RU2378658C1 - Microcontroller for measuring shaft rotation frequency - Google Patents
Microcontroller for measuring shaft rotation frequency Download PDFInfo
- Publication number
- RU2378658C1 RU2378658C1 RU2008137462/28A RU2008137462A RU2378658C1 RU 2378658 C1 RU2378658 C1 RU 2378658C1 RU 2008137462/28 A RU2008137462/28 A RU 2008137462/28A RU 2008137462 A RU2008137462 A RU 2008137462A RU 2378658 C1 RU2378658 C1 RU 2378658C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microcontroller
- sensor
- shaft rotation
- rotation frequency
- indicator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения частоты вращения вала емкостными датчиками, и может быть использовано в автоматизированных системах управления технологическими процессами для измерения неэлектрических величин.The invention relates to measuring equipment, in particular to devices for measuring the shaft speed by capacitive sensors, and can be used in automated process control systems for measuring non-electrical quantities.
Уровень техникиState of the art
Известно устройство для измерения электрической емкости и/или активного сопротивления, содержащее два одновибратора, включенные по кольцевой схеме, генератор импульсов и индикатор, во времязадающие цепи первого и второго одновибраторов включены конденсаторы соответственно измеряемой емкости и образцовой, к входам запуска обоих одновибраторов подключен выход генератора, между вторыми выходами одновибраторов включен блок индикации, Блок индикации указывает на превышение одной емкости по отношению к другой (см. пат. РФ №2099724, кл. G01R 27/26).A device for measuring electric capacitance and / or active resistance, comprising two one-vibrators, included in a ring circuit, a pulse generator and an indicator, capacitors of the measured capacitance and an exemplary capacitor, respectively, are included in the timing circuits of the first and second one-vibrators, the generator output is connected to the start inputs of both single-vibrators, an indication unit is connected between the second outputs of the single vibrators, the indication unit indicates an excess of one capacity in relation to another (see US Pat. RF No. 2099724, class G01R 27/26).
Недостаток известного устройства - ограничены функциональные возможности. Известно устройство для измерения электрической емкости, содержащее два одновибратора, включенные по схеме кольцевого автогенератора, во времязадающие цепи первого и второго одновибраторов включены конденсаторы соответственно измеряемой емкости и образцовой, два интегрирующих звена, подключенные к выходам соответствующих одновибраторов, индикатор, включенный между выходами интегрирующих звеньев. На выходе устройства формируется постоянное напряжение, которое зависит от изменения измеряемой емкости и отражается индикатором (см. пат. РФ №2156472, кл. G01 27/26).A disadvantage of the known device is limited functionality. A device for measuring electric capacitance is known, containing two single-vibrators connected according to a circular oscillator circuit, capacitors of the measured capacitance and an exemplary capacitor, respectively, two integrating links connected to the outputs of the corresponding single-vibrators, an indicator connected between the outputs of the integrating links are included in the timing circuit of the first and second single vibrators. A constant voltage is formed at the output of the device, which depends on the change in the measured capacitance and is reflected by an indicator (see Pat. RF No. 2156472, class G01 27/26).
Недостаток известного решения - ограничены функциональные возможности. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению и принятое авторами за прототип является устройство для измерения неэлектрических величин конденсаторными датчиками, содержащее микроконтроллер (МК), индикатор, первый и второй генераторы, во времязадающие цепи которых включены соответственно емкостной датчик и образцовый конденсатор, выходы генераторов подключены к входам МК, индикатор подключен к одному из портов МК (см. пат. РФ №2214610, кл.G01 27/26).A disadvantage of the known solution is limited functionality. The closest in technical essence to the claimed technical solution and adopted by the authors for the prototype is a device for measuring non-electric quantities by capacitor sensors, containing a microcontroller (MK), an indicator, first and second generators, during the timing chains of which are connected respectively a capacitive sensor and a reference capacitor, generator outputs connected to the inputs of the MK, the indicator is connected to one of the ports of the MK (see US Pat. RF No. 2214610, class G01 27/26).
Недостаток известного решения - относительно сложная схема и ограничены функциональные возможности.A disadvantage of the known solution is a relatively complex scheme and limited functionality.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения сводится к упрощению схемы и расширению функциональных возможностей устройства, а именно устройство позволяет измерять или частоту вращения вала, или емкость датчика.The technical result that can be achieved using the present invention is to simplify the circuit and expand the functionality of the device, namely, the device allows you to measure either the shaft speed or the sensor capacitance.
Технический результат достигается тем, что в микроконтроллерное устройство для измерения частоты вращения вала, содержащее МК, индикатор, емкостной датчик и образцовый конденсатор, которые первыми обкладками подключены к общему проводу, индикатор подключен к одному из портов МК, введены первый и второй резисторы, причем вторые обкладки емкостного датчика и образцового конденсатора подключены, соответственно, к первому и второму входам аналогового компаратора МК и к первым выводам первого и второго резисторов, вторые выводы которых подключены к выходам МК.The technical result is achieved by the fact that in the microcontroller device for measuring the shaft speed containing MK, an indicator, a capacitive sensor and a reference capacitor, which are connected to the common wire by the first plates, the indicator is connected to one of the MK ports, the first and second resistors are introduced, and the second the plates of the capacitive sensor and the reference capacitor are connected, respectively, to the first and second inputs of the analog comparator MK and to the first terminals of the first and second resistors, the second terminals of which are are connected to MK exits.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На чертеже представлена структурная схема микроконтроллерного устройства для измерения частоты вращения вала.The drawing shows a structural diagram of a microcontroller device for measuring the frequency of rotation of the shaft.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Микроконтроллерное устройство для измерения частоты вращения вала содержит (см. ил.) МК 1, индикатор 2, емкостный датчик 3 и образцовый конденсатор 4, резисторы 5 и 6. К одному из портов МК 1 подключен индикатор 2, первые обкладки датчика 3 и конденсатора 4 подключены к общему проводу, вторые обкладки датчика 3 и конденсатора 4 подключены соответственно к первому и второму входам встроенного в МК 1 аналогового компаратора (не показан) и к первым выводам резисторов, соответственно 5 и 6 вторые выводы которых подключены к выходам МК 1. На вал (не показан) двигателя, частоту вращения которого необходимо измерить, напрессована шестерня, которая является первой обкладкой датчика 3. Зубья шестерни перемещаются относительно неподвижно закрепленной второй обкладки датчика 3. При приближении зуба шестерни ко второй обкладке датчика 3 его емкость возрастает.The microcontroller device for measuring the shaft speed contains (see Fig.) MK 1, indicator 2, capacitive sensor 3 and a reference capacitor 4, resistors 5 and 6. Indicator 2, the first plates of sensor 3 and capacitor 4 are connected to one of the ports of MK 1 connected to a common wire, the second plates of the sensor 3 and capacitor 4 are connected respectively to the first and second inputs of the analog comparator built into MK 1 (not shown) and to the first terminals of the resistors, respectively 5 and 6, the second terminals of which are connected to the outputs of MK 1. On the shaft (not shown) the engine, the speed of which you want to measure, pressed the gear, which is the first cover of the sensor 3. The gear teeth move relative to the motionless fixed second cover of the sensor 3. When the gear tooth approaches the second cover of the sensor 3, its capacity increases.
Микроконтроллерное устройство для измерения частоты вращения вала работает следующим образом.Microcontroller device for measuring the speed of the shaft operates as follows.
В начале каждого цикла измерения МК 1 очищает встроенный счетчик импульсов, разряжает датчик 3 и конденсатор 4 путем одновременной подачи через резисторы 5 и 6 низких уровней напряжения и запускает встроенный таймер на формирование интервала времени. Затем МК 1 подает через резистор 5 высокий уровень напряжения на датчик 3 и через определенное время подает через резистор 6 высокий уровень напряжения на конденсатор 4. Скорости нарастания напряжений на датчике 3 и конденсаторе 4 зависят от их емкости.At the beginning of each measurement cycle, MK 1 clears the built-in pulse counter, discharges the sensor 3 and capacitor 4 by simultaneously supplying low voltage levels through resistors 5 and 6 and starts the built-in timer to form a time interval. Then MK 1 delivers a high voltage level through the resistor 5 to the sensor 3 and after a certain time delivers a high voltage level through the resistor 6 to the capacitor 4. The voltage rise rates on the sensor 3 and capacitor 4 depend on their capacitance.
В начале заряда датчика 3 напряжение на нем меньше, чем напряжение на конденсаторе 4. На выходе аналогового компаратора МК 1 сформирован логический 0. Как только напряжение на конденсаторе 4 превысит напряжение на датчике 3 на выходе аналогового компаратора МК 1 будет сформирована логическая 1. Содержимое счетчика импульсов МК 1 возрастет на единицу. МК 1 переходит к выполнению нового цикла измерения. Если емкость датчика 3 меньше емкости конденсатора 4, (зуб шестерни не подошел ко второй обкладке датчика 3), то на выходе аналогового компаратора МК 1 логическая 1 не появится. Таким образом, содержимое счетчика импульсов МК 1 будет возрастать на единицу каждый раз при прохождении зуба шестерни около второй обкладки датчика 3. Как только таймер МК 1 отсчитает заданный интервал времени, содержимое счетчика импульсов считывается, обрабатывается процессором МК 1 и выводится на индикатор 2.At the beginning of the charge of the sensor 3, the voltage on it is less than the voltage on the capacitor 4. A logical 0 is generated at the output of the analog comparator MK 1. As soon as the voltage on the capacitor 4 exceeds the voltage on the sensor 3, a logical 1 is generated at the output of the analog comparator MK 1. pulses MK 1 will increase by one. MK 1 proceeds to a new measurement cycle. If the capacity of the sensor 3 is less than the capacity of the capacitor 4, (the gear tooth did not fit the second plate of the sensor 3), then the logical 1 will not appear at the output of the analog comparator MK 1. Thus, the contents of the pulse counter MK 1 will increase by one each time the gear tooth passes near the second cover of the sensor 3. As soon as the timer MK 1 counts the specified time interval, the contents of the pulse counter are read, processed by the processor MK 1 and displayed on indicator 2.
Преимущества изобретения: упрощена схема и расширены функциональные возможности устройства, а именно устройство позволяет измерять или частоту вращения вала, или емкость датчика.Advantages of the invention: the scheme is simplified and the functionality of the device is expanded, namely, the device allows you to measure either the shaft speed or the sensor capacity.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008137462/28A RU2378658C1 (en) | 2008-09-18 | 2008-09-18 | Microcontroller for measuring shaft rotation frequency |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008137462/28A RU2378658C1 (en) | 2008-09-18 | 2008-09-18 | Microcontroller for measuring shaft rotation frequency |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2378658C1 true RU2378658C1 (en) | 2010-01-10 |
Family
ID=41644312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008137462/28A RU2378658C1 (en) | 2008-09-18 | 2008-09-18 | Microcontroller for measuring shaft rotation frequency |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2378658C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2697715C1 (en) * | 2018-12-24 | 2019-08-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Microcontroller capacitance measuring device for built-in computer systems |
RU2698492C1 (en) * | 2019-01-09 | 2019-08-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Microcontroller capacitance measuring device for built-in computer monitoring and control systems |
RU2719790C1 (en) * | 2019-08-12 | 2020-04-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Microcontroller capacitance measuring device for control and monitoring systems |
-
2008
- 2008-09-18 RU RU2008137462/28A patent/RU2378658C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2697715C1 (en) * | 2018-12-24 | 2019-08-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Microcontroller capacitance measuring device for built-in computer systems |
RU2698492C1 (en) * | 2019-01-09 | 2019-08-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Microcontroller capacitance measuring device for built-in computer monitoring and control systems |
RU2719790C1 (en) * | 2019-08-12 | 2020-04-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Microcontroller capacitance measuring device for control and monitoring systems |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2391677C1 (en) | Microcontroller metering transducer of capacitance and resistance into binary code | |
CN106501618B (en) | Capacitor's capacity measuring circuit | |
RU2439593C2 (en) | Method and device to measure capacitance of capacitor | |
CN106645981A (en) | Capacitance measuring circuit for capacitor | |
RU2378658C1 (en) | Microcontroller for measuring shaft rotation frequency | |
US4633168A (en) | Measuring system for determining the reactance ratio of a pair of reactive devices | |
JP2009513963A (en) | Capacitance type gauge | |
RU2392629C1 (en) | Microcontroller device for capacity and resistance measurement | |
RU2395816C1 (en) | Microcontroller device to analyse dielectric properties of biological objects and insulation materials | |
RU2502076C1 (en) | Microcontroller metering converter of resistance into binary code with voltage-controlled generator | |
RU2603937C1 (en) | Microcontroller measuring converter for resistive and capacitive sensors with transmission of conversion result over radio channel | |
CN104897964B (en) | A kind of circuit and method for measuring variable resistor resistance | |
RU2214610C2 (en) | Facility measuring non-electric values with use of capacitor pickups | |
RU2670724C9 (en) | Micro-controller device for tanks measurement | |
RU2231801C1 (en) | Gear measuring capacitance of capacitor pickup | |
RU2453854C1 (en) | Low-energy microcontroller-based measuring transmitter for variable resistance transducer | |
RU2309415C1 (en) | Device for measuring capacitance of capacitive pickup | |
RU2565813C1 (en) | Microcontroller-based converter of resistance, capacitance and voltage into binary code | |
RU2156472C2 (en) | Gear measuring electric capacitance | |
RU2546713C1 (en) | Microcontroller measurement converter of capacitance and resistance into binary code | |
CN108037358B (en) | Single-chip microcomputer frequency testing system and method | |
SU378928A1 (en) | METHOD OF SIMULTANEOUS MEASUREMENT OF PARAMETERS | |
RU2473097C2 (en) | Microcontroller metering converter of gas and liquid flow speed | |
RU2506599C1 (en) | Microcontroller metering converter with balancing of resistive bridge | |
SU966616A1 (en) | Device for measuring pulse repetition mean frequency |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100919 |