Источник опорного сигнала к балансировочному станку

 

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в балансировочных станках для получения синусоидальных квадратурных опорных напряжений. Цель изобретения - повышение точности определения дисбаланса за счет снижения коэффициента гармоник опорных напряжений. Это достигается тем, что синусоидальные напряжения формируются с помощью двух цепочек, состоящих из элемента памяти преобразователя код-напряжение. В элементы памяти записан цифровой код синуса и косинуса. Электронная схема источника опорного сигнала обеспечивает синхронизацию управления опросом элементов памяти сигналом с датчика опорного сигнала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

44 2 А1 (19) (П) (51) 4 (." 01 М 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4240185/25-28 (22) 05.05.87 (46) 23.04 ° 89. Бюл. ))- 15 (71) Одесское специальное конструкторское бюро прецизионных станков (72) Б.M.Богомольный, В.Г.Погребинский, В.А.Садовский и П.А.Штейн (53) 620.1.05;531,24 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 64543), кл. G 01 М 1/22, 1975.

Авторское свидетельство СССР

В 1260701, кл. G Ol М 1/22, 1984. (54) ИС ЗАОЧНИК ОПОРНОГО СИГНАЛА К БАЛАНСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ (57) Изобретение относится к балансировочной технике и может быть исИзобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в балансировочных станках для получения квадратурных синусоидальных опорных напряжений.

Цель изобретения — повышение точности определения дисбаланса.

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 опорного сигнала, схему 2 управления, вход которой соединен с датчиком 1 опорного сигнала, схему формирования кода, выполненную в виде последовательно соединенных задающего блока

3, масштабирующего преобразователя

4 код — ток, преобразователя 5 ток напряжение, первого блока 6 выборкихранения, управляющий вход которого польэовано в балансировочных станках для получения синусоидальных квадратурных опорных напряжений. Цельизобретения — повышение точности определения дисбаланса за счет снижения коэффициента гармоник опорных напряжений.. Это достигается тем, что синусоидальные напряжения формируются с помощью двух цепочек, состоящих из элемента памяти преобразователя код — напряжение. В элементы памяти записан цифровой код синуса и косинуса. Электронная схема источника опорного сигнала обеспечивает синхронизацию управления опросом элементов памяти сигналом с датчика опорного сигнала. 1 ил. соединен с первым выходом схемы 2 управления, преобразователя 7 напряжение — частота, накапливающего счетчика 8, управляющий вход которого соединен с вторым выходом схемы 2 управления, регистра 9, управляющий вход которого соединен с третьим выходом схемы 2 управления, второго блока 10 выборки-хранения, информационный вход которой соединен с выходом первого блока 6 выборки-хранения, управляющий вход — с четвертым выходом схемы 2 управления, а выход— с входом опорного напряжения масштабирующего преобразователя 4 код— ток, счетчика 11 текущего значения, информационный вход которого соединен с выходом преобразователя 7 напряжение — частота, а управляющий—

1474492 с пятым выходом схемы 2 управления, преобразователя 12 код — ток, вход опорного напряжения которого соединен с выходом преобразователя 5 токнапряжение; цифровой вход вЂ,с выходом регистра 9, а выход — с вторым входом преобразователя 5 ток — напряжение, и две цепочки 1!3 и 14 формирования квадратурных напряжений, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных элемента

15 (16) памяти, вход которого соединен с выходом счетчика 11 текущего значения, и дополнительного преобразователя 17 (18) код — напряжение.

Источник опорного сигнала работает следующим образом.

Датчик опорного. сигнала вырабатывает при вращении балансируемой детали опорные импульсы, которые поступают в схему 2 управления, генерирующую сигналы, определяющие последовательность работы блоков 6 и 10 выборки-хранения, регистра 9, накапливающего счетчика 8 и счетчика 11 текущего значения, которые совместно с задаю зим блоком 3 и преобразователями ток — напряжение 5 и код — ток

4 и 12 обеспечивают такое регулирование частоты преобразователя 7 напряжение — частота, что при любом периоде импульсов опорного сигнала число импульсов преобразователя 7 напряжение — частота, подсчитываемое эа этот период счетчиком 11, остается, 35 постоянным.

По переднему фронту первого импульса опорного сигнала схема 2 управления формирует по II выходу импульс II по которому блокируется на«40 капливающий счетчик 8, а по III выходу — короткий импульс III по которому происходит перезапись числа, накопленного в счетчике, в регистр .

9, а по пятому выходу — импульс Ч

45 сброса счетчика 11 текущего значения.

По заднему фронту импульса II переэапись заканчивается, счетчик 8 продолжает счет, а схема 2 управления по Т выходу формирует импульс по переднему фронту которого начинается, а по заднему заканчивается запись величины напряжения с выхода преобразователя 5 ток — напряжение в блок 6 выборки-хранения. По заднему фронту импульса I схема 2 управления по Г выходу формирует импульс

IV по переднему фронту которого наI =В,„U где U — величина напряжения на выхок де блока 10 выборки-хранения, установленная в k-м периоде опорного сигнала по импульсу IV схемы 2 управления.

Работа преобразователя 5 ток— напряжение заключается в поддержании нулевого значения алгебраической суммы входных токов, являющихся выходными токами преобразователей 12 и 4, причем преобразователь 12 код — ток текущего значения включен в цепь обратной связи преобразователя 5 токнапряжение .

Указанное условие имеет вид I =I причем!! о!! Пк D к+ П к

I = — — — — „и I = — -L — -7=.Ф

Ribix. r 2" R 5bi!!. ll 2 где К! ъ!„> и

ВЬ!!!. Ii выходные сопротивления преобразователей 4 и 12 код — ток; число импульсов, подсчитанное счетчиком 8 за период опорного сигнала в (k+1). периоде; число разрядов преобразователей код — ток; напряжение, устанавливающееся на выходе преобразователя 5 ток — напряжение в период действия

" к.! чинается, а по заднему заканчивается запись величины напряжения с выхода блока 6 выборки-хранения в блок 10 выборки-хранения.

Следующий импульс V схемы 2 управления генерирует по второму импульсу опорного сигнала. Этот импульс V с выхода схемы 2 управления.обнуляет счетчик 11 текущего значения, а по окончании этого импульса счетчик 11 вновь начинает счет.

По следующему импульсу опорного сигнала весь описанный цикл схемы 2 управления повторяется.

Задающий блок 3 задает число импульсов П „, которое должны накапливать счетчики 8 и 11 за период опорного сигнала.

Величина тока I на выходе масштабирующего преобразователя 4 код— ток равна

14 7449 импульса I схемы 2 управления и записанное в блоке 6 выборки — хранения по импульсу III схемы 2 управления.

2 6 т. е. частота импульсов преобразователя 7 напряжение — частота принимает требуемое значение в течение двух периодов частоты опорного сигнала.

Величина кода на выходе счетчика . 11 текущего значения изменяется в течение периода опорного сигнала от

0 до D „ . Этот код поступает на адресные входы элементов 15 и 16 памяти. 1 ифровой код на выходах элементов памяти изменяется для элемента 15 по закону синуса, а для элемента 16 - по закону косинуса, причем при изменении адресного кода от

0 до D „ изменение выходного кода соответствует периоду опорного сигнала.

Выходной код элементов памяти поступает на цифровые входы дополнительных преобразователей код — напряжение, на выходе которых синтезируются синусная и косинусная составляющие напряжения.

15 (1) Пол UK

U к+х р к+»

Величина (2) 20 где Т вЂ” период опорного сигнала, f, — частота следования импуль.к сов преобразователя напряжение — частота в k-м периоде опорного сигнала.

Частота импульсов преобразователя

7 напряжение — частота определяется выражением

Таким образом, предлагаемая схема источника опорного сигнала позволяет обеспечить высокую точность балансировки в результате обеспечения низкого коэффициента гармоник квадратурных составляющих опорного сигнала в широком диапазоне регулирования скоростей вращения балансируемых роторов при сохранении высокой точности равенства амплитуд и стабильности взаимного фазового сдвига квадратурных составляющих опорного сигнала.

30 (3) где К вЂ” постоянный коэффициент, U — напряжение на входе преобк разователя 7 напряжение— частота.

При использовании идентичных преобразователей код — ток, например, в интегральном исполнении их выходные сопротивления с высокой сте-, пенью точности равны К„„„ =К„„„ ,.Тогда из приведенных соотношений следует, что

1 оп к+к КТ

40 (4) п,.

ОО " к+2. КТ откуда

HQ. .

"к+ - КТ (5) С учетом (2) и (3) выражение (1) принимает вид

Результат следующих двух циклов работы принимает вид

Равенство правых частей (4) и (5). означает, что к+ к+ °

Из этого следует, что

Формула и зобр ет ения

Источник опорного сигнала к балан-. сировочному станку, содержащий датчик опорного сигнала, схему управления, вход которой соединен с датчиком опорного. сигнала, схему формирования кода и две цепочки формирования квадратурных составляющих, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности определения дисбаланса, схема формирования кода выполнена в виде последовательно соединенных задающего блока, масштабирующего преобразователя код — ток, преобразователя ток — напряжение, первого блока выборки-хранения, управляющий вход которого соединен с первым выходом схемы управления, преобразователя напряжение — частота, накапливающего счетчика, управляющий вход которого

1474492

Составитель А. Паникленко

Техред М.Дидык Корректор С.йекмар

Редактор И.Дербак

Заказ 1884/39 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Произвол< твенно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 соединен с вторым выходом схемы управления, и регистра, управляющий вход которого соединен с третьим выходом схемы управления, второго блока выборки-хранения, информационный вход которого соединен с выходом первого блока выборки-хранения, управляющий вход — с четвертым выходом схемы управления, а выход — с входом опорного напряжения масштабирующего преобразователя код — ток, счетчика текущего значения, информационный вход которого соединен с выходом преобразователя напряжение — частота, а управляющий — с пятым выходом схемы управления, преобразователя код,ток, вход опорного напряжения кото5 рого соединен с выходом преобразователя ток — напряжение, цифровой входс выходом регистра, а выход - с вторым входом преобразователя ток — напряжение, а каждая цепочка формирова.ния квадратурных напряжений выйолне-у

1 на в виде последовательно соединенных элемента памяти, вход которого соединен с выходом счетчика текущего значения, и дополнительного преобразователя код - напряжение.