Источник опорного сигнала к балансировочному станку

 

Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет получения постоянного числа ступеней линейного кода за период вращения. Заданное число ступеней линейного хода на выходе реверсивных счетчиков 6 и 7 обеспечивается с помощью цепи обратной связи, где два кода с выходов регистра 5 и задатчика 11 кода преобразуются соответственно преобразователями 12 и 13 код-ток. Через усилитель 8 разностного тока и суммирующий усилитель 9, на второй вход которого поступает сигнал с преобразователя 3 частота-напряжение, сигнал поступает на вход преобразователя 10 напряжение-частота, выходы которого соединены со счетными входами реверсивных счетчиков 6 и 7 и накапливающего счетчика 4, связанного с регистром 5. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕС(2УБЛИН (29) (11) (5D 4 С 01 М 1 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО И306РЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4380959/25-28 (22) 22.02.88 (46) 15. 11.89. Бюл. к- 42 (71) Одесское специальное конструкторское бюро прецизионных станков (72) Б.М. Богомольный, Г.И. Хазин и П.А. Штейн (53) 620.1.05:531.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 645431, кл, G 01 М 1/22., 1975.

Авторское свидетельство СССР

У 1260701, кл. С 01 М 1/22, 1984. (54) ИСТОЧНИК ОПОРНОГО СИГНАЛА К

БАЛАНСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ (57) Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет получения постоянного числа ступеней

2 линейного кода за период вращения.

Заданное число ступеней линейного хода на выходе реверсивных счетчиков 6 и 7 обеспечивается с помощью цепи обратной связи, где два кода с выходов регистра 5 и эадатчика 11 кода преобразуются соответственно преобразователями 12 и 13 код — ток.

Через усилитель 8 разностного тока и суммирующий усилитель 9, на второй вход которого поступает сигнал с преобразователя 3 частота — напряжение, сигнал поступает на вход преобразователя 10 напряжение - частота, выходы которого соединены со счетными входами реверсивных счетчиков 6 и 7 и накапливающего счетчика 4, связанного с регистром 5. 1 ил.

1522060

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в измерительных устройствах балансировочньж станков для получения синусоидального кода опорного сигнала, необходимого при измерении дисбаланса балансируемых роторов с помощью цифроаналоговых преобразований.

Цель изобретения — повышение точности эа счет получения постоянного числа ступеней линейного кода за период вращения ротора с возможностью преобразования линейного кода в синусоидальный.

На чертеже представлена блок-схема источника опорного сигнала к балансировочному станку.

Источник содержит датчик 1 опорных импульсов, соединенные с его вы" ходами схему 2 управления и преобразователь 3 "частота — напряжение", последовательно соединенные накапливающий счетчик 4 и регистр 5, управ- 25 ляющие входы которых соединены с соответствующими выходами схемы 2 управления, первый б и второй 7 реверсивные счетчики, управляющие входы которых соединены с соответствую» щими выходами схемы 2 управления,а установочный. вход второго — с вторым выходом накапливающего счетчика

4, последовательно соединенные усилитель 8 разностного тока, суммирующий усилитель 9 и преобразователь 10

35 напряжение — частота, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика 4, а второй — со счетными входами реверсивных счетчиков 6 и 7, задатчик 11 кода, первый 12 и вто40 рой 13 преобразователи код — ток, вы" ходы которых соединены с входами усилителя 8 разностного тока, кодовые входы — соответственно с выходами регистра 5 и задатчика 11 кода, 45 а аналоговые входы — между собой,с выходами преобразователя 3 частота— напряжение и вторым входом суммирующего усилителя 9 и две ячейки 14 и

15 памяти, входы которых соединены 50 соответственно с вьжодами реверсивных счетчиков 6 и 7.

Ячейки 14 и 15 памяти могут быть выполнены, например, в виде постоянных запоминающих устройств(ПЗУ в которых записывается код синусоицы.

Датчик опорных импульсов вырабатывает при вращении балансируемого ротора импульсы, соответствующие контрастной метке на поверхности ротора. Преобразователь 3 частота— напряжение вырабатывает напряжение, пропорциональное частоте опорных импульсов, т.е. частота вращения ротора. Это напряжение преобразуется в тактовые импульсы в преобразователе 10 напряжение — частота, при этом частота импульсов пропорциональна подаваемому на вход напряжению, а значит, частоте вращения балансируемого ротора. Элементы преобразователей 3 и 10 подбираются так, чтобы отношение частоты тактовых импульсов на выходе преобразователя

10 напряжение — частота к частоте импульсов датчика 1 опорных импульсов было равно коду задатчиков 11 кода.

Для удобства код:последнего целесообразно принять равным или кратным

90 (90 — четверть периода). Тогда частота тактовых импульсов на одном из выходов преобразователя 10 напряжение — частота равна 90п р, где

n = 1; 2 и т.д. — коэффициент кратности, f р — частота вращения балансируемого ротора, Тактовые импульсы указанной частоты поступают на счетный вход накапливающего счетчика 4. Схема 2 управления по приходу каждого импульса с датчика 1 опорных импульсов устанавливает накапливающий счетчик

4 в "0" и затем вновь разрешает счет.

Поэтому он определяет число импульсов эа один оборот балансируемого ротора. Это число перед обнулением накапливающего счетчика 4 фиксирует, ся s регистре 5. Ток преобразователя 12 код — ток определяется кодом регистра 5, а ток преобразователя 13 код — ток эадатчика 11 кода.

Ток, преобразуемый в напряжение усилителем 8 разностного тока, пропорционален разности кодов регистра

5 и эадатчика 13, а также частоте опорных импульсов, так как на ана- . логовые входы преобразователей 12 и 13 код — ток поступает напряжение с выхода преобразователя 3 часто" та - напряжение, пропорциональное частоте вращения. Если число импульсов„ зафиксированное накапливающим счетчиком 4 в течение одного оборота ротора, окажется равньи коду задатчика 11 кода, напряжение на выходе усилителя 8 разностного тока

522060 6 использован, например, для получения синусоидального кода с помощью ячеек 14 и 15 памяти. В ячейках ПЗУ, номера которых находятся в диапазоне от нуля до значения кода задатчика 13, записан возрастающий код синусоиды, соответствующий изменению угла от 0 до 90

1ð Благодаря тому, что коды реверсивных счетчиков 6 и 7 изменяются в противофазе, код на выходе ячейки 14 памяти изменяется по закону косинусоиды, код на выходе ячейки 15 памяти — по закону синусоиды.

Знак косинуса и синуса формируется схемой 2 управления.

В неустановившемся режиме вращения ротора и в случае нестабильной скорости вращения максимальное значение кода накапливающего счетчика 4 может отличаться от кода задатчика 11 кода. Это отличие, зафиксированное в каком-либо периоде вращения, компен25 сируется в следующем периоде.

Однако, если ошибка все же возникает, число ступеней линейного кода реверсивных счетчиков 6 и 7 отличается от числа ячеек ПЗУ, в которых записан код синусоиды в диапазоне угс" лов от 0 до 90.

Реальное максимальное значение копульсы на счетные входы реверсивных счетчиков 6 и 7 поступают со второFo выхода преобразователя 10 напряжение — частота. Их частоте равна

360п Е р, т.е. она в четыре раза выше частоты импульсов, подаваемых на накапливающий счетчик 4.

Поэтому реверсивный счетчик 6 установится в "0" за четверть периода, в этот же момент количество импульсов, подсчитанных реверсивным счетчиком 7, достигает заданного накапливающим счетчиком 4 максимального значения. При обнулении реверсивного счетчика 6 схема 2 управления формирует команды направления счета, противоположные предыдущим. Поэтому в течение второй четверти периода реверсивный счетчик 6 работает в режиме сложения, а реверсивный счетчик

7 - в режиме вычитания. Изменение направления счета схемой 2 управления происходит при обнулении реверсивного счетчика 7 и т.д.

Таким образом, коды на выходах реверсивных счетчиков 6 и 7 изменяются в противофазе, изменение кода от

:нуля до заданного накапливающим счет.чиком 4 максимального значения проис ходит в течение четверти периода ,вращения ротора, максимальное значение кода накапливающего счетчика 4 в установившемся режиме постоянно и равно коду задатчика 11 кода.

Линейно изменяющийся код с постоянным числом ступеней может быть

5 1 будет равно нулю. Если действительное число импульсов за период вращения отличается от заданного задатчиком 11 кода, на второй вход суммирующего усилителя 9 с выхода цепи обратной связи поступает напряжение, корректирующее частоту тактовых импульсов преобразователя 10 напряжение — частота.

Одновременно с фиксацией числа импульсов, определенного за период вращения накапливающим счетчиком 4, в регистре 5 это же число переписывается в реверсивном счетчике б,при этом реверсивный счетчик 7 устанавливается в "О", Схема 2 управления формирует сигналы, управляющие направлением счета так, что реверсивный счетчик

7, в котором записан ноль, работает в режиме сложения, а реверсивный счетчик 6 — вычитания. Тактовые имда соответствует точно четверти периода. Зто значит, что ошибка изменения кода по фазе исключена, оста35 ется лишь ошибка максимального значения кода синусоиды.

Для ее оценки предположим, что скорость вращения ротора скачкообразно возросла так, что за ".åòâåðòü периода вызываются ячейки ПЗУ, соото ветствующие углам от 0 до 85 (относи90 -85 тельное изменение скорости — З—

45 п1001 = 5,5/) .

Тогда изменение кода синусоиды

sin 90 — sin 85 1 — 996 100—

sin 90 о 1

50 = О, 4Х, т. е. на порядок ниже .

Для компенсации ошибки, вызванной скачкообразным уменьшением скорости, в ячейках ПЗУ, номера которых превышают код задатчика 11 кода, следует записать код синусоиды, соответствующей углу 90 .

Число таких дополнительных ячеек может не превышать 5-102 общего числа ячеек.

1522060

Формула изобретения

Составитель Ю. Круглов

Техред А.Кравчук.i Корректор А. Обручар

Редактор П. Пчолинская

Тираж 789

Эакаэ 6951/39

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Таким образом, обеспечивается получение постоянного числа импульсов в течение каждой четверти оборота ротора независимо от скорости вращения и потому возможно получить опор5 ный сигнал в виде кода, изменяющегося по синусоидапьному закону, что, в свою очередь, повышает точность измерения дисбаланса. 10

Источник опорного сигнала к балансировочному станку, содержащий последовательно соединенные датчик опорных импульсов и схему управления, соединенные с соответствующими выхода" ми последней своими управляющими входами накапливающий счетчик, два ре-20 версивных счетчика и регистр, информационный вход которого соединен с первым выходом накапливающего счетчика, второй выход которого соединен с установочным входом второго реверсив- 25 ного счетчика, два преобразователя код — ток и генератор тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен соединенным с датчиком опорных импульсов преобразователем частота - напряжение, задатчиком кода, двумя ячейками памяти, соединенными с выходами соответствующих реверсивных счетчиков, и усилителем раэностного тока, входы которого соединены с выходами первого и второго преоб" разователей код — ток, кодовые входы которых соединены соответственно с выходами регистра и задатчика кода, а генератор тактовых импульсов выполнен в виде .последовательно соединенных суммирующего усилителя, первый вход которого соединен с выходом усилителя разностного тока, а второй— с выходом преобразователя частотанапряжение и аналоговыми входами преобразователей код — ток, и преобразователя напряжение " частота,первый выход которого соединен со счетным входом накапливающего счетчика, а второй — со счетными входами реверсивных счетчиков.