Устройство для измерения фазового рассогласования

Устройство для измерения фазового рассогласования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii>?48278

4 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено220678 (21) 2637908/18-21 с присоединением заявки Н» (53)М. Кл.

G01 R 25/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150780 Бюллетень Йо 26

Дата опубликования описания150 780 (53) УДК 621. 317. 37 3 (088 8) (72) Авторы изобретения

H.Г.Бутырин и A.Н.Щербина (71) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. M.И.Калинина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОГО

РАССОГЛАСОВАНИЯ

Изобретение относится к измерив тельной технике и может быть использовано для измерения фазового сдвига между вращающимися валами двух механизмов..

Известно устройство для измерения фазового рассогласования с использованием импульсных датчиков, построенных на базе триггерного фаэометра с фильтром нижних частот (1) .

Недостатком устройства является значительная инерционность, вносимая фильтром.

Известно устройство для измерения фазового рассогласования, построенное по усовершенствованной схеме триггерного фазометра, в котором использован интегратор с запоминающей обратной связью в качестве быстродействующего фильтра (2) .

Недостатком этого устройства является невозможность определения мгновенного (текущего) значения разности фаз в промежутке между импульсами первого и второго каналов.

Цель изобретения — определение мгновенного значения фазового рассогласования.

Поставленная цель достигается тем, .что в устройство для измерения фа- 30 эового рассогласования, содержащее два канала, каждый из которых сос тоит иэ преобразователя частоты в напряжение, соединенного через резистор со входом операционного усилителя, в обратной связи которого параллельно соединены конденсатор и ключ разряда, управляющий вход кото" рого соединен с выходом формирователя импульсов, выходной усилительсумматор, ключ и источник опорного напряжения, введены основной и дополнительный датчики в каждый из каналов,блок сравнения и компаратор,причем ,основной и дополнительный датчики в каждом из. канайов соединены соответственно с входами формирователя импульсов и преобразователя частоты в напряжение, выходы операционных усилителей каждого из каналов соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, выход которого соединен с одним иэ входов выходного усилителя-сумматора и через компаратор с управляющим входом ключа, через который источник опорного напряжения соединен со вторым входом, выходного усилителя-сумматора.

На фиг. 1 представлена фукциональ,ная схема устройства фазового рас «у4@Ф мм ««««ьье+ : «=-* ---, - «. -. - -:- . : м«й 4@ м «« "«:«««. ««" « -" "-« *... - = ." . " ° «у -., е«

748278 срабатывает при появлении на выходе компаратора отрицательного (например) ° напряжения.

Таким образом, происходит преобразование фазового сдвига в напря5 жение в промежутке времени

В дальнейшем цикл измерения йовторяется.

«

В моменты времени t происходит перемена знака разности фаз, что приводит к сбросу выходного напряжения в моменты 4 до нуля Диапазон измерения фазового рассогласованИя таким образом составляет

0-ЗбОо)

В качестве одного иэ сигналов, поступающих на вход блока сравнения, может быть использовано специально сформированное пилообразное напряжение, которое будет являться задающим. Такая структура устройства це20 лесообраэна для систем фаэовой стабилизации скорости.

Напряжение с выхода преобразбва- телей через резисторы поступает. на усилитель 5 и интегрируется интегра- ЗΠ— торами, которые представляют собой усилитель 5, в обратной связи которого — конденсатор б. B момент при"-хода следующего импульса с датчика 1 конденсатор б усилителя 5 разряжается через ключ 7. Формирователь 8

"=ст ужйт для получения импульса управлейия с длительностью, достаточной . для полного разряда конденсатора б.

Разйость напряжений инте«граторбв операционного усилителя 5 выявляет- 40 ся блоком 9 сравнения.

Напряжение на выходе блока 9 постуйает "на «од«ин из входо«в выходного усилителя-сумматора, а на второй вход его через ключ 11 от истбчйика

12 опорного найряжения подается эталонное напряжение. Управление ключом

11 производится напряжейием С вых«ода блока 9 по достижении ойределенной величины, которая фиксируется в компараторе 13.

Так как в момент сброса операционного усилителя 5 йай«р«яж«е«йие =Ha "«выходе блока 9 скачкообразно изменяется на

«велйчину«, равную максимальному эна- 55 чеиию выходного напряжения усилителя 5, а, следовательно, и блока 9, " то "напряжение на выходе блока 9 в этот момент времени меняет свой знак на противоположный. Этот факт йспо«льэуется для определения момента подк- 60 лючени* опорного напряжения . С этой целью выходное напряжение с блОка 9

"подается на вход компаратора 13. "

Ключ ll, управляющий вход которого со«ед«инен с выходом компаратора, 5

4 согласования; на фиг 2 — временные ди аграммы, Устройство содержит в каждом канале основной и дополнительный импульсные датчики 1 и 2, преобразо- ватель 3 частоты в напряжение, резистор 4, операционный усилитель 5, конденсатор 6, ключ 7 разряда, формирователь 8 импульсов и, кроме Того, блок 9 сравнения, выходной усилитель-сумматор 10, ключ 11, источник 12 опорного напряжения и компаратор 13.

Устройство работает следующим образом.

С момента появления импульса на выходе основного датчика 1 импульсы с дополнительных датчиков 2 поступают на входы .преобразователей 3 час-. тоты в напряжение. Напряжение. на выходах преобразователей 3 пропорционально мгновенному значению скорос.ти каждого из валов. Быстродействие схемы измерения скорости определяется числом меток дополнительного датчика и при использовании быстродействующих преобразователей 3 определяет ся расстоянием между двумя соседними метками дополнительного датчика, Технико-экономический эффект от внедрения устройства определяется его высокой точностью, ограничиваемой лишь числом меток дополнительного датчика. При использовании в качестве этбго датчика диска с магнитным слоем с количеством меток порядка

20 10, угловая погрешность выявителя составляет величину менее 1

Быстродействие также определяется количеством меток датчика, а, кроме того, характеристиками преобразователя частоты в напряжение.

Формула изобретения

Устройство для измерения фазового рассогласования, содержащее два ка-, нала, каждый из которых состоит из преобразователя частоты в напряжение, соединенного через резистор со входом операционного усилителя, в обратной связи которого — параллельно соединенные конденсатор и ключ разряда, управляющий вход которого соединеí с выходом формирователя импульсов, выходной усилитель-сумматор, ключ и источник опорного напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью определения мгновенного значения, оно снабжено основным и дополнительным датчиками в каждом иэ каналов, блоком сравне- . ния и компаратором, причем основной и дополнительный датчики в каждом из каналов -соединены соответственно с входами формирователя импульсов и преобразователя частоты в напряжение, выходы операционных усилителей каждого иэ каналов соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения; выход которого соединен-с-одним иэ входов выходного усилителя-сумматора и через хомйаратор с управляющим входом клю5, 748278 ча, через который источник опорног напряжения соединен со вторым входом выходного усилителя-сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Титов В.В.Измерительные спусковые устройства, И., Энергия, 19б4, с 6,,2, Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2454б72/09,кл.Н 03 Э 3/04, 1977 г

748278

Заказ 4352/11 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва) Ж-35, Раушская наб., д.

4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель М.Барашков

Редактор И.Нестерова ТехредН.Барадулина Корректор И.Муска