Устройство для измерения скорости вращения вала исполнительного механизма

Устройство для измерения скорости вращения вала исполнительного механизма

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респ убпик (11) 55 1 56

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18. 08. 75 (21) 21666 75/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.03.77,Бюллетень № 11 (45) Дата опубликования описания29.05.77 (51) М. Кл.>

Q01 P 3/00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 531.7:621. .317,39 (088 8) И. Я. Сухов, А. Н. Зайцев и А, С. Ляндрес (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО,ЦЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ

ВАЛА ИСIIOJIHHTEIIÜÍÎÃÎ МЕХАНИЗМА куЯ.

Изобретение относится к средствам измерения скорости вращения и может быть использовано в системах управления электроприводами, например, металлургической, бумагоделательной и других отраслях промышленности.

Известные устройства для измерения скорости вращения состоят из счетчика для подсчета числа импульсов на выходе импульсного датчика перемещения, причем появ- щ пению импульса на выходе датчика соответствует поворот .вала датчика на определенный угол (lg. Недостатком устройства является то, что измеряется скорость датчика, которая может отличаться от скорости l5 вала исполнительного механизма в пределах оборота.

Наиболее близким к данному техническому решению является устройство для измерения скорости, содержащее счетчик, соеди 20 ненный с импульсным датчиком перемещения, индикатор исходного состояния, фиксирующий начало оборота вала датчика и соединенный со счетчиком, и выходную логиОднако в таком устройстве вследствие неточности изготовления и монтажа кинематических передач нарушается линейная пропорциональная зависимость между углами поворота исполнительного механизма и датчика. Это приводит к тому, что мгновенная скорость вращения будет измерена с большой погрешностью.

Целью изобретения является повышение точности измерения скорости вращения вала.

Это достигается тем, что устройство снабжено дешифратором, соединенным с выходом реверсивного счетчика, двумя формирователями импульсов, подключенными к выходам дешифратора, устройством определения направления вращения и пятью элементами И одним элементом ИЛИ, причем выход датчика подключен ко входам первых двух элементов И и ко входу пятого элемента И выход индикатора исходного состояния подключен ко входам третьего и четвертого элементов И, вторые входы первого и третьего элементов И соединены с выходом "Вперед", а второго и четвертого

551562 элементов - с выходом "Назад устройства определения направления вращения, а выходы первых двух элементов соединены соответственно с суммирующими и вычитающим счетными входами счетчика., выход третьего элемента — со сбрасывающим входом, а выход четвертого, на третий вход которого включен код исходного состояния,— со входом записи информации того же счетчика, при этом выход первого формиро- щ вателя соединен со вторым входом пятого элемента И выход которого через элемент

ИЛИ, соединенный вторым входом с выходом второго формирователя, подключен к выходной клемме устройства. 15

На фиг. 1 показана блок — схема устройства; на фиг. 2 - графики зависимости числа импульсов на выходе датчика от угла поворота исполнительного механизма; на фиг.3временная диаграмма работы формирователя. 20

Устройство содержит импульсный датчик перемещения (ИДП), который подключен к прямому входу элемента И5, .выход которого через элемент ИЛИ соединен с выходной клеммой устройства. Кроме того, выход 25 датчика соединен со входами элементов И1 и И2, выходы которых соединены соответственно с суммирующим и вычитающим счетными входами реверсивного счетчика (СЧР).

Выход индикатора исходного состояния (ИИС) ЗО соединен со входами элементов ИЗ и И4, причем вторые входы элементов И1 и ИЗ соединены с выходом "вперед", а эпемен« тов И2 и И4 - с выходом "назад" устройства определения направления вращения З5 (УОНВ). При этом элемент И4 представляет собой группу схем И, число которых равно числу разрядов двоичного представления числа импульсов, соответствующих одному циклу работы устройства. Это число 4о поразрядно включено на третьи входы схем

И элемента И4. Выход элемента ИЗ соединен со сбрасываюшим входом, а выход элемента И4 — со входом для записи информации счетчика (СЧР). Выход счетчика вклю- 45 чен на вход дешифратора ДШ (например, диодного), выходы которого соединены с двумя формирователями импульсов t= 1 и

F 22, первый из которых соединен со входом элемента И5, а второй - во входом элемента ИЛИ.

На фиг. 2 показана зависимость числа импульсов на выходе датчика от угла поворота исполнительного механизма (ИМ): прямая Ми — когда нет несоосности сочлене55 ния валов ИМ и датчика; кривая Hp- когда имеется несоосность, ломаная Ng - при введении данного устройства.

Следует заметить, что при соединении

ИМ с датчиком через повышающий редуктор, индикатор исходного состояния ИИС следует установить на валу ИМ, а через понижающий редуктор — на валу датчика.

При безредукторном сочленении валов место установки ИИС выбирается произвольно.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При вращении вперед из исходного состояния реверсивной счетчик СЧР устанавливает» ся в нулевое состояние сигналом с выхода ИЗ. Через элемент OI импульсы от

ИДП идут на сложение в реверсивный сче+. чик, состояние которого контролирует де шифратор ДШ, в который заложена зависимость числа от положения вала датчика относительно индикатора исходного состояния. При совпадении состояний реверсивно-го счетчика и дешифратора, которые могут быть только при рассогласовании поворота

ИМ и датчика на угол, соответствующий появлению одного импульса, формирователи

Г1 или F2 выдают импульсы (см. временную диаграмму на фиг. 3). Импульс с формирователя Р4, поступая на вход элемента И5, запрещает прохождение очередного импульса с ИДП на выход устройства, и таким образом осуществляется пропуск импульса. Формирователь Р 2 выдает дополнительный импульс на вход схемы ИЛИ, и таким образом осуществляется добавление импульса.

При вращении в другую сторону устрройство работает аналогично, при этом в исходном состоянии с помощью схем совпадения И4 в счетчик записывается код исходного состояния Йище, импульсы от

ИДП поступают в реверсивный счетчик через схему совпадения И2 на вычитание.

Дешифратор выдает команды на добавление импульса, когда выходной код реверсивного счетчика находится на кривой (см. фиг. 2), угол наклона которой меньше, чем у прямой Ми, и на пропуск импульса, когда этот угол больше.

Таким образом, при повороте вала исполнительного механизма на любые равные углы числа импупьсов, выдаваемых импульсным датчиком перемещения, будут отличать ся не более, чем на единицу, что позволяет снизить ошибку измерения скорости в некоторых сцучаях в несколько десятков раз.

Кроме того, использование предпагаемого устройства для измерения скорости вращения вала дает возможность не предъявлять особых требований к точности изго товления, монтажа и центрирования кинематических передач.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости вращения вала исполнительного механизма, содержащее импульсный датчик перемещения, индикатор исходного состояния и реверсивный счетчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено дешифратором, соединенным с выходом реверсивного счетчика, двумя форми- >р рователями импульсов, подключенными к выходам дешифратора, устройством определения направления вращения и пятью элементами И, одним элементом ИЛИ, причем выход датчика подключен ко входам первых 15 двух элементов И и ко входу пятого элемента И выход индикатора исходного состояния подключен ко входам третьего и четвертого элементов И, вторые входы первого и третьего элементов И соединены с выходом вперед, а второго и четвертого— выходом "Назад" устройства определения направления вращения, выходы первых двух элементов И соединены со счетными входами реверсивного счетчика, выход третьего элемента И с обнуляющим входом, выход четвертого элемента И с установочным входом реверсивного счетчика, выход первого формирователя соединен со вторым входом пятого элемента И, выход которого через элемент ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя, подключен к выходной клемме устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Орнатский П. П, Автоматические измерения и приборы", Киев, "Вища школа", 1973 r, с. 321,387.

2. Патент Франции № 2209935, кл (01 P 3/00, 09.08.74 (прототип). фиг. 7

55 1562

Составитель М. Хаустов

Редактор С. Либкина Техред Q. Луговая Корректор Ж, Кеслера

Заказ 117/23 Тираж 1051 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушсхая наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4