Датчик скорости вращения

Датчик скорости вращения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1» 481835

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено11.09.73 (21)1958448/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 25.08.75,Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 23.10.75 (Sц М. Кл.

601 р 3/46

Гасударственный намнтет

Совета Министров СССР оо делам изоорвтений и открытий (Q) УДК 621.3 (088.8) (?2) Авторы изобретения В.С. Бердяев В.г. Сидоричеви В.П.Ярошевский (71) Заявитель (54) ДАТЧИК СКОРОСТИ БРЛШЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления положением орудий, радарных антенн, в рулевом управлении кораблей, в дистанционных передачах позиционной информации и тп, Известны датчики скорости врашения, содержашие сельсин, три фазсвь х детектора, выходы которых соединены соответ ственно с входами трех фильтров нижней частоты, дифференциатор, выход которого связан через схему выделения модуля с входом выходного фильтра нижней частоты, управляюшие входы фазовых детекторов подклкчены к выходу источника опорного напряжения.

Однако в этом датчике дифференцируется функция косинуса, которая соответ ствует огибающей напряжения после филь тров нижнеи частоты, изменяющаяся в ширских пределах, что вызывает повышенную пульсацию выходного напряжения датчика, понижение точности измерений и сужает диапазон измеряемых скоростей. 33

Ileab изобретения — увеличение точности и расширение диапазона измерений.

Достигается это тем, что датчик содержит дешифратор, три компаратора и три ключа, аналоговые входы которых соединены с соответствуюпшк и выходами фильтров нижних частот, которые в сочетании из трех по два соединены с входами трех комнараторов, выходы компараторов, 1л соответствуюшими входа лли дешифратора, каждый нз трех выходов которого соединен с управлякацим входом одного из соответствуюших ключей, выходы которых соединены с входом дифференциатора, причем

15 выходные концы трех фазных обмоток сельсина подключены к входам соответствуюших фазовых детекторов в том же сочетании.

На фиг. 1 изображена функциональная

20 схема датчика скорости врашения и на фиг. 2 — диаграммы состояний в разлит-, ыхх точках функциональной схемы:

Функциональная схема датчика состоит из фазных детекторов 1-3, фильтров нижИ них частот ключей 7»9, ког параторов

181 835>, 15

10-12, дешифратэра 13, дпфференциатора

14> схемы 15 выделения лгэдуля и <1>и>!Итра HIKHHK частот 16. 1!а управляк>шlн. входь! фазовых JIQHTopOB 1-3 с клел!лъ

) 7 пэ линии 24 подается опорное папряние U<211 . Вхэднь!е напряжения посту пают па клеммы 18-20, которые связаны линиями 21-23 с входамп фазовых дс т<>кто1>ОВ, Велходы посл< дпих B<> 1!Яниял!

2 5>-" 7 сВЯзаны с вход<>л>и фин<) ров iiH>i пих ч<>стот 4»l>> которые СВЯ >аны 11иlп!Я» ми "8-30 с входамн к!1н>чей 7-0. <:2днов1>ел!с>нно вход к»мпаратора 10 соединен с линиями 28 и 30, Вход кол<наратора

12 с пиниями 28 и 2><2, вход кол!Нар!>т»ров ) 0-12 лини»л<н 31 соединены с нх<>дал>и деп!1><1Рс>тор<> .l:3.

Выходы дешифратора l 3 пиниями 34-:3<> связаны с управлявшими !>Ход<ми к»к>чей

7-Г2, входы ко r<>p» х»бъеднпя1<>тси сов» местно и по «HiiHH 37 подаются на вход дифферепциа I op<> .1 4. Выход де<1 ????1><>нц>!<1т О!>а 1 4 п» пи!п!и, 3 8 пода< тся 11Ll Вх»ц схемы выделения м»дуня 15. Выход схемы выделения модуля ) 5 пэ линии 3О поступает на вход фильтра нижних частот

16. С < ro выхода по пинии 40 снимается выход»ос напряже|п!е датчика. Выходные концы фа<>ных обмочок сс>льсина 41 подключены к к>!<>л!л!<>м .! H-20. Источник

oIIoPHoi »ни л»1 >и < н>1>< 4 полк>ночен к обмотке 1п>с>буждспия се>п<:ина 4! и клемме 17.

Фаз»вые детекторы 1-3 преобразуют на»ряжения <>т се>н си»ц,ны синусу угла поворота вала Актив!П>!с фильт1>ы пиж1шх чс>стэт

4-6 осуществляют сглаживание и выделение огибавших. Компаратэры 10-12 осуществляют сравнение между собой посту!!<Ноших напряжсний. 11ец»нфратэр 3 осуществляет логические .>перации AC V

ЧАС, ABvAB и 13СЧВС. Ключи 7-9 обеспечивают коммутацию, гибаюших, поступаю1- !их HQ их Вход фильтр".>В нижних частот

4-6. 1!апряжение> прэпэрциэнальное скорости изменения угла -поворота вала 10, вырабатывается дифференциатэрэм 14.

Схел<а выделения модуля 15 используется для преобразования бипэлярнэгэ напряжения, поступаюшего с дифференциатэра

14 в постоянное напряжение одной полярности и может представлять собой двухполупериодный выпрямитель, фильтр нижних частот 16 устраняет пульсации схемы выделения модуля 15„

Работа датчика заключается в следую»!ем, 5

)> 5>

Известно, чтэ при использовании синхронпэ-следяшего привода на сельсипах, положение угла »овэрота вала задается трс>-<я перел!еннъ1:.!и аналоговыл и напряЖЕНИЯМИ СЕЛЕ)СНI<а> СДВИНУТЫ K И IIP) I ОТНО» сите!1ьнэ друга на. 120 и модулированными»О алпп»11уде по закону синуса угла поворота вала. Эти напряжения преобразун>тся в iia»1я кения, являющиеся огибаюБшми п<урс" л!е1)нь х аналоговых напряжений

< ольсипа. ll<> этил1»гибаюшим за один

;>б»рот в«>>а могут быть определены 3 сектора, представляк шие собой уровни напря>Е<е. 1lHH 1 j>HI!HI!bi > »торых опредс)J191»TCSI с:ран»опием по «мппитуде огибаю!!!Их между собой.

If»clio погпческпх опе!)аций с п»пученными ур<>шь>л!и, в лонеч»ом итоге получан3 >ся 6 «:>Итэр»ых !<а»ряж<>llHH, с:оответс!!>уюп!Пх»д»ол<у -п»>шол!у обороту вала по 60 в Kки огибающих, сос>! Вегствуюшие ка;кдому сектору, прсдста1»!>1ы из себя отрезки линей»»-нарастаюшег» ипи >н>пе!!Н< п<>даю>пего напряжения. A т >к KHK функция синуса практически (с Tu>l»ocтьн> 2 :,) пи»ейна при изменении

api уме»та в нр<>делах +, 3<2», т» имеет место прямо-прон»рни»нальпая зависимость между величиной напряжения огибающей и углом повор»та вала. lloyd»e опе1>ацпи диффере>шировапия полученного пил»»бразного напряжения, в кон<.ч»<>м итоге >>л!ею1 на вых:>де постояпн >е»1>пр><>кение, пропорциопалы>ое скорости О игнмепе»ия угла повсрота вапэ.

Трехфиное напряжение сея.сина поступает на клеммы ) 8-20 и затем подается на вх:>ды фазовых детекторов )-3 в соответствую»!их сочетаниях. Одновременно с этими Наг>ряжениями на управляюп!ие входы всех фазовых детекторов с клеммы 17 поступает опорное напряжение U „. Выхэдные напряжения фазовых детекторов представляют собой пульсирующие напря« жения соответствующих сочетаний фаз.

2)ля выделения огибаюших эти напряжения пэ линиям 25-27 поступают на вхэды активных фильтров нижних частот 4-6, на выходах которых при изменении угла поворота вала получаются напряжения, изображенные На диаграмме (см.фиг.2,a). Эти напряжения по линиям 28-30 поступают на вход кэмпаратэрэв 10-12, которые срабать>вают при равенстве сэответствуюших огибаюших и уровнями напряжений на своих выходах определяют границы трех секторов.

rpaHHïa первого сектора, изображенного на фи..2>б букэвэй Л> определяется

4818Д5 сравнением между собой напряжений двух огибаюших; граница второго сектора, изображенного на фиг.2, в буквой В, определяется сравнением одной из первых и третьей огибаюших, а граница третьего сектора, изображенного на фиг. 2 г буквой С, определяется сравнением второй и третьей эгибаюших. Перепады нагряжений, определяюшие границы секторов А, В и С по линиям 31-33 поступают на вход дешифратора 13, который осушествляет логические операции ACVAC, ABVAB и ВС ВС с поступаюшими уровнями А, В и С, обеспечивая тем самым определение шести секторных напряжений, каж дый из которых соответствует 60э оборота валя (см.фиг.2, д,е,к), Полученные

60 — секторные уровни напряжений, с дешифратора 13 ни линиям 34 — 36 управляют коммутацией клкэчей 7-У, обеспечивая на обшем выходе их линейноиадяюшее или линейно-иярастакппее напряжения (сл(.фиг.2, з ) ..

Пилообразное напряжение ио линии 37

Tl(,ñòóè»åT иа вход диффереэи(и»тора 14.

На выходе дифференциаторя получается напряжение, иредставлякпиее прямоугольное напряжение иоложитеэн;ной, и отрии((тольнои поля)и((к.тел (сл(.фиг.2, и ) и соотв(этстнукпис.е наклону пилообразного напряжения, т.е. скорости изменения угля. l !.ðÿìýóãîëû(îe напряжение, завал вери(ишя которого определяется приведенной выше иелннейиостью, с выход» дифференцияторя 14 ио л(гиии 38 поступает ия схе..у выделения модуля 1.5. Па выходе схемы выделения модуля 15 образуется постоянное напряжение, модуль котор;эго пропорционален изменению угля поворота вала (см.фиг,2 к).

Далее это напряжение по линии 39 подается на фильтр нижних частот 16, на выходе которого получается постоянный уровень напряжения свободный от пульсации выхода схемы выделения модуля

15 (см,фиг.2, л.).

Использование такого датчика позволяет исключить электромеханические узлы - тахогенератор постоянного тока совместно с его редуктором — в следят ших системах. Это новь:шает надежность работы и сэкрашает габариты аппаратуры.

Предмет изобретения

Датчик скорости врашения, содержаший сельсин, три фазовых детектора, выходы которых соединены соответственно с входами трех фильтров нижней частоты, диффе20 ренциатор, выход которого связан через схел.у выделения модуля с вхэдол выходного фильтра нижней частоты, управляюшие входы фазовых детекторов подключены к выходу источника опорного напряжения, 25 о т л и ч а ю ш и и с я- тем что с целью

3 увеличения точности и расширения дианазона измерений, он содержит дешифратор, три комияратора и три ключа, аналоговые входы которых соединены с соответствую30 и(ил(и выходал и фильтров нижних частот

3 которые в сочетании из трех по два соединены с соответствуюшими входял(и трех кол(пар»торов, выходы комияраторэв соединены с сооТВс.òñ÷.âóþøèìè входал(и дешифратор», каждый из трех выходов которого (эоединен с управляюшим входом одного из соэтветствуюших ключей, выходы которых соединены с входэл(диффереициятора, при чем выходные концы трех фязиых обмоток

4< сельс)(на подключены к входам соответствуюших фазовых детекторов в том же с(э четании.

481835 чьи

8, редактор Е.Гончар

Изд. М Ц ) Заказ Qgg

Подписное

T vГ>аж 902

1П1ИИПИ Государственного к<>митета Сов та Министров СССР по делам нзобр;.н.ний и открытий

Москва, 1131> .>">, Раушская наб., 4

Преднрнятн> сПатент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

АС vN, A8vA8

ВС v ÂÑ

Составитель Я я;.,<.нл оц

Техред И.Карандашов>з Корректор Л К „д