Устройство для измерения скорости подвижного элемента сервосистемы

 

Изобретение относится к измерению скоростей, в частности к измерению скорости подвижного элемента (датчика) в сервосистемах . Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство для измерения скорости подвижного элемента сервосистемы содержит 1 блок (1) переключения , 2 дифференцирующих элемента (2), 1 блок (3) деления, 1 выходную шину (4). 1 компаратор (5), 1 блок (6) формирования двух квадратных сигналов. 6-1-2-3-4. 6-5- 1-3, 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 P 3/42, 3/46

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4028602/10 (22) 09.12.86 (46) 23.02.93. Бюл. М 7 (31) 8530577 (32) 12.12,85 (33) GB (71) Рэнк Тейлор Хобсон Лимитед (GB) (72) Петер Дин Онион (GB) (56) Патент Великобритании N 1290090, кл. G 01 Р 3/42, 3/46, опублик, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПОДВИЖНОГО ЭЛЕМЕНТА. Ж, 1797711 АЗ (57) Изобретение относится к измерению скоростей, в частности к измерению скорости подвижного элемента (датчика) в сервосистемах. Цель изобретения — повышение точности измерений. Устройство для измерения скорости подвижного элемента сервосистемы содержит 1 блок (1) переключения, 2 дифференцирующих элемента(2), 1 блок (3) деления, 1 выходную шину (4), 1 компаратор (5), 1 блок (6) формирования двух квадратных сигналов. 6-1 — 2-3-4, 6-51-3, 1 э.п, ф-лы, 4 ил.

1797711 ле управления скоростью, которую можно скомпенсировать лишь при условии нулевой погрешности скорости. В реальных устройствах это условие не соблюдается, что 25 приводит к возникновению пульсаций управляющего сигнала и, следовательно, снижение точности измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерения. 30

40 в виде оптической решетки и первого и вто-, рого преобразователей, установленных с 45

Изобретение относится к измерению скоростей, в частности к измерению скорости подвижного элемента (датчика) в сервосистемах..

Известно устройство для измерения относительной скорости перемещения двух элементов в сервосистеме, содержащее блок формирования двух квадратных сигналов скорости и схему обработки с использованием дифференцирующих элементов, коммутатора, компаратора,сумматора для выделения сигнала ошибки, используемого для управления двигателем, две обмотки на статоре и роторе которого используются в качестве датчика (блока формирования квадратурных сигналов)

Данное устройство наиболее близко к предлагаемому, однако данное устройство обладает дополнительной погрешностью, связанной с наличием пульсирующей составляющей в дифференцированном сигнаПоставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения скорости подвижного элемента сервосистемы, содержащее блок формирования двух квадратурных сигналов скорости, двумя выходами связанный с соответствующими входами блоков формирования первого и второго сигналов, компаратар, выходом соединенный с управляющим входом блока переключения, дифференцирующий элемент и выходную вину, введен блок деления, а блок формирования двух квадратурных сигналов скорости выполнен возможностью приема света от оптической решетки, блок формирования первого сигнала выполнен в виде первой группы блока переключения, выходами подключенной к входам дифференцирующега элемента, блок формирования второго сигнала выполнен в виде второй группы блока переключения и компаратора. при этом выходы первого и второго преобразователей блока формирования двух квадратурных сигналов скорости подключены соответственна к первым и вторым входам блока переключения, соединены соответственно с первым и вторым входами кампаратара блока формирования второго сигнала, а выход диффе10

20 ренцирующего элемента и выходы второй группы блока переключения соединены через блок деления с выходной шиной, Кроме того, решетка установлена на поворотном элементе или выполнена в виде линейной решетки.

На фиг,1 показана общая структурная схема устройства для измерения скорости; на фиг,2 — пример выполнения блока формирования двух квадратурных сигналов скорости; на фиг,3 — пример выполнения устройства с использованием микропроцессора; на фиг.4 — альтернативный вариант выполнения с использованием средств аналоговой техники.

Устройство для измерения скорости подвижного элемента применительно к микропроцессорному и аналоговому вариантам может быть выполнено в виде блока 1 переключения, подключенного выходами первой и второй групп соответственно к дифференцирующему элементу 2 и блоку 3 деления, соединенному выходам с выходной шиной

4. Компаратор 5 включен между соответствующими выходами блока 6 формирования двух квадратных сигналов скорости и управляющим входом блока 1 переключения.

Блок 6 может быть выполнен в виде оптической решетки 7 (фиг.2) и двух преобразователей 8, 9 установленных с возможностью приема света от решетки 7, падающего на нее от источника 10 света.

При этом решетка 7 может быть выполнена на диске 11, установленном на валу 12, На диске 11, используемом в качестве стола,, могут быть установлены обрабатываемые детали (на чертеже не показаны). Решетка 7 может быть выполнена в виде отражающих и неатражающих штрихов, равномерно распределенных по периферии диска 11.

Вал 12 приводится в действие при помощи электродвигателя 13 (фиг,3). Сигналы на выходах блока б передаются через переключатель 14 к аналого-цифровому преобразователю 15, Микропроцессор (МП) 16, управляющий посредством и ро граммы, хранимой в ЗУПВ 17, приводит в действие переключатель 14, передает сигналы от преобразователей в параллельной форме к постоянному запоминающему устройству (ПЗУ) 18 и параллельно цифровые сигналы регулирования скорости к цифровому преобразователю 19 (ЦАП), выход которого связан через усилитель 20 мощности с электродвигателем 13, МП 16 принимает последовательные цифровые командные сигналй задания скорости и вычисляет управляющий сигнал (шина 21). Выход 22

МП 16 предусмотрен для вывода цифровых

1797711 данных, показывающих, например, что вал

12 вращается с заданной скоростью.

На фиг.4 показан альтернативный вариант выполнения схемы с использованием аналоговых средств. Выходы блока 6 связа. ны через неинвертирующий и инвертирующий дифференцирующие элементы 23, 24 и переключатель 25 (его первую группу) с входом числителя блока 16 деления, вход знаменателя которого соединен через вторую группу переключателя 25 с соответствующими выходами блока 6. Коммутатор 27 управляет переключателем 25 и блоком 26 деления. Положение переключателя 25 позволяет исключить появление нулевых значений на выходах этого переключателя в моменты, когда один из выходных сигналов

Формула изобретения

1. Устройство для измерения скорости подвижного элемента сервосистемы, содержащее блок формирования двух квадратурных сигналов скорости, двумя выходами связанный с соответствующими входами блоков формирования первого и второго сигналов, компаратор, выходом соединенный с управляющим входом блока переключения, дифференцирующий элемент и выходную шину, отл ича ющеес я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен блок деления,,а блок формирования двух квадратурных сигналов скорости выполнен в виде оптической решетки и первого и второго. преобразователей, установленных с возможностью приема света от оптической решетки, блок формирования первого сигнала выполнен в виде первой группы блока переключения, блока 6 имеет максимальную величину, а другой — нулевую.

Выходной сигнал блока 26 деления поступает через усилитель 28 и усилитель 20

5 мощности к электродвигателю 13, Усилитель 28 также принимает сигнал запроса по шине 29.

В показанных вариантах вырабатывают непрерывные синусоидальные и косинусои10 дальные сигналы, однако достаточно сформировать требуемую часть сигнала из квадратных сигналов в момент, когда требу- ется вычисление скорости.

Изобретение может быть использовано

15 и для случая формирования квадратурных сигналов из неквадратурных, если известна погрешность фазировки. выходами подключенный к входам дифференцирующего элемента, блок формирования второго сигнала выполнен в виде второй группы блока переключения и компаратора, при этом выходы первого и второго преобразователей блока формирования двух квадратурных сигналов скорости подключены соответственно к первым и вторым входам двух групп блока переключения, соединены соответственно с первым и вторым входами компаратора блока формирования второго сигнала, а выход дифференцирующего элемента и выходы второй группы блока переключения соединены через блок делейия с выходной шиной.

2. Устройство по п1, отл ич а ющеес я тем, что оптическая решетка установлена на поворотном элементе или выполнена в аиде линейной решетки.

1797711

1797711

Составитель lO.Àëåøèí

Техред M.Mîðãåèòàë Корректор Н.Бучок

Редактор О.Стенина

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

Заказ 669 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Устройство для измерения скорости подвижного элемента сервосистемы Устройство для измерения скорости подвижного элемента сервосистемы Устройство для измерения скорости подвижного элемента сервосистемы Устройство для измерения скорости подвижного элемента сервосистемы Устройство для измерения скорости подвижного элемента сервосистемы 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве эталонного измерителя, датчика обратной связи или корректора в высокочастотных следящих системах

Изобретение относится к измерительным приборам и может быть использовано для контроля параметров движения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля скорости перемещения исполнительных механизмов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля скорости вращения валов или других рабочих органов механизмов и машин

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля скорости вращения валов или других рабочих органов механизмов и машин

Изобретение относится к электротехнике , а именно к бесконтактным тахогенераторам постоянного тока

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров вращения объекта

Изобретение относится к измерительным приборам и может быть использовано для контроля параметров движения

Изобретение относится к i-nn - рительноч технике и пре н чкач для измерении линейных скорое те it- ремещений элементов механизмов и ма12 S3 iJHH, -чо гструкции сооружении н г-;ап i i паг уирс вочных стендов, °ния явтяется упрощение м мгнг tin габаритов, Измерьтг льчая оПм 10 преоГразсвателя выпол рл ручной, равномерно намттанной то длине, при том -ачачо и Ko4ti: обмотки соединены между сопои, 1 то осъемный элемент со скоп - зяшг1 - контактами 5 закреплен н pp CJiHv и поверхности магнитчог с рдсчникс в его нейтральней плос ) г-ст-ь npt гом в месте его контакта с витками -эмеритальной обмотки послед- Hii гчята изоляция

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения и регулирования частоты вращения деталей машин

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при измерении скорости и угла поворота

Изобретение относится к преобразователям скорости движения в электрический сигнал

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть применено в системах регулирорания скорости вращения вала механизмов

Изобретение относится к измерению скоростей, в частности к измерению скорости подвижного элемента в сервосистемах

Наверх