Способ компенсации искажений графической перьевой записи и устройство для его осуществления

 

Изобретение позволяет повысить эффективность компенсации искажений путем снижения методической погрешности записи. Для этого при подаче входного сигнала на вход усилителя . 6 перо 12 гальванометра 14 и ротор 20 -преобразователя 17 поворачиваются на уголф; емкостные связи между квадрантами статорного кольца 22 и кольца 21 изменяются пропорц11онально изменению площадей, проекций ротора на квадранты кольца 22. Уменьшение или увеличение емкости связи каждой пары квадрантов определяется направлением изменения угла Lf пера 12 гальванометра 14, т.е. полярностью входного напряжения. Изменение емкое ти связя приводит к изменению высокочастотного напряжения на входах детекторов 18 и на входах дифференциального усилителя 19. Полученный сигнал обратной связи поступает на вход усилителя 16, что стабилизирует состояние системы при данном угле отклонения , . соответствукяцем входному сигналу 1. 2 с.п, ф-лы, 3 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 G О1 D 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4061604/24-10 (22) 24.04 ° 86 (46) 07.02,89. Бюп. М 5 (72) А.В.Папировский, М.А.Развин и М.М.Степанова (53) 53,087.61(088.8) (56) Патент США 11=- 4323903, кл. G 01 D 15/00, 1985.

Иващенко Н.Н. Автоматическое регулирование. — М.: Мир, 1973, с.26. (54) СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ИСКАЖЕНИЙ

ГРАФИЧЕСКОЙ ПЕРЬЕВОЙ ЗАПИСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕН1И (57) Изобретение позволяет повысить эффективность компенсации искажений путем снижения методической погрешности записи. Для этого при подаче входного сигнала на вход усилителя

6 перо 12 гальванометра 14 и ротор

20 преобразователя 17 поворачиваются

„.Я0„„1456788 А1 на уголь ; емкостные связи между квадрантами статорного кольца 22 и кольца 21 изменяются пропорционально изменению площадей- проекций ротора на квадранты кольца 22, Уменьшение или увеличение емкости связи каждой пары квадрантов определяется направлением изменения угла пера

12 гальванометра 14, т.е. полярностью входного напряжения, Изменение емкос» ти связи приводит к изменению высокочастотного напряжения на входах детекторов 18 и на входах дифференциального усилителя 19. Полученный сигнал обратной связи поступает на вход усилителя 16, что стабилизирует а

4Р состояние системы при данном угле отклонения, . соответствующем входному сигналу 1 ° 2 с.п, ф-лы

3 ил.

1456788

Изобретение относится к технике регистрации и графической информации на ленточном (бумажном) носителе посредством поворотного пишущего эле- 5 мента (пера) со спрямлением записи и может применяться в автоматике, машиностроении9 медицинской технике и .т.д.

Целью изобретения является повыше- 10 ние эффективности компенсации путем снижения методической погрешности записи.

На фиг.l и.2 .,представлены структурные скемы систем автоматического ре- 15 гулирования с обратной связью по отклонению пера гальванометра,.реализующие предлагаемый способ компенсации искажений графической перьевой записи на фиг,3 — вариант устройст- 20 ва, реализующего этот способ °

Б системе автоматического регулирования (фиг. 1) дополнительный сигнал 25 получают путем дополнительного обратного линейного преобразователя с коэффициентом передачи, равным

1 с

Структурная схема системы к, к .

30 регулирования содержит блок 1 прямого преобразования, состоящий из входного сумматора 2, усилителя гальванометра 4 с коэффициентом пе" редачи К(р9 блока 5, составляющего чисто механическую часть регистратора, включающего в себя носитель информации и перо с изменяющейся длиной или перо и ребро записи; блок

6 обратного преобразования, содержащий функциональный датчик 7 отрица- 40 тельной обратной связи . с танген:циальным законом преобразования угла поворота пера гапьванометра в напряжение, а также дополнительный функ,.: циональный датчик 8 положительной 45 . обратной связи с линейным законом пре» образования угла поворота пера в напряжение с коэффициентом передачи, 1 равным †- — — и сумматор 9 реали-:

К» Кр 50 зующий коррекцию сигнала отрицательной обратной связи путем суммирования с сигналом положительной обратной связи. Результирующий сигнал с выхода блока 6 обратного преобразования используется в качестве сигнала отрицательной обратной связи в системе автоматического регулирования е

Напряжение положительной обратной связи может быть получено не только с дополнительного обратного линейного преобразователя (- — — — ), но и с

1 I

К(К любой точки блока 1 прямого преобразования, например с выхода усилителя

3, путем приведения его величины к входу усилителя (подобно приведению

--. — -) т.е. в этом случае (фиг .2)

К . К 9 напряжение положительной обратной

Uw связи равно по величине -- — что

К ( при условии равенства (= К 1 11,.приводит к той же величине — =-- . ДоК(KEf полнительный сигнал получают с выхода усилителя 3 путем деления его в К„ раз делителем 10.

Предлагаемый способ может быть реализован в виде различных устройств.

Устройства могут отличаться местом съема сигнала положительной обратной связи или различными конструк-t тивными решениями блока 6 обратного: преобразования в цепи обратной связи.1

Устройство для компенсации искажений графической перьевой записи (фиг..3) содержит носитель ll информации, перо 12, жестко связанное с осью 13 гальванометра 14, ребро 15, усилитель 16 входного сигнала, преобразователь 17 угла отклонения пера гальванометра в электрический сигнал, два детектора 18 и усилитель 19, Преобразователь 17 угла отклонения пера гальванометра в электрический сигнал выполнен в виде дифференциального конденсатора.

Дифференциальный конденсатор содержит ротор 20„ электрически и механически соединенный с осью 13 галь.-. ванометра 14 и выполненный по форме в виде двух равнобедренных треугольников, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси 13, вершины треугольников лежат на оси 13, имеют угол при вершине 2 р 9 больший удво удвоенного максимального угла поворота пера 12 гальванометра 14, высоты треугольников h лежат на одной прямой и конструктивно треугольники соединены между собой кольцом с внешним радиусом r, Статор дифференциального конденсатора выполнен в виде двух колец 21 и 22, расположенных по обеим сторонам ротора и имеющих внутренний

3 145 диаметр d и внешний D. Кольцо 22 разделено зазорами на четыре квадранта; противолежащие квадранты электричес-ки соединены между собой и подключены к входам детекторов 8, выходы которых соединены с входами дифференциального усилителя 9 °

Статорное кольцо 21 подключено к источнику 23 высокочастотного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии сигнала на первом входе усилителя 16 отклонение Y neра 12 га:пьванометра 14 равно нулю (= О) и ротор 20 преобразователя 17 занимает симметричное по отношению к квадрантам статорного кольца 22 положение. Емкости связи между каждым квадрантом кольца 22 и кольцом 21 пропорциональны части площади квадранта, незакрытой проекцией ротора

20 на квадрант, и равны между собой, Следовательно, равны между собой и напряжения высокой частоты, наведенные генератором 23 через емкости связи на диаметрально противоположные квадранты, соединенные между собой, кольца 12. Эти равные напряжения поступают на входы детекторов

18, детектируются и поступают на входы дифференциального усилителя 19, на выходе которого напряжение равно нулю вследствие равенства входных напряжений и на втором входе усилителя 16 напряжение также отсутствует, Отсутствие входного сигнала ih на первом входе и напряжения обратной связи на втором входе усилителя 16 соответствует нулевому положению системы регулирования (исходное положение, при котором = О), При подаче входного сигнала е на первый вход усилителя 16 перо 12 гальванометра 14 и ротор 20 преобразователя 17 поворачиваются на угол г емкости связи между квадрантами статорного кольца 22 и кольцом 21 изменяются пропорционально изменению площадей проекций ротора 20 на квадранты кольца 22, причем увеличение емкости связи на дС/одной пары электрически соединенных между собой квадрантов сопровождается уменьшением емкости связи другой пары квадрантов на такую же величину. Увеличение или уменьшение емкости связи каждой пары квадрантов определяется направлением

Формул а изобретения

1; Способ компенсации искажений графической перь евой записи, э аключающийся в том, что усиливают входной сигнал, осушествляют обратное преобразование угла отклонения пера гальвано метра в электрический сигна по тангенциальному закону и используют этот сигнал в качестве напряжения отрица25 тельной обратной связи, о т л и ч а ю. шийся тем, что, с целью повышения эффективности компенсации искажений путем снижения методической погрешности записи, формируют дополнительный сигнал, равный по величине сигналу, действующему на входе усилителя, и суммируют его с сигналом отрицательной обратной связи, 2.Устройство для компенсации искаже35 нии графической перьевой записи, содержащее усилитель входного сигнала, связанный с ним гальванометр и цепь обратной связи, содержащую преобразоч ватель отклонения пера гальванометра

40 в электрический сигнал, выполненный в виде дифференциального конденсатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности искажении, дифференциальный конден

45 сатор содержит установленные на одной оси две статорные пластины, выполнен ные в виде плоских колец, одно из ко» торых разделено зазорамн на четыре части и роторную пластину, выполнен50 ную в виде двух равнобедренных треугольников, причем внутренний диаметр статорных пластин выбирается из условия

2 11

3 /ГКц Кар - высота роторной пластины;

К - коэффициент усиления усилителя входного сигнала;

6788

4 изменения угла 1 пера 12 гальванометра 14 от нулевого положения, т.е. полярностью входного напряжения е. Изменение емкости связи приводит к из5 менению высокочастотного напряжения на входах детекторов 18, и как следcòâèå, на входах дифференциального усилителя 19. Полученный таким образом сигнал отрицательной обратной связи поступает на второй вход усилителя 6, что стабилизирует состояние системы при данном угле отклонения, соответствующем входному сигналу е.

5 1456788

К - козффициент гальванометра;

К, - коэффициент передачи обратной связи при угле поворота ротора, равном О, Составитель Н, Ланьков

Техред А. Кравчук Корректор А. Ворович

Редактор Г.Волкова

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

Заказ 7544/339 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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