Устройство для формирования сигнала рассогласования

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве датчика рассогласования . Цель изобретения состоит в повышении точности измерения сигнала рассогласования. Устройство содержит генератор, блок т-фазного питания, индукционный датчик с п выходами , счетчик оборотов, m измерителей фазы, первый и второй выходы устройства , сумматор и кррректор. Повышение точности фо змирования сигнала рассогласования достигается без изменения частоты генератора, независимо от быстродействия элементной базы,за счет введения дополнительно (т-1) измерителя фаз, корректора и сумматора. Каждый из введенных (т-1) измерителей фаз определяет фазовый сдвиг выходного сигнала одной из фаз индукционного датчика. Сумматор предназначен для суммирования показаний всех m измерителей фазы, а корректор исключает из этого суммарного показания угол,обусловленный пространственным сдвигом между собой фаз индукционного датчика . В результате точность измерения увеличивается в m раз. 6 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (5D4 С 05 В 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4039616/24-24 (22) 24.03.86 (46) 23.05.88. Бюл. Ф 19 (71) Украинский научно-исследовательский институт станков и инструментов (72) Б.А. Шухат и В.H. Остреров (53) 62-50(088.8) (56) Вульвет Дн. Датчики в цифровых системах. — M Энергоиэдат, 1981, с. 94-97.

Устройство типового программного управления типа 12П32-3. Паспорт, с. 26-32. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА РАССОГЛАСОВАНИЯ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве датчика рассогласования. Цель изобретения состоит в повышении точности измерения сигнала рассогласования ° Устройство

1 содержит генератор, блок ш-фаэного питания, индукционный датчик с и выходами, счетчик оборотов, m измерителей фазы, первый и второй выходы устройства, сумматор и кррректор. Повы% шение точности формирования сигнала рассогласования достигается беэ изменения частоты генератора, независимо от быстродействия элементной базы,за счет введения дополнительно (m-1) измерителя фаз, корректора и сумматора.

Каждый из введенных (ш-1} измерителей фаэ определяет фазовый сдвиг выходного сигнала одной иэ фаэ индукционного датчика. Сумматор предназначен для суммирования показаний всех ш измерителей фазы, а корректор исключает из этого суммарного показания угол,обусловленный пространственным сдвигом между собой фаз индукционного датчика. В результате точность измерения увеличивается в m раз. 6 ил.

139/871

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в следящих системах в качестве датчика рассогласования.

Целью изобретения является повышение точности измерения сигнала рассогласования.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на,фиг. 2 — пример реализации генератора; на фиг. 3 пример реализации счетчика оборотов; на фиг. 4-6 — структурные схемы ва17иантов реализации устройства для формирования сигнала рассогласования при использовании трехфазной цепи питания одно- и трехфазного выхода индукционного датчика.

Устройство (фиг. 1) содержит генератор 1, блок 2 питания, индукционный 2р датчик 3, счетчик 4 оборота, измерители 5-1 — 5-m фазы, первый 6 и второй 7 выходы, сумматор 8 и корректор 9.

Генератор 1 (фиг. 2) содержит эа- 25 даниций генератор 10 и делитель 11 частоты. Задающий генератор 10 генерирует импульсы эталонной частоты, например f> = 500 кГц, служащие для квантования длительности временных интер- 3р валов. Делитель 11 делит эту частоту, например, на 1000, т.е. частота на втором выходе генератора 1 f = 500 Гц.

Счетчик 4 оборотов (фиг, 3) предназначен для независимого подсчета 35 числа оборотов ротора индукционного датчика 3 относительно векторов каждой из трех фаз возбуждения и суммирования их. lia фиг. 3 представлена структурная схема счетчика 4 оборотов.40

Он может, например, состоять из трех накопителей 12-14 оборотов и сумматора 15.

Накопители 12-14 оборотов предназначены для подсчета числа оборотов 45 ротора индукционного датчика 3 относительно вектора одной из фаз возбуждения с учетом направления вращения.

Измерители 5-1 — 5-m фаз предназначены для измерения в пределах обо- 50 рота угла между ротором индукционного датчика 3 и вектором одной иэ фаз возбуждения путем измерения разности фаз между напряжением этой фазы возбуждения и напряжением, снимаемым с выхода 55 индукционного датчика 3. Это измерение производится путей преобразования разности фаз в длительность временного интервала, и течение которого подсчитывается число импульсов, поступающиз с первого выхода генератора 1, Корректор 9 предназначен для хранения фиксированной числовой величины на которую надо скорректировать сумму фа.=. Он может быть, например, реализован в виде диодной матрицы или же построен на переключателях, Рассмотрим работу устройства применительно к числу фаз m = 3.

Устройство работает следующим образом.

Вследствие того, что заполняющих импульсов в 1000 раэ больше частоты возбуждения индукционного датчика 3, 1 то при повороте его ротора на—

1000 оборота выходная величина каждого измерителя фаэ увеличится на единицу (соответственно, при полном обороте эти величины увеличатся на 1000).

2 11

Однако вследствие сдвига фаз на—

3 между выходными сигналами схемы 2 питания индукционного датчика в случа» трехфазного питания это увеличени . будет происходить не одновременно, а поочередно, т.е. сумма выходных ве.жчин всех измерителей фаз будет ув.личиваться на единицу при повороте

1 ротора на 3QQQ оборота, т.е. точность измерения возрастет в 3 раза.

Сумма выходных величин всех измерителей фаз изменяется от 1000 до

2д

2000 с периодом — . Для того чтобы

Ф выходная величина устройства для формирования сигнала рассогласования начинала меняться от О, в корректор 9 пс входу предварительной записи запи сьвают число 1000. Таким образом, на втором выходе устройства мы получаем информацию о положении ротора в пре1 делах — оборота.При вращении ротора

3 индукционного датчика 3 вследствие пгостранственного сдвига обмоток питания индукционного датчика 3 на

2,1Г

- -. информация на первом выходе устрсйства будет изменяться на единицу

2д через — с учетом направления вра3 щения, т.е. будет происходить подсчет третьих долей оборота. Таким образом на втором выходе 7 устройства будет пслучена полная информация о величи3 13978 не рассогласования с утроенной точностью, В устройстве индукционный датчик

3 может быть выполнен с m-фаэным выходом (в рассматриваемом случаев=З), причем одна фаза выхода схемы 2 питания индукционного датчика подключена к вторым входам измерителей фаэ и к первому входу счетчика 4 оборотов, а каждая фаза выхода индукционного датчика 3 подключена к второму входу счетчика 4 оборотов и третьему входу своего измерителя 5-1 — 5-3 фаз.

В этом случае устройство работает аналогично описанному. Отличие состоит в том, что измеряются разности фаз между одной фазой питания индукционного датчика 3 и каждой из трех фаэ

его выходного напряжения и суммируются обороты каждой выходной фазы относительно одной и той же фазы напря жения питания.

В устройстве индукционный датчик

3 может быть выполнен с m-фаэным выходом (в рассматриваемом случаев=З), причем одна фаза выхода схемы 2 питания индукционного датчика и одна фаза выхода индукционного датчика 3 подключены соответственно к первому и второму входам счетчика 4 оборотов, каждая фаза выхода блока 2 питания индукционного датчика 3 и каждая фаза выхода индукционного датчика 3 подключены соответственно к второму и третьему входам своего измерителя фаз.

В этом случае измеряется угол поворота обмотки каждой выходной фазы относительно соответствующей обмотки

40 фазы питания и величина на втором выходе устройства меняется от 0 до

3000 с периодом 2%. Поэтому в коррек1I I l тор 9 необходимо записать 0, так как коррекция не требуется. А на пер45

7f

4 вом выходе 6 устройства необходимо иметь информацию о целом числе оборотов. Поэтому в качестве счетчика 4 оборотов можно, например, испольэовать накопитель оборотов.

На фиг. 4-6 представлены частные случаи реализации устройства в предположении различных комбинаций числа выходов индукционного датчика 3 и различных вариантов конкретной схемы включения при трехфаэном питании.

Ф о р м у л а и о б р е т е н и я

Устройство для формирования сигнала рассогласования, содержащее генератор, первый выход которого соединен с блоком питания, m-фазный выход которого соединен с входом индукционного датчика, с первым входом счетчика оборотов и вторым входом первого измерителя фазы, втордй выход генератора соединен с первым входом первого измерителя фазы, выход индукционного датчика соединен с вторым входом счетчика оборотов и третьим входом первого измерителя фазы, выход счетчика оборотов является первым выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерения, дополнительно введены m-1 измерителей фазы, корректор и сумматор, выход которого является вторым выходом устройства, первые входы измерителей фазы объединены, вторые и третьи входы измерителей фазы соедииены соответственно с выходом блока питания и выходом индукционного датчика, выходы измерителей фазы соедиHeHû с соответствующими входами сумматора, дополнительный вход которого соединен с выходом корректора, имеющим вход предварительной записи, 1397871

Фиг1

Риа, 2

1397871

Фиа S

1 397871

Составитель Б, Кирсанов

Редактор С. Пекарь ТехредЛ.Сердюкова Корректор В. ÐHíK

3axas 2267/45 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4