Датчик углового ускорения
Союз Советских
Социапистиче=них
Республик (и) 523356
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено13.01.75 (21) 2096129/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07,76.Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 11.11.76 (51) М. Кл.
G 01 P 15/00
Государственный номитет
Совета Министров CCCP
00 делам изобретений и открытий (53) УДК 531,768 (088.8 ) (72) Авторы изобретения
С, Г. Барыкин и В, С,, Жабреев (71) Заявитель
Челябинский политехнический институт (54) ДАТЧИК УГЛОВОГО УСКОРЕНИЯ
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения параметров врашательного движения и для выработки сигналов коррекции в системах управления и регулирования, Наиболее простым методом получения сигнала, пропорционального угловому ускорению врашаюшегося вала, является метод однородного дифференцирования сигнала скорости 0 с тахогенератора или двойного дифференцирования сигнала датчика положения(1, 21.
Известные датчики угловых ускорений, содержащие индукционный фазовращатель, фазочувствительный выпрямите.-.ь и дифференцируюшие цепи, имеют в выходном сигнале значительные помехи $31. Это объясняется тем, что остаточные напряжения фазоврашателя, фазочувствительного выпрямителя и их фоновые составляюшие подчеркиваются щ дифференцируюшими цепями, а полезный сигнал ослабляется из-за неидеальности дифференцируюших цепей, Введение дополнительных фильтров приводит к ухудшению динамических свойств датчика углового ускорения, 25
11ель и зоб ретения — повыше ние точности дифференцирования и помехозашишенности.
&го достигается reM, что в предлагаемое устройство дополнительно введено множительное устройство, входы которого подключены к выходам индукционного фазоврашателя и фазосдвигающей цепи, а выход — к входу элемента сравнения, при этом второй вход фазосдвигаюшей цепи подключен к выходу цепи обратной связи дифференцируюшего устройства, На чертеже показана блок-схема датчика угловых ускорений.
Датчик состоит из индукционного фазоврашателя 1, множительного звена 2, входы которого подключены к фазоврашателю и фазосдвигающей цепи 3, и источника 4 питания переменного тока, подключенного к фазоврашателю и фазосдвигаюшей цепи. Выход множительного звена через элемент сравнения
5 подключен к дифференцирующему устройству. Дифференцируюшее устройство состоит из дифференцируюшей цепи 6, охваченной or рицательной обратной связью, состоящей из последовательно включенных интегрируюших
523356
A cos(щЬ -Ч) тт
A ъ1ч (и t + ЧМdt) Составитель E. Швецов
Редактор Т. Рыбалова Техред И. Ковач Корректор Б, Югас
Заказ 5042/559 Тираж 1029 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
13 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужг род, ул. Пр-.ектная, 4 звеньев 7 и 8. Выход цепи обратной связи со звена 8 соединен с вторым входом фазосдвигаюшей цепи 3.
Принцип действия датчика заключается в следуюше м. б
Параметры дифференцируюшей цепи выбираются из условия наилучшего подавления помех. Этому требованию лучше всего удовлетворяет звено, передаточная функция которого имеет вид К р 10 м(р)—
Р рк.+ар+ p °"
Такой передаточной функцией обладает, например, апериодическое звено, охваченное отрицательной обратной связью, включающей интегрирующее звено, б
На первый вход множительного устройства подается сигнал с фазоврашателя, описываемый формулой где Ф вЂ” угол поворота фазоврашателя, а на второй вход подается напряжение с фазосдвигаюшей цепи, которое можно представить в виде где т — вычисленная вторая производная
or угла поворота фазоврашателя.
Множительное устройство выявляет or клонение между фазами выходного напряжения фазоврашателя и напряжения фазоврашаюшей цепи.
Линейная часть этого датчика осушест вляет оптимальное выделение ошибки из помех и формирование управляющего сигнала на фазосдвигаюшую цепь, обеспечивая слежение за фазой фазовращателя, Сигнал на выходе интеграторов равен
40 начальной фазе сигнала с фазовращателя и следовательно на входе интегратора, т. е. на выходе дифференцируюшей цепи, пропорционален второй производной от фазы, а значит от угла поворота фазовращателя.
Таким образом, датчик углового ускорения с такой блок-схемой обеспечивает двойное дифференцирование угла поворота фазоврашателя с одновременной фильтрацией помех.
Формула изобретения датчик углового ускорения, содержащий индукционный фазоврашатель и фазосдвигаюшую цепь, подключенные к источнику питания переменного тока, и дифференцируюшее устройство, охваченное через элемент сравнения отрицательной обратной связью, состояшей из двух последовательных интегрирующих звеньев, о т л и ч а ю ш и й— с я тем, что, с целью повышения точности дифференцирования и помехозашишенности, в него дополнительно введено множительное устройство, входы которого подключены к выходам индукционного фазоврашателя и фазосдвигаюшей цепи, а выход — к входу элемента сравнения, при этом второй вход фазосдвигаюшей цепи подключен к выходу цепи обратной связи дифференцируюшего устройства.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1, "Основы автоматического управления" под ред. В, С„Попова, М., 1963, стр.1021 08.
2. Гитис Э. И. и др. "Техническая кибернетика" М„1968, стр. 26-58, 3. Авт.св, № 327506, С; 08 C,9/04, 12.05.70 (прототип).
