Датчик угловой скорости

 

ДАТЧИК УГЛОВОЙ СКОРОСТИ , содержащий два блока дифференцирования , вход каждого из которых подключен к одному из выходов синуснокосинусного датчика углового положения. 8СБСОШЗЯДЯ J5 ЙАТЕЙШ- . ттскАя «яБлнугшд а выходы связань с входами первого сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения его точности в него введены блок деления, вггорой сумматор и четыре блока ыеделенвя модулей , первый и второй из которых подключень входами по одному к выходам соответствующих блоков дифферендирования , а выходами - к входам первого сумматора , третий и четвертгый подключены входами по одному к вкодам соответствук -щих блоков дифференхгарованпя, а выходами - к входам второго суммаггоре, при этом выход первого суммеггора подключен к входу делимого блока, деления, выход второго сумматора - к входу делиге ш , g блока деления, выход которого являет- (Л ся выходом датчика угловой скорости.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3309768/2 4-07 (22) 01.07.81 (46) 07.04.83. Бюл. ¹ 13 (72) А. С. Савельев, В. В. Белошабский, И. Х. Зингер, Б. 3. Итенберг и Ю. Л. Мыльников (71) Челябинский ордена Ленина трубопрокатный завод (53) 621.317.39:531.767 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 556384, кл. 601 P 3/48, 1975.

2. Патент ФРГ № 1941312, кл. Н 02 Р5/28,,1971. (54) (57) ПАТЧИК УГЛОВОЙ СКОРОСТИ, содержащий два блока дифференцирования, axon каждого из которых подключен к одному из выходов синуснокосйнусного датчика углового положения, д) 601 P 3/48; Н 02 Р 5/34. а выходы связаны с входами первого сумматора, о т л и ч а ю ш и и с я тем,. что, с целью повышения его точности,> в него введены блок деления, второй сумматор и четыре блока выделения модулей, первый и второй из которых подключены входами по одному к выходам соответствующих блоков дифференцирования, а выходами — к входам первого сумматора, третий и четвертый подключены входами по одному к входам соотве и:твук» ших блоков дифференцирования, а выходами — к входам второго сумматора, при этом выход первого сумматора подключен к входу делимого блока, деления, выход второго сумматора — к входу делителя . ( блока деления, выход которого samer.-. Е ся выходом датчика угловой скорости.

1010866

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть ис Ользомано, для формирования с высокой точностью сигнала обратной связи по скорости в нереверсивных электроприводах бумагодела5 тельной, пе ентной, горнообогатительной и металлургической отраслей промышленности е

Известен датчик угловой скорости, содержашшй синусно-косинусный вращающийся трансформатор, обмотки крторого через амплитудные демодуляторы соединены с множительными устройствами, выходы которых подключены к элементу сравнения, а входы — к соответствующим нелинейным элементам соответственно с синусоидальной и косинусоидальной характеристиками, при этом выход элемента сравнения подипочен к входу линейного фильтра, который через интегратор сое- динен с входами нелинейных элементов(1 .

Недостатком указанного датчика угловой скорости является невысокая точность, измерения скорости (особенно динамическая точность) из-за наличия в нем двух множительных устройств, которые вносят существенную погрешность, при широком диапазоне изменения входных сигналов; двух нелинейных построителей, идентичности которых добиться затруднительно, и фильтра на выходе устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является реверсивный датчик угловой скорости, содержащий два блока дифференцирования, вход каждого из которых 35 подключен к одному из выходов синусно-косинусного датчика углового положения, выхоц первого блока дифференпирования через аервый блок умножения подключен к одному входу сумматора, 40 выход второго блока дифференцирования через второй блок умножения — к другому входу сумматора, входы первого и второго блоков дифференцирования— к вторым входам второго и первого бло- 45 ков умножения соответственно, при этом выход сумматора является выходом реверсивного датчике угловой. скорости(2).

Известный датчик -угловой скорости обеспечивает получение реверсивного сигнала скорости, однако имеет невысокую точность, обусловленную неидентичностью характеристик блоков умножения в широком диапазоне изменений входных сигналов. При решении ряда практических задач определяющим требованием к датчику угловой скорости является высокая точность формирования сигнала на выходе.

Цель изобретения - повышение точности датчика угловой скорости. .Указанная цель достигается тем, что в датчик угловой скорости, содержащий два блока дифференцирования, вход каждого из которых подключен к одному из выходов синусно-косинусного датчика углового положения, а выходы связаны с входами первого сумматора, введены блок деления, второй сумматор и четыре блока выделения модулей, первый и второй из которых подключены входами по одному к выходам соответствующих блоков дифференцирования, а выходами — к входам первого сумматора, третий и четвертый подключены входами по одному к входам соответствующих блоков дифференцирования, а выходами — к входам второго сумматора, при этом выход первого сумматора подключен к входу делимого блока деления, выход второго сумматорак входу делителя блока деления, выход которого является выходом датчика угловой скорости.

На чертеже представлена структурная схема датчика угловой скорости. ! Датчик угловой скорости содержит блоки 1 и 2 дифференцирования,: блоки

3 — 6 выделения модулей, сумматоры

7 и 8 и блок 9 деления с входом 10 делимого и входом 11 делителя. Входы блоков 1 и 2 дифференцирования подключены к соответствующим выходам синусно-косинусного датчика углового положения. Выход блока 1 дифференцирования через блок 3 выделения модуля подключен к одному из. входов сумматора 7, а выход блока 2 дифференцирования через блок 4 выделения модуля яодключен к другому из входов сумматора 7. .Вход блока 1 дифференцирования через блок 5 выделения модуля подключен к одному из входов сумматора 8, а вход блока 2 дифференцирования через блок

6 выделения модуля подключен к другому из входов сумматора 8.

Выход сумматора 7 подключен к входу 10 делимого блока .9 деления, а выход сумматора 8 - к входу 11 делителя блока 9 деления, выход которого является выходом датчика угловой скорости.

Датчик угловой скорости раб<лает следующим образом.

С выходов датчика углового положения: на входы блоков 1 и 2 дифференциро. вания поступа от сигналы ВИСЛО(, И fp5+. (3ф вы.= (-Я(3) Редактор Л. Филь Техред Т Маточка

Корректор И. Шулла

Заказ 2482/35 Тираж 871 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 10 соответственно. После дифференцироваmss укаэанных сигналов с помощью блоков 1 и 2, выделения модулей с помощью блоков 3 и 4 и суммирояания с помощью сумматора 7 на выходе последнего или на входе 10 делимого блока 9 деления получают сн нал, 0 с03 . + (д-Ми 3.((g)

Сигналы В1и с6, с 5с6 после выделения модулей с помощью блоков 5 и 6 и сум мирования с помощью сумматора 8 фор-. мируют сигнал на входе 11 делителя блока 9 деления

Ц сО Я. I t I 51vl +I

В результате деления (1) на (2) с помощью блока 9 деления на выходе его получают сигнал, соответствующий модулю сигнала скорости

Для испрльзования в целях обратных связей по скорости реверсивных электроцриводов датчик угловой скорости должен 6ыть дополнен устройством определения знака скорости.

1О5М

Так как предлагаемый датчик угло вой скорости содержит один множительный блок, а не два (как известныйЭто уменьшается величина погрешности измерения, вносимая этими блоками, à наличие блоков выделения модулей сигналов позволяет существенно сузить диапазон изменения сигналов на жодах (от 0,7 до 1) по сравнению с известными дат30 чиком, где множители работают цри изменении сомножителей в диапазоне от -1 до +1, что также способствует уменьшению погрешности измерения. При этом не требуетс ° установки допсцпщтельио15 го фильтра на выходе датчика, так как пульсации, обусловленные неидентичнэ стью характеристик блоков в известном датчике, здесь отсутствуют и датчик угловой скорости становится практичес2о ки безынерционным, что позволяет повысить статические и динамические показатели автоматизированного электропривода, замкнутого по скорости.

Таким образом, предлагаемый датчик

2s угловой скорости имеет меньшие погрешности, что обусловлено применением только одного множительно-делительного блока и сокращением диапазона изменений . сигналов на его входах.