Устройство для измерения углового положения шагового двигателя

Устройство для измерения углового положения шагового двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

33554I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 5.Х1,1970 (№ 1494004/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.1Ч.1972. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 16.V.1972

М. Кл. б Old 5/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 531.71:531.14(088.8) т

С. В. Куликов, Б. В. Чистяков, В. А. Ряполов, Л. В. Кр ков „„„, Л. М. Перфильев, Г. А. Орел-Хомяков и Л. П. Колоб ев

Авторы изобретения

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОГО ПОЛО)КЕНИЯ

ШАГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

Устройство относится к области автоматического контроля и измерения параметров систем управления с шаговыми двигателями.

Известны электронные измерители углового положения шагового двигателя, содержащие индикатор направления вращения шагового двигателя, формирователи импульсов, импульсные источники тока и интегрирующий конденсатор.

Недостатком известных измерителей углового положения шаговых двигателей является пониженная точность, которая вызвана погрешностью от паразитных токов утечки интегрирующего конденсатора.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем дополнительно установлен преобразователь непрерывного напряжения в ступенчатое, вход которого подключен к интегрирующему конденсатору непосредственно, а выход через резистор.

Это позволило повысить точность работы устройства для измерения углового положения шагового двигателя.

На фиг. 1 приведена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 — эпюры токов и напряжений, поясняющие принцип действия устройства.

Устройство содержит индикатор направления вращения шагового двигателя 1, формирователи положительных 2 и отрицательных 8 импульсов, импульсные источники тока 4 и 5, интегрирующий конденсатор б, преобразователь непрерывного напряжения в ступенчатое 7, выход которого через резистор 8 соединен с конденсатором б.

К выходу индикатора 1 подключены формирователи импульсов 2 и 8, выполненные, например, на базе одновибраторов. Выходные импульсы с формирователей импуль10 сов 2 и 8 поступают на соответствующие источники тока 4 и 5, выходы которых подключены к конденсатору б.

Для обеспечения компенсации суммарного тока утечки конденсатора б он подключен ко

15 входу преобразователя 7.

В зависимости от направления вращения шагового двигателя последовательности импульсов в четырех его фазах с помощью индикатора 1 преобразуются в последователь20 ность либо положительных, либо отрицательных импульсов (фиг. 2, а).

Импульсы с выхода индикатора 1 после формирователей 2 и 8 поступают на источники тока 4 и 5, которые вырабатывают им25 пульсы тока постоянной амплитуды с длительностью, р ав ной длительности и м пульсов с формирователей 2 и 8 (фиг. 2, б, в).

Каждому импульсу тока от источников тока 4 и 5 соответствует приращение (положи30 тельное или отрицательное) напряжения на

335541 конденсаторе б (сплошная линия, на фиг. 2,г), а каждый импульс тока соответствует шагу шагового двигателя. Таким образом, напряжение на конденсаторе б пропорционально угловому перемещению шагового двигателя.

Без подключения к конденсатору б преобразователя 7, имеющего петлю гистерезиса на каждой ступеньке, и резистора 8 суммарный ток утечки конденсатора б приводит к появлению на этом конденсаторе дополнительного постоянно возрастающего напряжения, вызывающего погрешность в измерении действительного углового положения шагового двигателя.

При подключении к конденсатору б преобразователя 7, имеющего петлю гистерезиса на каждой ступеньке, и резистора 8 каждой определенной по величине зоне напряжений на конденсаторе б соответствует ступенька напряжения- на выходе преобразователя 7.

При изменении напряжения на конденсаторе б внутри этой зоны напряжение на выходе преобразователя 7 остается постоянным и равным напряжению на конденсаторе б в середине указанной зоны. Следовательно, в случае нахождения потенциала конденсатора 6 в середине зоны через резистор 8 ток не протекает. Если же напряжение на конденсаторе б будет меньше или больше, чем напряжение в середине зоны, то через резистор 8 течет ток, который перезаряжает кондентатор б так, чтобы вернуть потенциал конденсатора 6 в середину зоны, т. е. к потенциалу ступеньки напряжения на выходе преобразователя 7.

Величину сопротивления резистора 8 выбирают такой, чтобы ток через него внутри зоны изменения напряжения на конденсаторе 6 был больше суммарного тока утечки этого конденсатора. Таким образом, ток через резистор 8 внутри зоны компенсирует суммарный ток утечки конденсатора б и погрешность не возрастает. При этом, если шаговый двигатель находится в определенном положе5 нии, напряжение на конденсаторе б не изменяется, несмотря на существование суммарного тока утечки этого конденсатора.

При изменении напряжения на конденсаторе 6, выходящем за пределы указанной

10 зоны, выходное напряжение преобразователя 7 скачкообразно переходит на следующую ступеньку и обеспечивает через резистор 8 компенсацию суммарного тока утечки в новой зоне изменения напряжения на конденса15 торе 6. Таким образом осуществляется самонастройка измерителя углового положения шагового двигателя: каждой зоне изменения напряжения на конденсаторе б соответствует определенная ступенька напряжения на выхо20 де преобразователя 7, обеспечивающая компенсацию суммарного тока утечки конденсатора б (на фиг. 2 сплошной линией обозначено выходное напряжение измерителя, а пунктирной — напряжение на выходе преобразо25 вателя 7).

Предмет изобретения

Устройство для измерения углового поло30 жения шагового двигателя, содержащее индикатор направления вращения шагового двигателя, соединенный через формирователи импульсов с импульсными источниками тока, к выходам которых подключен интегрирую35 щий конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы, в нем дополнительно установлен преобразователь непрерывного напряжения в ступенчатое, вход которого подключен к интегрирующему кон40 денсатору непосредственно, а выход через резистор.

335541

I I

Составитель В. Рыгалин

Техред Т. Ускова

Редактор Л. Утехина

Корректор E. Усова

Заказ 1277/16 Изд. № 497 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2