Датчик углового положения и скорости вращения вала

Датчик углового положения и скорости вращения вала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДАТЧИК УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ И СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА по авт.св. №934382, отличающийся тем, что, с целью расширения его фукнциональных возможностей за счет измерения ускорения вращения вала, в него дополнительно введены цифровой измеритель сдвига фаз, фазовый дискриминатор, интегратор и управля емьй генератор, при этом первые входы цифрового измерителя сдвига фаз и фазового дискриминатора соединены с выходом нуль-органа, а вторые их входы соединены с выходом управляемого генератора, вход которого через интегратор подключен к выходу фазового дискриминатора, при этом опорный вход цифрового измерителя .сдвига фаз соединен с выходом генератора импульсов. О) с as СП

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 1 P 3 48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61)934382 (21)3300668/18-10 (22)25.05.81 (46)30.03.83. Бюл. В 12 (72)Г.И. Каплун и В.H. Курчанов (71)Дальневосточный ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В. Куйбыаева ..(53)621.317 .39.531.7(088.8) (56)1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2970750/18-10, кл. G 01 P 3/489, .17.07.80. (54) (57) ДАТЧИК УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ

И СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ BNIA no авт.св.

М 934382, отличающийся тем, что, с целью расыирения его...ЯО„„1008659 А фукнциональных возмоиностей за счет измерения ускорения врацения вала, в него дополнительно введены цифровой измеритель сдвига фаэ, фазовый дискриминатор, интегратор и управляемый генератор, при этом первые входы цифрового измерителя сдвига фаз и фазового дискриминатора соединены с выходом нуль-органа, а вторые их входы соединены с выходом управляемого генератора, вход которого через интегратор подключен к выходу фазового дискриминатора, при этом опорный вход цифрового измерителя сдвига фаэ соединен с выходом генератора импульсов. а

1008659

Изобретение относитая к измеритеЛьной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля, управления и регулирования..

По основному авт. св. 9 934282 известен датчик углового положения и скоросТи вращения вала, содержащий генератор импульсов, первый и второй счетчики, формирователь опорных сигналов, фазовращатель, нуль-орган, первый и второй регистры, управляемый l0 ключ,. формирователь задержанных импульсов и триггер, в котором выход генератора импульсов подключен непосредственно к первому счетчику и.че-: рез ключ, управляющий вход которого j5 соединен с выходом дополнительного триггера, к второму счетчику, при этдм вход нуль-органа через последовательно соединенные фазовращатель и формирователь опорных сигналов подключен к выходу старшего разряда первого счетчика, выходы всех разрядов которого соединены с входами первого регистра. Вход разрешения записи первого регистра, первый вход триггера и вход формирователя задер25 жанных импульсов соединены с выходом нуль-органа. Первый, второй, и третий выходы формирователя задержанных импульсов соединены соответственно с входом разрешения записи второго ре- 30 гистра, входом сброса второго счетчика и вторым входом триггера. Выходы разрядов второго счетчика соединены с информационными входами второго регистра 1 . 35

Недоотатком известного датчика является отсутствие возможности одновременного измерения ускорения вращения вала, что ограничивает функциональные возможности датчика 40

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей датчика эа счет измерения ускорения вращения вала.

Поставленная цель достигается 45 тем, что в датчик углового положения и скорости вращения вала дополнитель но введены цифровой измеритель сдвига, - фаз, фазовый дискриминатор, интегратор и управляемый генератор, при этом первые входы цифрового измерите-50 ля сдвига фаз и фазового дискриминатора соединены с выходом нуль-органа, а их вторые входы соединены с выходом управляемого генератора, вход которого через интегратор подключен 55 к выходу фаэовоro дискриминатора, при этом опорный вход цифрового измерителя сдвига фаэ соединен с,.выходом генератора импульсов.

На чертеже изображена блок-схема $0 предлагаемого датчика.

Датчик содержит генератор 1,импульсов, первый счетчик 2, формирователь

3 опорных напряжений, фазовращатель

4, нуль-орган 5, первый регистр 6, второй счетчик 7, управляемый ключ 8, триггер 9, формирователь 10 задержанных импульсов, второй регистр 11, фазовый дискриминатор 12, интегратор 13, управляемый генератор 14, цифровой измеритель 15 сдвига .фаз.

Датчик работает следующим образом.

Импульсы с генератора 1 импульсов чврез первый счетчик 2.поступают.на формирователь 3 опорных напряжений., где вырабатываются. напряжения питания для фазовращателя 4, Нуль-орган

5 вырабатывает из выходного напряже-.

Г ния фазовращателя 4 прямоугольные импульсы, по переднему фронту которых производится запись текущего зна чения кода счетчика 2 в регистр б,а также устанавливается в "0" триггер

9, закрывающий управляемый ключ 8.

Одновременно с этим запускается формирователь 10 задержанных импульсов, первый сигнал которого на выходе 16. используется для переноса информации иэ второго счетчика 7 во второй регистр 11, в котором записывается код, пропорциональный изменению приращения периода импульсов на выходе фаэовращателя по отношению к периоду опорного напряжения.

Код в счетчике 7 формируется следующим образом.

По сигналу, формируемому на выходе 17 формирователя 10 задержанных импульсов, в счетчик 7 заносится код> соответствующий числу импульсов генератора 1, прошедших .эа .время пере- записи кода в регистр 11, в момент открытия управляемого ключа 8 при установке в "1" триггера 9 по сигналу на выходе 18 формирователя 10 задержанных импульсов, что.позволяет исключить влияние переходных процессов на. измерение.

При определении ускорения выходной сигнал нуль-органа 5 поступает на первый вход фазового дискриминатора 12 и на первый вход цифрового измерителя,15 сдвига фаз, который определяет величину относительного,смещения фронтов импульсов, поступающих на его входы А и В.

В установившемся режиме частоты управляемого генератора 14 поддерживается равной частоте выходного сигнала фазовращателя 4, напряжение на интеграторе постоянно. Фазовое расаогласование между импульсами нуль-органа 5 и управляемого генера» тора 14 отсутОтвует. Цифровой измеритель разности фаэ формирует нулевой код. При изменении скорости вращения вала изменяются и фазовые соотношения сигналов на входах А и В цифроваго измерителя 15 разности фаз. Так как сигнал с выхода фазового дискриминатора поступает на вход управляемого генератора через интегрирующую цепь, то из-за задержки во времени

1008659 подстройки генератора на новое эначе- сдвига фаз формирует нулевой код ние частоты. цифровой измеритель сдвига ускорения вращения. фаз будет формировать код ускорения Величина постоянной интегрирования вращения тем больший, чем более рез- выбирается исходя как из диапазона изме кие изменения претерйевала скорость рения ускорения вращения вала,так н иэ вращения вала. При достижении нового 5 требований к точности измерения. установившегося значения скорости вра- Использование широкофункциональнощения среднее напряженке на выходе го .датчика позволит существенно улучфазового дискриминатора 12 становит- шить качество регулирования систем ся равным нулю, фаэовое рассогласо- . автоматического управления и регули вание между импульсами на входах A 10 рования и в ряде случаев повысить их и В устраняется, цифровой иамеритель быстродействие.

Составитель Г. Толкачев

Редактор А, Лежнина Техред О.Неце Корректор Л. Бокшан

Заказ 2330/55, Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4