Измеритель скорости вращения вала

Измеритель скорости вращения вала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОС.ТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА, содержащий индукционный .фазовращатель, соединенный через ФОЕ мирователь со счетчиком периодов, импульсов, подключенный к JnepBOMy входу с етчика импудтьсов, , выход которого соединен со входом нуль-органа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет обеспечения линейности выходной характеристики в широком диапазоне скоростей, он снабжен R.S-триггером и компаратором, причем R-вход RS -триггера подключен к Ъыхо ду нуль-органа, 5-вход - к выходу счетчика периодов, первый выход - к jпервому входу компаратора, а второй i выход - ко вторым входам счетчика .. импульсов и компаратора..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

MINIII

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ.СВИДЕТЕЛЬСТВУ

МЮ 6 01 Р 3 48 (21) 3361106/18-10 . (22) 05.12. 81 (46) 15.04.83. Бюл. В 14 (Z2) А.Л. Фрейман, О.Я. Каретный и P..Х. Гафиятуллин (71) Челябинский олитехничеекий ин ститут им. Ленинского комсомола (53) 621.317.391531.7(088.8) (56) 1. Ахметжанов A.A. Высокоточные системы передачи угла для автоматических устройств..М, "Энергия", 1975, с. 207-213.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2655151/18-10, . кл. Я 01.Р 3/48, 1978 (прототип). (54)(57) ИЗМЕРЦТЕЛЬ СКОРОСТИ ВРИЦЕНИя ВАЛА, Содержащий индуйционный

„„SU„„1012141 А, фазовращатель, соединенный через фор. мирователь со счетчиком периодов, генератор импульсов, подключенный к первбму входу советчика импульсов,, выход которого соединен со входом нуль-органа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет обеспечения линейности выходной характеристики в широком диапазоне скоростей, он снабжен

95-òðèããåðîì и компаратором, причем

К-вход RS --триггера подключен к ъыхо"ду нуль-органа, 5-вход — к выходу ,счетчика периодов, первый выход — к

::первому входу компаратора, а второй выход — ко вторым входам счетчика импульсов и компаратора.

10121

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления электроприводами.

Известны измерители скорости вра.щения на базе индукционных фазовращателей, представляющие следящую систему за углом поворота фазовращателя «1).

Недостатком таких устройств являет- 10 ся низкое быстродействие и малый диапазон измерения.

Известен также измеритель скорости вращения вала, который содержит индукционный фаэовращатель, соединенный )5 через формирователь со счетчиком периодов, генератор импульсов подклю" ченный к первому входу счетчика им- . пульсов, выход которого соединен со входом нуль-органа и две схемы сов- .0 падения. В устройстве измеряется изменение фазы начала (+1)-го периода сигнала на выходе индукционного фаэовращателя по сравнению с фазой начала (И+1)-го периода опорного напряжения. Выходная характеристика устройства определяется соотношением

Юь

"" ь+ о (2 Зо где — частота заполняющих импульсов; (gp — скорость вращения вала

& фазовращателя, 35 у — угловая частота эталонного сигнала;

jV. — код измеряемой скорости

2 и

3 — время измерения

И Щр

t заданное число периодов 40 измерения (2 g.

Недостатком устройства является то, что его выходная характеристика, описываемая соотношением (1), нелинейна. 45

Цель изобретения — повышение точности измерений путем обеспечения линейности выходной характеристики в широком диапазоне скоростей.

Поставленная цель достигается тем, 50 что измеритель скорости вращения вала содержащий фазовращатель, соединенный через формирователь со счетчиком периодов, генератор импульсов, подключенный к первому входу счетчика импульсов, выход которого соединен со входом нуль-органа, снабжен С-триггером и компаратором, причем

k-вход КЬ-триггера подключен к выходу нуль-органа, а Я-вход — к выходу счетчика периодов, первый выход — к первому входу компаратора, а его второй выход — ко вторым входам счетчика импульсов и компаратора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, где приняты

Ь Й(УО (2) где „ - требуемое быстродействие измерителя.

В дальнейшем используется скорректированное по возможности реализа. ции время измерения

276 и

И Во! (з) где и — определяется иэ (2).

Частота тактового генератора выбирается из соотношения (6о (ф)

Ihlh и где td> — минимальная Скорость вращв. ния вала, которую необходимо контролировать или разрешающая способность измерителя К=со ""

О

На счетчике импульсов 5 устанавливается число Мр, определяемое выраже. нием Ги +% Жи у . 2. И/р (5j обозначения: жв- угловая скорость вращения вала фазовращателя; o — код нулевой скорости, И- число периодов измерения, () — выходное напряжение устройства, на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу (И=5 ): при (Ug--О, при вращении вала фаэовращателя против направления электромагнитного поля в нем, при вращении вала фаэовращателя согласно направлению электромагнитного поля (на фиг. 2 прийяты обозначениями (,)л - выходное напряжение фазовращателя, 0> — напряжение на выходе счетчика периодов, Uy - напряжение на выходе нуль-органа, Π— выходное напряжение устройства, Π— среднее значение выходного напряжения .

Измеритель скорости вращения вала содержит индукционный фаэовращатель

1, соединенный через формирователь 2 со счетчиком периодов 3, генератор импульсов 4, соединенный с первым входом счетчика импульсов 5. Выход счетчика импульсов подключен ко входу нуль-органа б, выход которого соединен с R --входом К5-триггера 7, а

5-вход его — с выходом счетчика пери. одев 3. Первый выход RS-триггера 7соединен с первым входом компарато-. ра 8, à его второй выход — со вторыми входами счетчика импульсов 5 и компаратора 8 соответственно. Выход компаратора является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

На счетчике периодов 3 устанавливается необходимое число периодов измерения И, которое выбирают, исходя иэ требований по быстродействию как целую часть выражения

101214 (s) или с учетом (3),и {6)

Составитель М. Хаустов

Редактор .М.. Товтин Техред Т.Фанта

Корректор Л. Бокшан

Заказ 2752/55 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиИ

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 По прохождении и периодов выход- . ного напряжения фазовращатели U на выходе счетчика периодов 3 появляется импульс (U ) определяющий момент вре-, мени начала 1-ro цикла измерения.

При этом aS -триггер 7 переводится в 5 исходное состояние. На выходе компаратора 8 устанавливается напряжение

+О,и вырабатывается сигнал на разрешение счета счетчиком импульсоц 5, который в течение времени Т©= -ф- 10 работает в режиме вычитания. В момент времени 1 = Ь„+ Т> счетчик им- . пульсов 5 обнуляется и сигналом нульоргана 6 R5 -триггер 7 переходит в новое состояние. При этом на выходе компаратора устанавливается напряжение U на счетчик импульсов 5 поступает сигнал запрета счета и уста-. навливается число йо. Длительность цикла измерения определяется соотношением

Г®î+ < о

T1= (б1

Вйходное напряжение компаратора .8 представляет собой частотно-.модулиро- 5 ванйый сигнал с частотой следовани. импульсов

<Юо+ 0)

2чГи (7/

4 зависящий от скорости вращения вала фазовращателя, где Вы - частота выходного напряжения измерителя.

Среднее значение напряжения Q на выходе компаратора 8

+ ; ц . т (= „i. омн*, t3 (,ж.

"И),„)М= ЯО (0)(т )) с+ См(2

50> I т,Ит.-т„ ) Как видно иэ (9) устройство име- ет линейную выходную зависимость среднего значения напряжения от.скорости вращения вала фазовращателя.

Причем знак O определяется направ лением вращения вала фазовращателя.

Максимальная частота вращения фут ", которую можно определить по алгоритму (9)ц -, что значительно пре тю восходит конструктивные возможности фазовращателей.