脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，它們就能以線性掃描的方式輸出連續(xù)變化的BCD代碼，對(duì)1-1至1-n進(jìn)行編程控制，使1-n輸出脈沖的頻率線性地上升或下降?？赡嬗?jì)數(shù)器2-1至2-n所輸出的BCD代碼，同時(shí)輸入數(shù)據(jù)比較器3-1至3-n的數(shù)據(jù)比較端B，與由BCD編碼撥盤開關(guān)K1至Kn輸入數(shù)據(jù)比較端A、相當(dāng)于給定旋轉(zhuǎn)速度的代碼作比較，當(dāng)A＞B時(shí)，3-1的A＞B端為高電平、A＝B端為低電平，通過運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10控制由旋轉(zhuǎn)加速度控制器11輸出的CP脈沖進(jìn)入2-n的CP+端，作加法計(jì)數(shù)。當(dāng)數(shù)據(jù)比較端A＝B時(shí)，3-1的A＝B端為高電平，阻止CP脈沖通過運(yùn)轉(zhuǎn)控制器，可逆計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，輸出BCD代碼不變、1-n輸出脈沖的頻率被鎖定。當(dāng)數(shù)據(jù)比較端A＜B時(shí)，3-1的A＝B端為低電平，A＞B端為低電平，通過俗刂破 0控制CP脈沖進(jìn)入2-n的CP-端，可逆計(jì)數(shù)器作減法計(jì)數(shù)，使系數(shù)乘法器的編程系數(shù)逐漸減小，1-n所輸出的電脈沖頻率線性地下降。旋轉(zhuǎn)加速度控制器11所輸出的CP脈沖的頻率是連續(xù)可調(diào)且與給定的旋轉(zhuǎn)加速度Ng是嚴(yán)格相當(dāng)?shù)?。運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10的開關(guān)Ka，控制CP脈沖的通斷和可逆計(jì)數(shù)器的清零復(fù)位。Ka接低電平，CP脈沖不能通過，可逆計(jì)數(shù)器被清零，編程系數(shù)為0，系數(shù)乘法器1-n無脈沖輸出，步進(jìn)電機(jī)在停止轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。在Ka接高電平后，則由給定的旋轉(zhuǎn)速度和加速度代碼，按上述方式控制1-n輸出脈沖的頻率的升降或鎖定，經(jīng)比例分頻器14分頻后，輸出調(diào)速脈沖fn，通過驅(qū)動(dòng)電源4去控制步進(jìn)電機(jī)5按要求的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)。在升速或降速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，裝置用于檢定旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)。在穩(wěn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，裝置用于檢定轉(zhuǎn)速表。當(dāng)裝置用于檢定車速里程表和里程計(jì)價(jià)表時(shí)，還需由定時(shí)控制器12和車速-轉(zhuǎn)速比例系數(shù)給定器13配套控制。此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)頻率源1輸出的電脈沖經(jīng)開關(guān)Kc選通D，經(jīng)車速-轉(zhuǎn)速比例系數(shù)給定器13進(jìn)行比例分頻后產(chǎn)生的電脈沖，輸入系數(shù)乘法器1-1至1-n的時(shí)鐘脈沖輸入端。同時(shí)，開關(guān)Kb接通D端，撥盤開關(guān)K1至Kn置入數(shù)據(jù)比較端A的代碼有無，受定時(shí)控制器12的VD端的電平控制。在啟動(dòng)升速時(shí)，定時(shí)控制器VD端為高電平，K1至Kn代表車速值的BCD代碼被置入數(shù)據(jù)比較輸入端A，數(shù)據(jù)比較器3-1的A＝B端為低電平，A＞B端為高電平。通過運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10控制CP脈沖進(jìn)入可逆計(jì)數(shù)器2-n的CP+端，作加法計(jì)數(shù)，使數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9輸出調(diào)速脈沖，控制步進(jìn)電機(jī)升速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)2-1至2-n輸出BCD代碼與K1至Kn置入數(shù)據(jù)比較器3-1至3-n的代碼相等時(shí)，3-1的A＝B端為高電平，阻止CP脈沖通過，計(jì)數(shù)停止，數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9輸出脈沖的頻率被鎖定，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升至與給定車速里程表的車速值相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速后穩(wěn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)，可根據(jù)車速里程表的車速示值相對(duì)給定標(biāo)準(zhǔn)車速值的誤差，進(jìn)行車速表部分的檢定。當(dāng)達(dá)到給定的終點(diǎn)時(shí)，定時(shí)控制器的VD端變?yōu)榈碗娖?，使K1至Kn的BCD代碼全為0。此時(shí)，兩個(gè)數(shù)據(jù)比較端A＜B，3-1的A＝B端和A＞B端都變?yōu)榈碗娖?，通過運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10控制CP脈沖進(jìn)入2-n的CP-端，進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，使1-n輸出脈沖的頻率下降，步進(jìn)電機(jī)減速。當(dāng)減法計(jì)數(shù)到2-1至2-n輸出BCD代碼全為0時(shí)，3-1的A＝B端變?yōu)楦唠娖剑ㄟ^運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10阻止CP脈沖進(jìn)入2-n，可逆計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9無脈沖輸出，步進(jìn)電機(jī)5停止轉(zhuǎn)動(dòng)。從啟動(dòng)升速到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的全過程中，步進(jìn)電機(jī)5累計(jì)旋轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)精確地等于標(biāo)準(zhǔn)累計(jì)里程所相當(dāng)?shù)目傓D(zhuǎn)數(shù)。根據(jù)給定車速和定時(shí)控制的時(shí)間，即可確定被檢車速里程表和里程計(jì)價(jià)表的累計(jì)里程示值的誤差。
如圖4所示的另一種數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)的電路與圖3所示電路相比，它采用了鎖相環(huán)15(如CD4046或5G4046)與n位可編程BCD分頻器4-1至4-n構(gòu)成的頻率合成器，代替了圖3中的n位加模式級(jí)聯(lián)的BCD系數(shù)乘法器，進(jìn)行連續(xù)的頻率變換。鎖相環(huán)15的標(biāo)準(zhǔn)頻率輸入端聯(lián)接分頻器16的輸出端。在檢定轉(zhuǎn)速表和旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)時(shí)，輸入由標(biāo)準(zhǔn)頻率源1輸出的電脈沖fo，經(jīng)過分頻器16分頻后產(chǎn)生低頻脈沖(f＝10HZ)。在檢定車速里程表和里程計(jì)價(jià)表時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)頻率源1輸出電脈沖fo通過車速-轉(zhuǎn)速比例系數(shù)給定器13分頻后，再經(jīng)分頻器16作比例分頻。通過開關(guān)Kc分別選通“N”和“D”，進(jìn)行功能選擇。n位可編程BCD分頻器4-1至4-n串聯(lián)在鎖相環(huán)的壓控振蕩器與相位比較器之間。它們的編程代碼仍采用BCD可逆計(jì)數(shù)器2-1至2-n所輸出的代碼，按線性掃描方式進(jìn)行編程控制，4-1至4-n的分頻系數(shù)可以在÷1至÷n位9之間，由轉(zhuǎn)速給定撥盤開關(guān)K1至Kn的BCD代碼控制，若n＝5，即為÷1至÷99999。若低頻信號(hào)的頻率f＝10Hz，鎖相環(huán)15的壓控振蕩器的輸出端可以在1至99999×10HZ范圍內(nèi)獲得間隔為10HZ的連續(xù)可調(diào)頻率的電脈沖。此電脈沖再經(jīng)比例分頻器14的比例分頻后，即可獲得所需的調(diào)速電脈沖fn，輸給驅(qū)動(dòng)電源。除上述區(qū)別外，圖3所示的兩種電路均相同。關(guān)于它們的結(jié)構(gòu)和工作原理，已結(jié)合圖3作了介紹，在此不再重復(fù)。
圖5提供了一種數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2中的運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10的具體電路。它由M1至M10共10個(gè)雙輸入端與非門及開關(guān)Ka組成。開關(guān)Ka即是圖3和圖4中的Ka，手動(dòng)控制CP脈沖的通斷和可逆計(jì)數(shù)器的清零復(fù)位。當(dāng)Ka在“T”的位置，與非門M1的2個(gè)輸入端接低電平，其輸出端為高電平，使可逆計(jì)數(shù)器2-1至2-n的清零端R全部為高電平而被復(fù)位置零;同時(shí)經(jīng)與非門M2反相輸出低電平，使與非門M4的一個(gè)輸入端變?yōu)榈碗娖蕉柚馆斎肓硪粋€(gè)輸入端的CP脈沖通過M4。此時(shí)，數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2無調(diào)速電脈沖供給驅(qū)動(dòng)電源，步進(jìn)電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)開關(guān)Ka接在“Z”檔，與非門M1的兩個(gè)輸入端全為高電平，輸出端為低電平，使可逆計(jì)數(shù)器處于計(jì)數(shù)狀態(tài)，并讓由旋轉(zhuǎn)加速度控制器11輸入的CP脈沖通過與非門M4。此時(shí)數(shù)據(jù)比較器3-1的A＞B端輸出高電平，A＝B端輸出低電平，使CP脈沖通過與非門M5、M6、M7及M9后，進(jìn)入可逆計(jì)數(shù)器2-n的CP+端，作加法計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)至2-1至2-n所輸出的BCD代碼與撥盤開關(guān)K1至Kn置入數(shù)據(jù)比較器3-1至3-n的代碼相等時(shí)，3-1的A＝B輸出端為高電平，通過與非門M5反相輸出的低電平關(guān)閉M6，阻止CP脈沖通過，計(jì)數(shù)停止。當(dāng)升高撥盤開關(guān)K1至Kn置入數(shù)據(jù)比較端A的代碼，使A＞B，3-1的A＞B端輸出高電平，A＝B端輸出低電平，再次允許CP脈沖通過M6、M7和M9，并進(jìn)入3-n的CP+端作加法計(jì)數(shù);當(dāng)降低K1至Kn置入3-1至3-n的A端代碼，使A＜B時(shí)，3-1的A＞B端輸出低電平，A＝B端為低電平，則允許CP脈沖通過M6、M7和M10，并進(jìn)入3-n的CP-端，作減法計(jì)數(shù)，直至數(shù)據(jù)比較端A＝B，阻止CP脈沖通過M6，使可逆計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。在開關(guān)Ka接“Z”檔時(shí)，與非門M1輸出的低電平經(jīng)M2反相后，輸出高電平使M3導(dǎo)通，時(shí)標(biāo)信號(hào)脈沖CPt就能通過，輸入定時(shí)控制器的CPt端，并由開關(guān)Ka同時(shí)控制定時(shí)控制器12進(jìn)行同步計(jì)時(shí)控制。
圖6是數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)加速度控制器11的電路結(jié)構(gòu)原理圖，它是由n位BCD編碼撥盤開關(guān)Kg1至Kgn加模式級(jí)聯(lián)的BCD系數(shù)乘法器5-1至5-n和比例分頻器17組成。撥盤開關(guān)Kg1至Kgn指示旋轉(zhuǎn)加速度數(shù)值，并向系數(shù)乘法器5-1至5-n輸入BCD編碼，控制其分頻系數(shù)。它把標(biāo)準(zhǔn)頻率源1輸入的單一標(biāo)準(zhǔn)頻率fo的電脈沖進(jìn)行連續(xù)可調(diào)的十進(jìn)制分頻和比例分頻后，輸出頻率fCP與被控制的步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速度Ng相當(dāng)?shù)腃P脈沖。fCP與被控制的步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速度Ng及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)細(xì)分度ΔN的定量關(guān)系如下式所示fCP= (Ng)/(△N) ÷60如Ng＝6000r/min2，ΔN＝0.01r/min，則fCP＝10000HZ。撥盤開關(guān)和系數(shù)乘法器的位數(shù)n的值，根據(jù)裝置所確定的步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速度的上限值Ng上和最小調(diào)節(jié)量ΔNg決定。如果Ng上＝9999.9r/min2，ΔNg＝0.1r/min2，則n＝5，然后計(jì)算出CP脈沖的最小調(diào)節(jié)量ΔfCP△fCP= (△Ng)/(△N) ÷60根據(jù)第n位系數(shù)乘法器5-n輸出電脈沖的最小調(diào)節(jié)量Δf＝fo·10-n，即可計(jì)算出比例分頻器17的分頻系數(shù)N分N分＝ (Δf)/(ΔFCP)按上述假設(shè)的ΔNg＝0.1r/min2，ΔN＝0.01r/min，n＝5，fo＝1MHz，則分頻系數(shù)N分＝60。
圖7是數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)中的定時(shí)控制器12的電路結(jié)構(gòu)原理圖。它由n位BCD編碼撥盤開關(guān)Kt1至Ktn級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)比較器6-1至6-n，2-10進(jìn)制計(jì)數(shù)器7-1至7-n，與非門M11至M15等組成。在定時(shí)控制開始前，運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10的開關(guān)Ka接“T”的低電平，同時(shí)使與非門M11和M12的一個(gè)輸入端為低電平。M11輸出高電平使計(jì)數(shù)器7-1至7-n被“清零”。M12被“關(guān)閉”而使時(shí)標(biāo)脈沖CPt不能通過。用撥盤開關(guān)Kt1至Ktn對(duì)數(shù)據(jù)比較器6-1至6-n的數(shù)據(jù)比較端A置入給定的控制時(shí)間BCD代碼。數(shù)據(jù)比較器6-1的A＝B端輸出低電平，經(jīng)與非門M14、M15反相后在VD端輸出高電平，通過開關(guān)Kb選通“D”使撥盤開關(guān)K1至Kn對(duì)數(shù)據(jù)比較器3-1至3-n的比較端A置入給定車速的BCD代碼。6-1的A＞B端輸出高電平，使與非門M13允許時(shí)標(biāo)脈沖CPt通過。當(dāng)定時(shí)控制開始時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10的開關(guān)Ka接“Z”端高電平，在數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9開始輸出調(diào)速脈沖，使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)使與非門M11輸出低電平，與非門M12導(dǎo)通，允許時(shí)標(biāo)脈沖CPt通過與非門M3、M13、M12，進(jìn)入計(jì)數(shù)器7-1至7-n，立即進(jìn)行同步計(jì)時(shí)。當(dāng)?shù)竭_(dá)給定的控制時(shí)間時(shí)，計(jì)數(shù)器7-1至7-n輸入數(shù)據(jù)比較器6-1至6-n的比較端B的代碼與比較端A的代碼相等，6-1的A＝B端立即輸出高電平，經(jīng)與非門M14、M15反相后，使VD端為低電平，從而使撥盤開關(guān)K1至Kn對(duì)數(shù)據(jù)比較器3-1至3-n的比較端A所置入的代碼全變?yōu)?，使數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9輸出調(diào)速脈沖的頻率逐漸下降至0，即使步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。另外6-1的A＞B端輸出低電平，使與非門M13關(guān)閉，時(shí)鐘脈沖CPt不能通過。一次定時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)控制結(jié)束后，運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10的開關(guān)Ka應(yīng)轉(zhuǎn)接“T”檔，作好下一次的定時(shí)控制的準(zhǔn)備。為了節(jié)省元器件，定時(shí)控制器12的計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器7-1至7-n亦可由計(jì)數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)3的計(jì)數(shù)電路替代，并能顯示計(jì)數(shù)時(shí)間的數(shù)值。此時(shí)，數(shù)字比較器6-1至6-n的比較端B的BCD代碼接線應(yīng)與計(jì)數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)3的計(jì)數(shù)電路BCD代碼輸出端相聯(lián)。時(shí)標(biāo)脈沖CPt則由計(jì)數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)3供給0.1S或0.01S的時(shí)標(biāo)信號(hào)，經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10的與非門3輸入。
圖8是數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)中的車速-轉(zhuǎn)速比例系數(shù)給定器13的電路結(jié)構(gòu)原理圖。它由BCD編碼撥盤開關(guān)KL1至KL4、4位加模式級(jí)聯(lián)的BCD系數(shù)乘法器8-1至8-4等組成。它把標(biāo)準(zhǔn)頻率源1所輸入的單一標(biāo)準(zhǔn)頻率的電脈沖按被檢定的車速里程表及里程計(jì)價(jià)表的車速-轉(zhuǎn)速比例系數(shù)進(jìn)行分頻后，經(jīng)開關(guān)Kc選通“D”后，輸入圖3的數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9的系數(shù)乘法器1-1至1-n的時(shí)鐘脈沖輸入端或圖4的比例分頻器16。由于在定速定時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)加入了這一分頻器，撥盤開關(guān)K1-Kn就能直接指示與步進(jìn)電機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速相當(dāng)?shù)能囁僦?但其小數(shù)點(diǎn)應(yīng)向左前移1位)，因而能使檢定操作更為方便。因?yàn)楦鞣N機(jī)動(dòng)車輛的車輪圓周長(zhǎng)及軟軸傳動(dòng)比有多種規(guī)格，配套的車速里程表及里程計(jì)價(jià)表每Km里程所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)S分為624、625、637、960、1000及1500等多種規(guī)格。把S的相應(yīng)數(shù)值÷60，換算成與轉(zhuǎn)速單位(r/min)相對(duì)應(yīng)的車速-轉(zhuǎn)速比例系數(shù)L，由開關(guān)KL1至KL4置入相應(yīng)代碼。例如S＝1000，L＝ 1000/60 ，L＝16.67，則可調(diào)節(jié)KL1指示1、KL2和KL3指示6、KL4指示7。這樣，由標(biāo)準(zhǔn)頻率源1所輸入的標(biāo)準(zhǔn)頻率電脈沖fo，經(jīng)過fo×0.1667的比例分頻后，輸入數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9，就能使K1-Kn給定的BCD代碼與檢定所需的車速值ZS直接對(duì)應(yīng)，避免了逐個(gè)計(jì)算不同車速時(shí)相應(yīng)轉(zhuǎn)速值的麻煩，使讀數(shù)直觀、操作更為方便。此時(shí)，數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9的開關(guān)K1-Kn所指示數(shù)值的小數(shù)點(diǎn)位置應(yīng)比轉(zhuǎn)速值左移一位后，作為給定的車速值ZS。
與已有的高精度標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速計(jì)量檢定裝置相比，本發(fā)明裝置不僅在轉(zhuǎn)速的量程、準(zhǔn)確度、穩(wěn)定度等方面達(dá)到了先進(jìn)水平，而且具有多種測(cè)量和運(yùn)轉(zhuǎn)控制功能，以及最小的調(diào)速細(xì)分度。特別是它除了能以很高穩(wěn)定度長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)外，還能以勻加速或勻減速方式和定時(shí)定速方式運(yùn)轉(zhuǎn)，首先在一個(gè)計(jì)量檢定裝置上復(fù)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)速度和加速度二種標(biāo)準(zhǔn)量值，對(duì)轉(zhuǎn)速表、旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)、車速里程表和里程計(jì)價(jià)表等三類轉(zhuǎn)速計(jì)量?jī)x表進(jìn)行檢定。這是以往任何裝置未能實(shí)現(xiàn)的。在結(jié)構(gòu)方面，本裝置較為簡(jiǎn)單緊湊，且可靈活地組合成整體或分解成可單獨(dú)使用的功能單元，比傳統(tǒng)的一機(jī)多用裝置有較大發(fā)展。其次，本裝置可以用一套控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)電源，配套二種或更多規(guī)格步進(jìn)電機(jī)，以適應(yīng)多種轉(zhuǎn)速范圍、拖動(dòng)力矩和被檢對(duì)象的要求，既可固定安裝于實(shí)驗(yàn)室工作，又可攜帶至現(xiàn)場(chǎng)作原位檢定或流動(dòng)場(chǎng)所工作，這也是以往的裝置不能兼有的。在生產(chǎn)和造價(jià)方面，本發(fā)明在保持上述優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，還具有易于開發(fā)系列化產(chǎn)品、易于加工制造和低價(jià)格、高效益等優(yōu)勢(shì)。已試制的轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確度優(yōu)于±2×10-5的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置，與以往的同等準(zhǔn)確度的裝置相比，其成本和價(jià)格下降了5至10倍。此外，本發(fā)明的技術(shù)，還可推廣應(yīng)用于對(duì)老設(shè)備的技術(shù)改造。
以下通過典型實(shí)施例，進(jìn)一步地說明本發(fā)明是如何實(shí)施的。
標(biāo)準(zhǔn)頻率源1，采用標(biāo)稱頻率為1MHz、頻率準(zhǔn)確度±2×10-6、穩(wěn)定度5×10-7的溫度補(bǔ)償型石英晶體振蕩器。
步進(jìn)電機(jī)5，選擇二種型號(hào)規(guī)格配套，即110BF003型反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)、步距角0.75°，最大靜轉(zhuǎn)矩80kg·cm，實(shí)用最高轉(zhuǎn)速1000r/min;75BF004型反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)，步距角1.5°，最大靜轉(zhuǎn)矩5kg·cm，實(shí)用最高轉(zhuǎn)速18000r/min。
驅(qū)動(dòng)電源4，采用可與上述二種電機(jī)配套的BQH1-001型驅(qū)動(dòng)電源，三相六拍方式供電驅(qū)動(dòng)。
齒輪變速箱6，采用5個(gè)轉(zhuǎn)軸的齒輪變速箱，由110BF003型反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)。升速拖動(dòng)時(shí)，以第1軸為主軸;減速拖動(dòng)時(shí)，以第5軸為主軸。各軸的傳動(dòng)比i、轉(zhuǎn)速N及旋轉(zhuǎn)加速度Ng范圍、調(diào)速細(xì)分度ΔN設(shè)定如下升速拖動(dòng)
減速拖動(dòng)齒輪軸號(hào)12345i0.010.030.10.31N(r/min)1-103-3010-10030-300100-1000Ng(r/min2) 1-10 3-30 10-100 30-300 100-1000ΔN(r/min)0.00010.00030.0010.0030.01數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2，采用圖3提供的基本電路。其中數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9的系數(shù)乘法器、可逆計(jì)數(shù)器及撥盤開關(guān)均為5位(即1-1至1-5、2-1至2-5、K1至K5)，比例分頻器14采用一級(jí)×0.8的BCD系數(shù)乘法器和二級(jí)÷10的分頻器構(gòu)成，具有÷125、÷25、÷12.5共三個(gè)分頻輸出端。在與110BF003步進(jìn)電機(jī)配套時(shí)，采用÷125分頻輸出端，輸出調(diào)速脈沖最高頻率為7999.92HZ，控制轉(zhuǎn)速為999.99r/min，調(diào)速細(xì)分度為0.01r/min;在與75BF004型步進(jìn)電機(jī)配套時(shí)，采用÷25和12.5二個(gè)分頻輸出端，輸出調(diào)速脈沖最高頻率分別為39999.6HZ和79999.2HZ，控制轉(zhuǎn)速分別為9999.9r/min和19999.8r/min，調(diào)速細(xì)分度分別為0.1和0.2r/min。運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10采用圖5所供線路。旋轉(zhuǎn)加速度控制器11采用圖6所供線路，其中的系數(shù)乘法器和撥盤開關(guān)均為5位，比例分頻器16的分頻系數(shù)N分＝600，對(duì)110BF003型步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)加速度調(diào)節(jié)范圍為0.01至999.99r/min2，對(duì)75BF004型步進(jìn)電機(jī)為0.1至9999.9r/min2和0.2至19999.8r/min2。定時(shí)控制器12采用圖7提供的電路，其中2-10進(jìn)制計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)比較器和撥盤開關(guān)均為6位(n＝6)、計(jì)時(shí)時(shí)標(biāo)為0.01S、最大計(jì)時(shí)容量為9999.99S。車速-轉(zhuǎn)速比例系數(shù)給定器采用圖8提供的電路。
計(jì)數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)3采用多功能的7位頻率計(jì)數(shù)器，其測(cè)頻范圍1Hz-1MHz，采樣時(shí)間為0.1、1、10、60、100S;測(cè)量周期的倍乘率為1、10、102、103、104、105;計(jì)時(shí)時(shí)標(biāo)有1、0.1、0.01、0.001S;輸出頻標(biāo)有1、10、100、1000KHz。當(dāng)它用于輔助顯示齒輪箱各軸的轉(zhuǎn)速時(shí)，通過測(cè)量數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9的系數(shù)乘法器1-5(n＝5)所輸出電脈沖的頻率，在1S的采樣時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)顯示1、3、5軸的轉(zhuǎn)速;在3S的采樣時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)顯示2、4軸的轉(zhuǎn)速。自第1軸至第5軸轉(zhuǎn)速的最小顯示值，在升速拖動(dòng)時(shí)依次為0.001、0.001、0.01、0.01、0.1r/min;在減速拖動(dòng)時(shí)依次為0.00001、0.00001、0.0001、0.0001、0.001r/min。各軸轉(zhuǎn)速顯示值按此最小顯示值確定小數(shù)點(diǎn)的位置。
檢定旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)根據(jù)被檢定的旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)的測(cè)量范圍，選擇若干個(gè)均勻分布的示值刻度作為檢定點(diǎn)。按檢定點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)加速度刻度示值Ng1至Ngn，確定步進(jìn)電機(jī)與齒輪變速箱聯(lián)接的主軸，對(duì)于Ng＜1000r/min2的檢定點(diǎn)，步進(jìn)電機(jī)與第5軸相聯(lián)作減速拖動(dòng);對(duì)于Ng＞1000r/min2的檢定點(diǎn)，步進(jìn)電機(jī)與第1軸相聯(lián)，作升速拖動(dòng)。根據(jù)被檢定點(diǎn)刻度示值及齒輪變速箱各軸的旋轉(zhuǎn)加速度調(diào)節(jié)范圍，把被檢定的旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)的轉(zhuǎn)軸或傳感器，按其規(guī)定的要求，與相應(yīng)的齒輪軸聯(lián)接，并安裝穩(wěn)妥。在升速拖動(dòng)時(shí)，數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9的K1-K5給定轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)在700.00r/min;在減速拖動(dòng)時(shí)，K1-K5給定轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)在999.99r/min上限轉(zhuǎn)速。根據(jù)被檢旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)檢定點(diǎn)刻度示值和所聯(lián)接的齒輪軸與主軸的傳動(dòng)比，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)加速度控制器11的Kg1-Kg5給定的加速度值。例如刻度示值為1500r/min2，以第1軸為主軸升速拖動(dòng)，被檢儀器與第2軸相聯(lián)，傳動(dòng)比i＝3，Kg1-Kg5給定步進(jìn)電機(jī)及齒輪變速箱主軸的旋轉(zhuǎn)加速度為500r/min2，第2軸的旋轉(zhuǎn)加速度則為3×500＝1500r/min2;刻度示值為3000r/min2，被檢儀器與第3軸相聯(lián)，傳動(dòng)比i＝10，Kg1-Kg5給定第1軸旋轉(zhuǎn)加速度為300r/min2，第3軸的旋轉(zhuǎn)加速度為10×300＝3000r/min2，其余類推。又如刻度示值為900r/min2，以第5軸為主軸減速拖動(dòng)，被檢儀器與第5軸相聯(lián)，傳動(dòng)比i＝1，Kg1-Kg5給定第5軸旋轉(zhuǎn)加速度為900r/min2;刻度示值為8r/min2，被檢儀器與第1軸相聯(lián)，傳動(dòng)比i＝0.01，Kg1-Kg5給定第5軸旋轉(zhuǎn)加速度為800r/min2，第1軸旋轉(zhuǎn)加速度為0.01×800＝8r/min2，其余類推。開始檢定時(shí)，調(diào)節(jié)Kb、Kc在“N”檔，并啟動(dòng)裝置，將Ka由“T”轉(zhuǎn)向“Z”，此時(shí)，旋轉(zhuǎn)加速度控制器11輸出CP脈沖，經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10輸入可逆計(jì)數(shù)器2-5的CP+端，可逆計(jì)數(shù)器2-1至2-5作連續(xù)的加法計(jì)數(shù)，并輸出BCD代碼，進(jìn)行數(shù)據(jù)比較和對(duì)系數(shù)乘法器1-1至1-5進(jìn)行連續(xù)的掃描編程，使數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9輸出連續(xù)掃頻速率與旋轉(zhuǎn)加速度控制器11的CP脈沖頻率相當(dāng)?shù)木€性升頻的調(diào)速電脈沖fn，通過驅(qū)動(dòng)電源4控制步進(jìn)電機(jī)5，并拖動(dòng)齒輪變速箱6各軸，以相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)加速度線性升速，直至可逆計(jì)數(shù)器2-1至2-5輸入數(shù)據(jù)比較器3-1至3-5的數(shù)據(jù)比較端B的BCD代碼與由K1-K5輸入數(shù)據(jù)比較端A的BCD代碼相等，數(shù)據(jù)比較器3-1的A＝B端由低電平變成高電平，A＞B端由高電平變?yōu)榈碗娖剑ㄟ^運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10，阻止CP脈沖通過，可逆計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，輸出BCD代碼不變，數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9輸出調(diào)速脈沖fn的頻率被鎖定，步進(jìn)電機(jī)及齒輪變速箱各軸在其上限轉(zhuǎn)速作穩(wěn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。從啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)至穩(wěn)速運(yùn)轉(zhuǎn)的升速過程中，連續(xù)觀察并記錄被檢的旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)的示值Ng(此時(shí)Ng為正值)，根據(jù)示值與給定旋轉(zhuǎn)加速度標(biāo)準(zhǔn)值之差，即可確定被檢儀器相應(yīng)刻度示值的誤差。調(diào)節(jié)K1-K5給定的上限轉(zhuǎn)速變?yōu)榻咏孪薜牡娃D(zhuǎn)速，此時(shí)數(shù)據(jù)比較器3-1的A＝B端由高電平變?yōu)榈碗娖?，通過運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10使CP脈沖進(jìn)入可逆計(jì)數(shù)器2-5的CP-端作減法計(jì)數(shù)，使數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9輸出的調(diào)速脈沖fn的頻率以線性掃頻方式連續(xù)下降，通過驅(qū)動(dòng)電源4控制步進(jìn)電機(jī)5，并拖動(dòng)齒輪變速箱6的各軸線性地下降轉(zhuǎn)速，直至給定的接近下限的低轉(zhuǎn)速時(shí)作穩(wěn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。在此下降轉(zhuǎn)速的過程中，連續(xù)觀察記錄旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)的刻度示值-Ng(此時(shí)Ng為負(fù)值)，其絕對(duì)值應(yīng)與前一過程相一致。調(diào)節(jié)Kg1-Kg5給定的旋轉(zhuǎn)加速度為其它各檢定點(diǎn)相當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)值，按上述方法分別重復(fù)檢定旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)相應(yīng)刻度的示值誤差。
檢定轉(zhuǎn)速表根據(jù)被檢定的轉(zhuǎn)速表的測(cè)量范圍，選擇若干個(gè)均勻分布的示值刻度作為檢定點(diǎn)。按檢定點(diǎn)示值，確定步進(jìn)電機(jī)5與齒輪變速箱6聯(lián)接的主軸。對(duì)于轉(zhuǎn)速在100r/min以上的檢定點(diǎn)，以第1軸為主軸，進(jìn)行升速拖動(dòng)，轉(zhuǎn)速在100r/min以下的檢定點(diǎn)，以第5軸為主軸，進(jìn)行減速拖動(dòng)。根據(jù)檢定點(diǎn)刻度示值及齒輪變速箱各軸的轉(zhuǎn)速范圍，把被檢轉(zhuǎn)速表的轉(zhuǎn)軸或傳感器，按其規(guī)定的要求，與相應(yīng)的齒輪轉(zhuǎn)軸聯(lián)接安裝穩(wěn)妥。調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)加速度控制器11的Kg1至Kg5給定步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)加速度為500r/min2或1000r/min2，使之有一個(gè)適當(dāng)?shù)募铀俣?。按被檢轉(zhuǎn)速表的各個(gè)量程的檢定點(diǎn)刻度示值、所連接的齒輪軸與主軸的傳動(dòng)比及其轉(zhuǎn)速范圍，依次調(diào)節(jié)數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9的K1至K5，給定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速值，分別進(jìn)行檢定。例如轉(zhuǎn)速表的量程為450至1800r/min，所選擇檢定點(diǎn)標(biāo)稱示值為450 00，1000，1200，1500及1800r/min，轉(zhuǎn)速表轉(zhuǎn)軸與齒輪變速箱6的第2軸相聯(lián)，升速傳動(dòng)比i＝3，K1至K5給定主軸(第1軸)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速值分別為150，200，333.33，400，500，600r/min(此時(shí)，可借助計(jì)數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)3，用3秒的采樣時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)測(cè)量，輔助顯示第二軸各檢定點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速值);量程為1000至5000r/min，轉(zhuǎn)速表轉(zhuǎn)軸與齒輪變速箱6的第3軸相聯(lián)，升速傳動(dòng)比i＝10，K1至K5給定的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速分別為100，200，300，400及500r/min，第3軸相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速分別為1000，2000，3000，4000及5000r/min;轉(zhuǎn)速量程為10至100r/min，以第5軸為主軸，作減速拖動(dòng)，轉(zhuǎn)速表的轉(zhuǎn)軸與第3軸相聯(lián)，傳動(dòng)比i＝0.1，K1至K5給定主軸的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速分別為100，300，500，700及900r/min，第3軸相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速分別為10，30，50，70及90r/min。其余類推。開始檢定時(shí)，調(diào)節(jié)開關(guān)Kb及Kc在“N”檔，并啟動(dòng)裝置，將Ka由“T”轉(zhuǎn)向“Z”，此時(shí)，旋轉(zhuǎn)加速度控制器11輸出的相當(dāng)于500r/min2或1000r/min2的CP脈沖，經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10輸入可逆計(jì)數(shù)器2-5的CP+端，可逆計(jì)數(shù)器2-1至2-5作加法計(jì)數(shù)，并輸出BCD代碼，供數(shù)據(jù)比較器3-1至3-5，并與K1至K5給定轉(zhuǎn)速代碼作比較，并對(duì)系數(shù)乘法器1-1至1-5進(jìn)行連續(xù)的掃描編程，使數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9輸出連續(xù)升頻的調(diào)速電脈沖fn，當(dāng)可逆計(jì)數(shù)器輸出的BCD代碼與給定轉(zhuǎn)速代碼相等時(shí)，數(shù)據(jù)比較器3-1的A＝B輸出端由低電平變?yōu)楦唠娖?，A＞B輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖?，控制運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10阻止CP脈沖通過，使可逆計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)、輸出BCD代碼不變、數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9輸出的調(diào)速電脈沖fn的頻率被鎖定在與給定主軸標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速相當(dāng)?shù)臄?shù)值上。調(diào)速電脈沖頻率自零升至鎖定值，通過驅(qū)動(dòng)電源4控制步進(jìn)電機(jī)5由靜止?fàn)顟B(tài)啟動(dòng)升速直至給定標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速值后，進(jìn)入穩(wěn)速狀態(tài)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)，即可觀察并記錄被檢表的轉(zhuǎn)速示值。然后，可以調(diào)節(jié)K1至K5依次給定稍高的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，分別使步進(jìn)電機(jī)5依次升速和穩(wěn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察并記錄被檢表的轉(zhuǎn)速示值，直至該量程的最高點(diǎn)。完成這一“進(jìn)程”檢定程序后，可以作“回程”檢定。即可調(diào)節(jié)K1至K5給定的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速值依次下降，使步進(jìn)電機(jī)降速和穩(wěn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，檢定轉(zhuǎn)速表相應(yīng)的“回程”示值，直至被量程的最低點(diǎn)。必要時(shí)，可以按照上述過程，重復(fù)進(jìn)行檢定操作。根據(jù)被檢轉(zhuǎn)速表各檢定點(diǎn)示值的平均值與標(biāo)準(zhǔn)值之差，即可計(jì)算得相應(yīng)的示值誤差。
檢定車速里程表和里程計(jì)價(jià)表采用軟軸把75BF004型步進(jìn)電機(jī)的軸伸與被檢表的軸相聯(lián)。驅(qū)動(dòng)電源4的調(diào)速脈沖輸入端與數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9的÷25分頻輸出端相聯(lián)。開關(guān)Kb和Kc調(diào)節(jié)在“D”檔。調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)加速度控制器11的Kg1-Kg5給定的旋轉(zhuǎn)加速度為1000r/min2。根據(jù)被檢表的每Km的轉(zhuǎn)數(shù)比計(jì)算的車速-轉(zhuǎn)速比例系數(shù)L，調(diào)節(jié)車速-轉(zhuǎn)速比例系數(shù)給定器13的KL1-KL4指示相當(dāng)?shù)闹?。例如每Km的轉(zhuǎn)數(shù)比S＝624，比例系數(shù)L＝10.40，則KL1應(yīng)當(dāng)為1，KL2和KL4應(yīng)當(dāng)為0，KL3應(yīng)當(dāng)為4;如每Km的轉(zhuǎn)數(shù)比S＝1000，則L＝16.67，KL1-KL4依次應(yīng)為1、6、6、7。在檢定車速里程表的車速值時(shí)，定時(shí)控制器12的給定時(shí)間可調(diào)節(jié)在3600秒以上，在此過程中可以控制步進(jìn)電機(jī)升速、減速和穩(wěn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，而不必作定速定時(shí)控制。通過調(diào)節(jié)數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9的K1-K5，給定標(biāo)準(zhǔn)車速值為10或20Km，啟動(dòng)裝置，將開關(guān)Ka自“T”轉(zhuǎn)向“Z”。此時(shí)，旋轉(zhuǎn)加速度控制器11輸出的CP脈沖通過運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10，進(jìn)入可逆計(jì)數(shù)器2-5的CP+端，作加法計(jì)數(shù)，數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9開始輸出調(diào)速脈沖fn，并逐步升高其頻率，通過驅(qū)動(dòng)電源4控制步進(jìn)電機(jī)5啟動(dòng)并升速運(yùn)轉(zhuǎn)?？赡嬗?jì)數(shù)器2-1至2-5連續(xù)加法計(jì)數(shù)，直至其輸出的BCD代碼與K1-K5輸入數(shù)據(jù)比較器3-1至3-5的比較端A的BCD代碼相等時(shí)，立即停止計(jì)數(shù)，數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9輸出的調(diào)速脈沖fn的頻率被鎖定，使步進(jìn)電機(jī)作連續(xù)的穩(wěn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)，即可觀察并記錄被檢的車速里程表的車速示值。然后，每間隔10或20Km，依次調(diào)節(jié)K1-K5給定的標(biāo)準(zhǔn)車速值，逐點(diǎn)升速，分別檢定各相應(yīng)刻度的車速示值，直至上限車速。這一“進(jìn)程”升速檢定完畢后，再依次遞減10或20Km，作“回程”減速檢定。如此重復(fù)檢定二次，根據(jù)各次進(jìn)程和回程示值平均值與給定的標(biāo)準(zhǔn)車速值之差，即可計(jì)算得各個(gè)檢定點(diǎn)的車速示值誤差。
在檢定完車速里程表的車速示值誤差后，即可檢定其里程累計(jì)誤差。里程計(jì)價(jià)表的里程累計(jì)誤差，也可按此方法檢定。此時(shí)，需要采用定速定時(shí)方式控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。給定標(biāo)準(zhǔn)車速值ZS可分別選用高、中、低三種速度，亦可選用每小時(shí)60Km的車速。定時(shí)控制時(shí)間短者可采用600秒的時(shí)間，長(zhǎng)者采用1800秒，也可采用其它時(shí)間。車速-轉(zhuǎn)速比例系數(shù)可按上述相同方法計(jì)算和調(diào)節(jié)。用數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9的開關(guān)K1-K5分別給定相應(yīng)的車速值ZS。定時(shí)控制器12的開關(guān)Kt1-Kt6給定控制時(shí)間S為600秒或1800秒。開關(guān)Kb和Kc選通“D”檔。把運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10的開關(guān)Ka由“T”檔轉(zhuǎn)向“Z”檔，數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9立即輸出調(diào)速脈沖，使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);定時(shí)控制器12立即同步計(jì)時(shí)，并在給定時(shí)間S內(nèi)控制數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9自輸出調(diào)速脈沖、掃描升頻、鎖頻，直至到達(dá)給定時(shí)間，定時(shí)控制器12的VD端由高電平變?yōu)榈碗娖剑{(diào)速脈沖的頻率由鎖定值按升頻時(shí)相同的速率掃描下降至0，使步進(jìn)電機(jī)由穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速下降，直至停轉(zhuǎn)。在此全過程中，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)精確地與標(biāo)準(zhǔn)的累計(jì)里程值所相當(dāng)?shù)目傓D(zhuǎn)數(shù)一致。標(biāo)準(zhǔn)的累計(jì)里程值LS為L(zhǎng)S= (ZS·S)/3600
根據(jù)被檢車速里程表或里程計(jì)價(jià)表在檢定前后增加的里程累計(jì)值與標(biāo)準(zhǔn)的累計(jì)里程值之差，即可確定其示值誤差。對(duì)給定不同的車速值和控制時(shí)間時(shí)被檢表的示值誤差，都可按此方法進(jìn)行檢定。
用計(jì)數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)3對(duì)被檢定的電子式轉(zhuǎn)速計(jì)量?jī)x表或低一個(gè)精度等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置的頻率源輸出電脈沖頻率的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度進(jìn)行檢定測(cè)試，是檢定或調(diào)整過程中的必作項(xiàng)目。對(duì)于有頻標(biāo)信號(hào)輸出的被檢儀表或裝置，可以采用計(jì)數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)3的測(cè)頻功能，用1秒或10秒的采樣時(shí)間時(shí)，每隔30或60分鐘，定時(shí)重復(fù)測(cè)量其輸出電脈沖的頻率，按規(guī)定的方法計(jì)算被檢頻率源輸出電脈沖頻率的穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度。對(duì)于沒有頻標(biāo)信號(hào)輸出的被檢儀表，則可由計(jì)數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)3對(duì)被檢儀表輸入頻標(biāo)信號(hào)，從被檢儀表上定時(shí)重復(fù)讀取示值，并按規(guī)定方法計(jì)算被檢儀表的頻率源頻率的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度。
對(duì)被檢定的低一個(gè)精度等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置的轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度進(jìn)行檢定時(shí)，用計(jì)數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)3配套一個(gè)高分辨率(600個(gè)信號(hào)/轉(zhuǎn))轉(zhuǎn)速傳感器，用測(cè)頻法測(cè)量被檢裝置的轉(zhuǎn)速;或配套一個(gè)霍爾傳感器，用測(cè)周法測(cè)量被檢裝置的低轉(zhuǎn)速。如果采用頻閃法測(cè)量其轉(zhuǎn)速，則可采用計(jì)數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)3的計(jì)時(shí)功能，測(cè)量移動(dòng)1個(gè)頻閃象所需的時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明所提供的技術(shù)解決方案及實(shí)施方法，舉一反三，可以開發(fā)多種規(guī)格參數(shù)及品種的系列化產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種由標(biāo)準(zhǔn)頻率源1、計(jì)數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)3、齒輪變換箱6等組成的多功能數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速計(jì)量檢定裝置，其特征在于它采用步進(jìn)電機(jī)5作為裝置的主拖動(dòng)電機(jī)，并用一個(gè)數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2向驅(qū)動(dòng)電源4輸入調(diào)速電脈沖，控制步進(jìn)電機(jī)5按給定的旋轉(zhuǎn)加速度勻速升降轉(zhuǎn)速，并在給定的轉(zhuǎn)速程速運(yùn)轉(zhuǎn)，或定速定時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，分別用于檢定旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)、轉(zhuǎn)速表、車速里程表和里程計(jì)價(jià)表。數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2由數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9、動(dòng)轉(zhuǎn)控制器10、旋轉(zhuǎn)加速度控制器11、定時(shí)控制器12、車速-轉(zhuǎn)速比例系數(shù)給定器13組成。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2的數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9是由多級(jí)加模式級(jí)聯(lián)的系數(shù)乘法器1-1至1-n、可逆計(jì)數(shù)器2-1至2-n，數(shù)據(jù)比較器3-1至3-n、BCD編碼撥盤開關(guān)K1至Kn及比例分頻器14所組成。
3.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2的數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9也可由級(jí)聯(lián)的可編程分頻器4-1至4-n、可逆計(jì)數(shù)器2-1至2-n、數(shù)據(jù)比較器3-1至3-n、BCD編碼撥盤開關(guān)K1至Kn，鎖相環(huán)15、比例分頻器14和16等組成。
4.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于一個(gè)裝置可分別配套二種規(guī)格的步進(jìn)電機(jī)作為主拖動(dòng)電機(jī)，由同一驅(qū)動(dòng)電源和數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)控制和驅(qū)動(dòng)。其中一種轉(zhuǎn)矩較大的步進(jìn)電機(jī)與齒輪變速箱主軸聯(lián)接，擴(kuò)展轉(zhuǎn)速范圍后，間接拖動(dòng)被檢定的轉(zhuǎn)速計(jì)量?jī)x表;另一種轉(zhuǎn)矩較小，轉(zhuǎn)速較高、重量較輕的步進(jìn)電機(jī)直接拖動(dòng)被檢儀表，它特別運(yùn)用于在流動(dòng)的工作場(chǎng)所對(duì)車速里程表和里程計(jì)價(jià)表作原位檢定。
全文摘要
一種多功能數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速計(jì)量檢定裝置，是由標(biāo)準(zhǔn)頻率源1、數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2、計(jì)數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)3、驅(qū)動(dòng)電源4、步進(jìn)電機(jī)5、齒輪變速箱6組成。數(shù)控調(diào)速系統(tǒng)2是裝置的核心部件。它由數(shù)控掃描變頻調(diào)速器9、運(yùn)轉(zhuǎn)控制器10、旋轉(zhuǎn)加速度控制器11、定時(shí)控制器12、車速——轉(zhuǎn)速比例系數(shù)給定器13等組成。它可控制步進(jìn)電機(jī)及齒輪箱轉(zhuǎn)軸以給定的旋轉(zhuǎn)加速度升降轉(zhuǎn)速，以給定的轉(zhuǎn)速穩(wěn)速運(yùn)轉(zhuǎn)或定時(shí)定速運(yùn)轉(zhuǎn)，分別用于檢定各種旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)、轉(zhuǎn)速表、車速里程表和里程計(jì)價(jià)表等。
文檔編號(hào)G01P21/02GK1032079SQ87106110
公開日1989年3月29日 申請(qǐng)日期1987年8月27日 優(yōu)先權(quán)日1987年8月27日
發(fā)明者董雪娟, 張堯良 申請(qǐng)人:江蘇省計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所