Бесконтактный регулятор с широтно- импульсной модуляцией

 

О П И С А Н И Е пц 453669

ЙЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социвлистиц8ских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬС1ВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 23.08.71 (21) 1695099/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет (51) М. Кл. G 05b 11/28

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.12.74. Бюллетень № 46 ! Дата опубликования описания 30.01.75 (53) УДК 621.316.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Литвак, В. Л. Склярский и Г. А. Ружинская (71) Заявитель (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ РЕГУЛЯТОР С ШИРОТНОИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

Изобретение относится к средствам автоматизации различных технологических процессов и, в частности, натурных усталостных испытаний, например, самолетных конструкций.

Известны регуляторы с широтно-импульсной модуляцией, содержащие потенциометрические датчик и задатчик, образующие мостовую схему сравнения, в диагональ которой включено полупроводниковое поляризованное трехпозиционное реле, вход которого соеди.нен с выходом мультивибратора, а выходы— со входами соответственно первого и второго усилителей, исполнительный механизм, входы которого подключены к выходам соответствующих усилителей мощности, и потенциометр.

Однако известные регуляторы недостаточно быстродейственны и точны.

Предлагаемый регулятор отличается от известных тем, что с целью повышения быстродействия и точности он содержит два триггера и два дополнительных усилителя, Один вход первого триггера подключен к выходу первого усилителя и через первый дополнительный усилитель — к первому выходу второго триггера. Другой вход первого триггера через потенциометр соединен с выходом второго усилителя, вход второго триггера подключен к выходу второго усилителя и через второй дополнительный усилитель — к первому выходу первого триггера, вторые выходы триггеров подключены к входам соответствующих усилителей мощности.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого регулятора.

Датчик 1 и задатчик 2 регулируемого параметра соединены по мостовой схеме, в измерительную диагональ которой включено полу10 проводниковое трехпозиционное поляризованное реле 3 на транзисторах 4 — 7. Выходы исполняющего функцию модулятора входного сигнала мультивибратора 8 на транзисторах

9 и 10 связаны со входом поляризованного реле при помощп RC-цепочек, выполненных, соответственно, на переменном резисторе 11 и конденсаторе 12 на переменном резисторе 13 и конденсаторе 14. Устройство содержит также усилители 15 и 16 сигналов поляризованного реле, триггеры 17 и 18, выполненные соответственно на транзисторах 19 — 22, конденсатор 23,.усилители 24 и 25 обратной связи с триггера на триггер, усилители мощности 26 и 27, исполнительный механизм с обмотками управления 28 и 29 и потенциометр 30 установки величины и"pcperyлирования для обеспечения подхода к положению равновесия всегда с одной стороны.

Триггеры управляют работой усилителей

30 мощности, нагрузкой которых являются об453669 мотки исполнительного реверсивного механизма.

Триггер 17 управляется по двум входам, а триггер 18 выполнен одпостабильпым, так что при отсутствии сигнала на его входе (база 5 транзистора 22) он вс"гда находится в исходном состоянии, при котором транзистор 21 открыт, а транзистор 22 закрыт. Когда обмотки исполнительного механизма запитаны, триггеры находятся в рабочем состоянии. 10

Регулятор работает следующим образом.

При подаче напряжения питания начинает работать мультивибратор 8. Разность потенциалов, создаваемая импульсами мультивибратора на входе поляризованного реле, нс до- 15 статочна для срабатывания последнего, поэтому при отсутствии сигналов разбалапса входного моста поляризованное реле находится в «нейтральном» положении, которому соответствует высокий отрицательный потенци- 20 ал на коллекторах транзисторов 6 и 7. Этим потенциалом оба усилителя 15 и 16 поддерживаются в открытом состоянии, и на триггеры не поступают управляющие сигналы.

В момент подачи напряжения питания ток 25 через конденсатор 23 на короткий промежуток времени, определяемый длительностью заряда конденсатора, открывает усилитель 24, через переход эмиттер †коллект которого база транзистора 19 содиняется с плюсовой шиной чо питания, чем и обеспечивается исходное состояние триггера.

При появлении сигнала рассогласования в диагонали входного моста этот сигнал складывается с импульсами мультивибратора, и в Зу зависимости от полярности сигнала рассогласования на коллекторе соответствующего выходного транзистора 6 или 7 реле появится импульсный сигнал частоты, задаваемой мультивибратором, и длительности, определя- ур емой величиной сигнала рассогласования. По мере увеличения сигнала рассогласования длительность импульсов на выходе реле растет, так как при увеличении постоянной составляющей импульсного сигнала на входе 4 реле срабатывает раньше и отпускает позже, т. е. имеет место широтно-импульсная модуляция. При определенной величине сигнала рассогласования на соответствующем выходе реле будет низкий отрицательный потенциал, что обусловлено эффектом насыщения входного транзистора реле. Дальнейшее увеличение сигнала не приводит к изменению уровня на выходе поляризованного реле.

При большом положительном сигнале на входе моста (потенциал на токосъемнике задатчика 2) на коллекторе транзистора 6 будет низкий отрицательный уровень. Усилитель 15 запирается, высоким отрицательным потенциалом выхода этого усилителя триггер на тпанзисторах 21 и 22 перебрасывается в рабочее положение, открывается усилитель мощности 27 и обмотка 28 исполнительного механизма запитывается. б5

При отработке исполнительным механизмом рассогласования между фактическим и заданным значениями регулируемого параметра по мере подхода к заданному положению уменьшается уровень сигнала разбаланса входного моста. На выходе поляризованного реле 3 появляется импульсный сигнал, исполнительный механизм переходит на режим работы с уменьшающимся по мере подхода к заданному. положению шагом.

В случае появления отрицательного сигнала разбаланса входного моста (потенциал на токосъемнике датчика 1 ниже потенциала на токосъемнике задатчика 2) появляется сигнал на коллекторе транзистора 7 выходного каскада поляризованного реле 3, при этом транзистор 16 закрывается, и высоким отрицательным потенциалом с его коллектора перебросится в рабочее состояние триггер 17. В рабочем состоянии этого триггера через усилитель мощности 26 запитывается обмотка 29 исполнительного механизма. После переброса триггера в рабочее положение изменения сигнала на коллекторе транзистора 7 не могут повлиять на состояние триггера, поэтому з процессе отработки отрицательного сигнала рассогласования входного моста исполнительный механизм с номинальной скоростью проходит положение равновесия. После перехода через положение равновесия на измерительной диагонали входного моста появляется положительный сигнал разбаланса. Это значит, что появится сигнал на коллекторе транзистора 6, а следовательно и на выходе усилителя

15. При достижении сигналом на выходе усилителя 15 величины, определяемой положением движка потенциометра 30, триггер 17 перебрасывается в исходное состояйие. С этого мо мента подход к положению равновесия осу ществляется со стороны положительных сигналов рассогласования входного моста, Для исключения возможности одновременного пребывания под напряжением обеих обмоток исполнительного механизма применена перекрестная обратная связь с триггера на триггер. При нахождении одного из триггеров в рабочем состоянии высокий отрицательный потенциал на его первом выходе отпирает соответствующий дополнительный усилитель (24 или 25), через переход эмиттер — коллектор которого база соответствующего транзистора (19 или 22) соединяется с плюсовой шиной питания, что не позволяет перебросить этот триггер в рабочее состояние даже при наличии сигналов на его входе.

Предмет изобретения

Бесконтактный регулятор с широтно-импульсной модуляцией, содержащий потенциометрические датчик и задатчик, образующие мостовую схему сравнения, в диагональ которой включено полупроводниковое поляризованное трехпозиционное реле, вход которого соединен с выходом мультивибратора, а выходы — со входами соответственно первого

453669

Составитель В. Склярский

Редактор Е, Семанова Техред Т. Курилко Корректор Е. Кашина

Заказ 48/5 Изд. № 1930 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 и второго усилителей, исполнительный механизм, входы которого подключены к выходам соответствующих усилителей мощности, и потенциоа.етр, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности регулятора, он содержит два триггера и два дополнительных усилителя, один вход первого триггера подкл;очен к выходу первого усилителя и через первый дополнительный усилитель — к первому выходу второго триггера, другой вход первого триггера через потенциометр соединен с выходом второго усилителя, вход второго триггера подключен к выходу второго усилителя и через второй дополнительный усилитель — к первому выходу первого триггера, вторые выходы триггеров подключены к входам соответствующих усилителей мощности.