Источник опорного сигнала к балансировочному станку

 

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в балансировочны.х станках. Целью изобретения является повышение точности за счет большей стабильности амплитуд и фаз квадратурных составляющих опорного сигнала. Сигнал с датчика опорного сигнала через схему управления постунает на входы цепочек формирования квадратурных составляющих, включающих генератор прямоугольного напряжения, генератор треугольного напряжения и безреактивный фильтр. Запуск цецочек осуществляется с помощью схемы управления, связанных с ней накапливающего счетчика и двух реверсивных счетчиков. Стаби.-щзация выходного сигнала безреактивного фильтра осуществляется с BK.uoMCiiHoro в цсиь обратной связи генератора треугольного напряжения масн1табируюи1его преобразователя код-ток, на информапионный вход которого поступает сигнал с выхода регистра , связанного со схемой управления и с накаливаюнхим счетчиком. 2 ил. S (Л 1чЭ О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1260701

А1 (51) 4 G 01 М 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ь

ОЪ )

СР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3802512/25-28 (22) 10.10.84 (46) 30.09.86. Бюл. № 36 (71) Одесское специальное конструкторское бюро прецизионных станков (72) Б. М. Богомольный, B. Г. Погребинский, В. А. Садовский и Г1. А, Штейн (53) 620.1.05:531.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 645431, кл. G 01 М !/22, 1975.

Основы балансировочной техники/Под ред. В. A. Щепстильникова, М.: Машиностроение, 1975, т. 1, с. 56. (54) ИСТОЧНИК ОПОРНОГО СИГНАЛА

К БАЛАНСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ (57) Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в балансировочных станках. Целью изобретения является повышение точности за счет большей стабильности амплитуд и фаз квадратурных составляющих опорного сигнала. Сигнал с датчика опорного сигнала через схему управления поступает

»а входы цепочек формирования квадратурных составляющих, включак щих генератор прямоугольного напряжсlllIH, генератор треугольного напряжения и бсзрсакгивный фильтр. Запуск цепочек осуществляется с помощью схемы управления, связанных с ней накапливающего счетчика и днуx реверсивных счетчиков. Стабилизация выходного сигнала безреактивного фильтрl осуществляется с помощью включенного в цепь обратной связи генератор-l треуl LxlüIII ãо и»пряжения масштабирукнцсго прLLIáðdçîâlITL ля код-ток, íà информационный вход которого поступа T сигнал с Bblxo lа реги Tра, связанного со схемой управления ll c накаливающим счетчиком. 2 ил.

1260701

UD

Яних ь л

Изобретение oTIIochTcH к балансировочной технике и может быть использовано в балансировочных станках для получения синусоидальных опорных напряжений, необходимых для измерения дисбаланса балансируемых роторов.

Целью изобретения является повышение точности определения дисбаланса за счет большей стабильности амплитуд квадратурных составляющих опорного сигнала и их взаимного фазового сдвига при флуктуациях скорости вращения.

На фиг. 1 представлена блок-схема источника опорного сигнала к балансировочному станку; на фиг. 2 — временные диаграммы работы элементов блок-схемы.

Источник опорного сигнала к балансировочному станку содержит датчик 1 опорного сигнала, реагирующий на метку, нанесенную на поверхность балансируемого изделия, генератор 2 опорной часоты, связанную с ними своим первым и вторым входами схему 3 управления, соединенный с ее первым выходом накапливающий счетчик 4, реверсивные счетчики 5 и 6, счетные входы которых соединены соответственно с вторым и третьим выходами, а управляющие выходы — соответственно с третьим и четвертым входами схемы 3 управления, две идентичных цепочки формирования квадратурных составляющих, включающие каждая последовательно соединенные генератора 7(8) прямоугольного напряжения, вход которого соединен с четвертым (пятым) выходом схемы 3 управления, генератор 9(10) треугольного напряжения, выполненный в виде последовательно соединенных преобразователя 11(12) код-ток текущего значения, второй вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика 5(6), и преобразователя 13(14) ток-напряжение, и безреактивный фильтр 15(16), регистр 17, первый вход которого соединен с шестым выходом схемы

3 управления, а второй с выходом накапливающего счетчика 4 и установочным входом реверсивного счетчика 5, и соединенные с выходом регистра 17, масштабирующие преобразователи !8 и !9 код-ток, вторые входы которых соединены соответственно с входами бсзреактивных фильтров 15 и 16> а выходы соответственно с вторыми входами преобразователей 13 и 14 ток-напряжение.

Источник работает следующим образом.

Датчик 1 опорного сигнала вырабатывает при вращении балансируемой детали опорные импульсы (фиг. 2а), которые поступают в схему 3 управления, генерирующую сигналы, определя1ощие последовательность работы генераторов 7 и 8 прямоугольного напряжения, накапливающего и реверсивных счетчиков 4 — -6 и регистра 17.

Генератор 2 опорной частоты генерирует импульсы заданных опорных частот1 и f/4.

Накапливающий счетчик 4 подсчитывает им5

3S ло пульсы генератора 2 опорной частоты, проходящие через схему 3 управления и следующие с частотой f/4, за время одного оборота балансируемого ротора, т.е. между двумя последовательными импульсами датчика опорного сигнала (фиг. 2б). По переднему фронту импульса датчика 1 данные накапливающего счетчика 4 переписываются в регистр 17 и реверсивный счетчик 5, после чего по сигналу схемы 3 управления накапливающий счетчик 4 сбрасывается в нуль и затем вновь начинает счет.

Время задержки при этом определяется только частотными параметрами накапливающего счетчика 4, регистра 17 и реверсивного счетчика 5. Одновременно с этим реверсивный счетчик 5 начинает работать в режиме вычитания с частотой f (фиг. 2 в), а реверсивный счетчик 6 в режиме сложения с той же частотой (фиг. 2г). Реверс счетчиков 5 и 6 происходит по сигналам схемы

3 управления, инициируемым при обнулении одного из реверсивных счетчиков 5 и 6.

В связи с тем, что частота работы реверсивных счетчиков 5 и 6 в четыре раза выше частоты работы накапливающего счетчика 4, содержащаяся в них информация изменяется четыре раза в пределах от D,„(÷èñëî, переписанное в реверсивный счетчик 5 из накапливающего счетчика 4) до нуля за время между импульсами датчика 1 опорного сигнала. Информационные выходы реверсивных счетчиков 5 и 6 соединяются с информационными входами преобразователей 11, 12 код-ток текущего значения.

На входы опорного напряжения этих преобразователей подаются двуполярные сигналы стабильной амплитуды от генераторов

7 и 8 прямоугольного напряжения (фиг. 2 д,е).

Сигналы управления указанными генераторами имеют взаимный фазовый сдвиг П/2, а изменения управляющих уровней каждого из них происходят с периодом, равным 1/2!.

Формирование этих сигналов определяется моментами обнуления реверсивных счетчиков 5 и 6.

Число D -., записанное в регистр 17, поступает на информационные входы масштабирующих преобразователей 18 и 19 код-ток, включенных в цепь обратной связи преобразователей 13 и 14 ток-напряжение, причем выходы последних заведены на входы опорного напряжения указанных масштабирующих преобразователей 18 и 19 код-ток.

Работа преобразователей 13 и 14 токнапряжение заключается в поддержании нулевого значения алгебраической суммы входных токов, являющихся в данном случае выходными токами преобразователей

11, 12 и 18, 19 код-ток.

Указанное условие можно представить в виде: Ii= 1, причем

1260701

1> вых D» макс.

1г—

Р

>>вых= U

D- max где U — выходное напряжение генератора 7(8) прямоугольного напряжения;

D — значение входного кода преобразователя 11(12) код-ток текущего значения;

Radix >, Rsexg — выходные сопротивления преобразователей I I и 12 код-ток текущего значения и масштабирующих преобразователей 18 и 19 код-ток;

U»x. — выходное напряжение преобразователя 13 (14) ток-напряжение; п — число разрядов преобразователей 11, 12 и 18, 19 код-ток.

При использовании идентичных преобразователей код-ток,например, в интегральном исполнении их выходные сопротивления с высокой степенью точности равны (R «.>=

К-..г). Тогда из записанных соотношений получаем

Выходное напряжение преобразователей ток-напряжение имеет треугольную форму, причем ветви его являются квавилинейными и степень их отклонения от линейного закона определяется величиной дискреты используемого преобразователя код-ток и зависит от числа разрядов последнего (фиг. 2ж,з).

Поскольку D,„— текущий код на информационных выходах реверсивных счетчиков 5 и 6 изменяется от 0 до D,„, амплитуда V- .. треугольного напряжения всегда равна U.

Квадратурные треугольные напряжения с выходов преобразователей 13, 14 ток-напряжение (фиг. 2ж,з) поступают на входы безреактивных фильтров 15 и 16, с выходов которых снимаются квадратурные синусоидальные напряжения со стабильными амплитудой и фазой (фиг. 2 и,к).

В качестве преобразователей 11 и 12 кодток текущего значения можно использовать, например, перемножающие цифроаналоговые преобразователи, а преобразователей

13 и 14 ток-напряжение — инвертирующие операционные усилители.

Использование преобразователей код-ток с числом разрядов п =8 — 12 позволяет обеспечить малую величину дискреты изменения треугольного напряжения, а значит

его высокую линейность. В связи с этим

4 искажения формы синусоидальных напряжений оказываются пренебрежимо малыми.

Обновление величины Р ° . в течение каждого оборота обеспечивает слежение частоты выходного напряжения источника опорного сигнала за скоростью вращения балансируемого ротора.

Погрешность сдвига фаз выходных квадратурных напряжений источника при Рмакс=

=2" равна д = — „—, являясь малой и стаг„" бильной величиной.

Таким образом, источник опорного сигнала позволяет обеспечить с высокой точностью равенство амплитуд квадратурных составляющих опорного сигнала независимо от скорости вращения балансируемой детали и высокие точность и стабильность их взаимного фазового сдвига.

Формула изобретения

Источник опорного сигнала к балансировочному станку, содержащий датчик опор20 ного сигнала, реагирующий на метку на балансируемом изделии, и две цепочки формирования квадратурных составляющих, включающие каждая генератор прямоугольного напряжения, генератор треугольного напряжения и безреактивный фильтр, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения точности определения дисбаланса, он снабжен схемой управления, первый вход которой соединен с датчиком опорного сигнала, генератором опорной частоты, связанным с вторым входом схемы управления, накапливающим и двумя реверсивными счетчиками, счетные входы которых соединены с первыми тремя выходами схемы управления, четвертый и пятый выходы которой соединены с генераторами прямоугольного напря3 жени я, а третий и четвертый входы — с > и равляющими выходами реверсивных счетчиков, регистром, первый вход которого соединен с шестым выходом схемы управления, а второй — с выходом накапливающего счетчика и установочным входом пер40 вого реверсивного счетчика, и связанными с выходом регистра двумя масштабирующими преобразователями код-ток, а генераторы треугольного напряжения выполнены в виде последовательно соединенных преобразователей код-ток текущего зна45 чения, вторые входы которы.; соединены с выходами,а выходы — с вторыми входами соответствующих масштабируюших преооразователей код-ток.

126070) 1(Ы

8 ъ

3 о75 и

1 16

ljDvF . Z

Ре кактор 11. i ирна t

Заказ 52164; 37! нет аннге.1b IO. Крй гдон

I ñ ðåë И. 13ерег Корректор . Ко.>б нра к 778 11оаииекое

В11к .Р1!111 оеуааретвенногс коиитета СССЕ

:,о делам изобретений и oTKpblTHH

I I 30!5. оекаа Ж -35, Раугнская иаб.. д. 4/5

Фнднал I .I! Ï , r,Ужгород, ул. Проектная, 4