Датчик скорости вращения

 

(, i) 600446

Gaea Советский

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 481835 (22) Заявлено 08.06.76 (21) 2370544/18-10 (51),11 Кл 2 6 01Ð 3i40 с присоединением заявки М

Тосудврственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03,78. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликоьяния описания 11.04.78 (53) УДК 531 771(088,8) (72) Авторы изобретения В. С. Бердяев, В. Г. Сидорычев, В. H. Хотько и В. П. Ярошевский (71) Заявитель (54) ДАТЧИК СКОРОСТИ ВРА1ЦЕНИЯ

Изобретение относится к области автоматического управления и может бь|ть использовано в системах слежения за положением вала в дистанционных передачах позиционной информации. По основному авт. св. № 481835 известен датчик скорости вращения, содержащий сельсин-датчик, фазовые детекторы, фильтры нижней частоты, ключи, компараторы, дешифратор, дифференциатор, схему выделения модуля и исто п1ик опорного напряжения.

Этот датчик обладает невысокой точностью вследствие того, что на выходе стоит фильтр нижней частоты, который сглаживает пульсирующее напряжение, поступающее со схемы выделения модуля, и при низких частотах фильтр пропускает пульсации.

Целью изобретения является повышение точности измерения скорости вращения.

Это достигается тем, что в предлагаемый датчик введена схема привязки и вычитаюший усилитель, первый вход которого соединен с выходом схемы выделения модуля, а второй с выходом схемы привязки, вход которой соединен с выходом схемы выделения модуля.

На фиг. 1 показана блок-cxetta предлагаемого датчика скорости вращения; иа фиг. 2, а — и, представлены диаграммы состояний в различных точках блок-схемы, где а — напряжения на выходах фазовых детекторов; б, в, г — границы секторов А, B, C; д, е, м — секторные напряжения на выходах дешифряторов; з — напря>кение иа входе диффсреициятора; и — напряжения на выходе дпффереициатора; к — напряжение на выходе схемы выделения модуля; л — напряжение на выходе схемы привязки; >и — выходное напряжение датчика при постоянной скорости вращения.

Дат и1к cIIOpOcTII содержит сельсии-да 1 lик

1, фазовые детекторы 2, 3 и 4, источ1 .ик 5

0 Il o p 1 I î I О н а и р я ж е и и я1 ф ил ь т 1? ы 6, 7 I t 8 I I I I?Kних 1астот, компараторы 9, 10 и 11, ключи 12, 13 и 14, дешифратор 15, дифференциятор 16.

15 схему 17 выделения модуля, схему 18 привязки и вычитающий усилитель 19.

Фазовые детекторы 2, 3 и 4 выделя1от огибающие напря>кений сельсиия; фильтры 6, 7

1t 8 нижних частот сглаживают получаемое напря?кение; компараторы 9. 10, 1 срявниваlот ме>! ду с0001! эти напряжения; дсиlифратор 15 осуществляет логические операции

АС Q/ АС, АВ 1/ АВ, ВС „/ BC; ключи 12, 13

25 и 14 обеспечивают коммутацшо огибающих, поступающих на их вход с фильтров нижних ястот 6, 7 и 8.

Напря?кение, пропорциоияльнос скорости изменения угла поворота валя, вырабятывя30 ется дифференциатором 16. Сыма выдслеии>

600446

55

65 модуля 17 используется для преобразования биполярного напряжения, поступающего с дифференциатора 1б, в постоянное напряжение одной полярности и может представлять собой двухполупериодный выпрямитель. Схема 18 привязывает входное напря>кение к нулевому потенциалу. Вычитающий усилитель

19 производит вычитание напря>кения, приходящего со схемы 18 привязки, из напряжения, приходящего со с«емы 17 выделения модуля.

Датчик скорости вращения работает следующим образом.

При использовании синхронно-следящего привода на сельсинах поло>кение угла поворота вала задается тремя переменными аналоговыми напряжениями сельсина, сдвинутыми относительно друг друга на 120 и модулированными по амплитуде по закону синуса угла поворота вала. Эти напряжения преобразуются в напряжения, являющиеся огибающими переменными аналоговых напряжений сельсина. По этим огибающим за один оборот вала могут быть определены три сектора, представляющие собой уровни напряжений, границы которых определяются сравнением по амплитуде огибающих между собой.

После логических операций с полученными уровнями получается шесть секторных напряжений, соответствующих одному полному обороту вала по бО в каждом. Отрезки огибающих, соответствующие каждому сектору, представляют собой отрезки линейно нарастающего или линейно падающего напряжений, Так как функция синуса практически (с точностью 2 /ц) линейца при изменении аргумента в пределах +30, то имеет место прямо пропорциональная зависимость между величиной напряжения огибающей и углом поворота вала. Далее пилообразное напряжение дифференцируется и выделяется его модуль. После привязки полученного напряжения к пулевому потенциалу и вычитания его из выходного напряжения устройства выделения модуля на выходе получается постоянное напряжение, пропорциональное скорости вращения.

Трехфазное напряжение сельсина поступает на входы фазовых детекторов 2, 3 и 4 в соответствующих сочетаниях. Одновременно с этими напряжениями па управляющие входы всех фазовых детекторов от источника 5 опорного напряжения поступает опорное напря>кение U,!,. Выходные напряжения фазовых детекторов представляют собой огибающие соответствующих сочетаний фаз и изображены на фиг. 2,а. Эти напря>кения поступают на входы компараторов, 9, 10 и 11. Компараторы срабатывают при равенстве соответствующих огибающих и уровнями на своих выходах определяют границы указанных выше трех секторов, Граница первого сектора, изображенного на фиг. 2, б буквой А, определяется сравнением между собой напряжений первой и третьей огибающих, граница второго сектора, изобра>кенного на фиг. 2, в буквой В,— сравнением второй и третьей огибающп«, а граница третьего сектора, изображенного на фиг. 2, г буквой С, сравнением первой и второй огибающих. Перепады папря>копий, определяющие границы секторов А, В, С, поступают на входы дешифратора 15, который осуществляет логические операции АС / АС, АВ / АВ и BC / ВС, обеспечивая тем самым определение шести секторных напряжений, каждое из которых соответствует бО оборота вала (фиг. 2, д, е, ж). Полученные бО секторные уровни напряжений с дешифратора 15 управляют коммутацией ключей !2, 13 и 14, обеспечивая на общем выходе их линейно-падающее и линейно-нарастающее напряжения (фиг. 2, в).

Пилообразное напряжение поступает на вход дифференциатора 1б. На выходе дифференциатора получается напря>кение положительной и отрицательной полярности (фиг.

2, и) и соответствующее наклону пилообразного напряжения, т. е. скорости изменения угла.

Напряжение, изображенное на фиг. 2, и, завал вершины которого определяется нелинейностью, с выхода дифференциатора 1б поступает на схему 17 выделения модуля. На выходе этой схемы получают постоянное пульсирующее напряжение (фиг. 2, к), пропорциональное изменению угла поворота вала. Далее это напряжение подается на схему 18 привязки. Напряжение на выходе схемы привязки изображено на фиг. 2, л.

На входы вычитающего усилителя 19 подаются напряжения со схемы выделения модуля и со схемы привязки. В вычитающем усилителе напряжение, привязанное к нулевому потенциалу, со с«емы привязки вычитается из напряжения, полученного со схемы выделения модуля. Постоянное напря>кение на выходе вычитающего усилителя пропорционально скорости вращения вала.

Макетирование показало работоспособность устройства и подтвердило правильность выводов, определяемых данным техническим решением. Использование предлагаемого датчика повышает точность измерений.

Формула изобретения

Датчик скорости вращения по авт. св.

М 481835, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения, в него введена схема привязки и вычитающий усилитель, первый вход которого соединен с выходом схемы выделения модуля, а второй с выходом схемы привязки, вход которой соединен с выходом схемы выделения модуля.

600446

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3640586, кл. 303 — 21R, 1972.

2. Лвторскос свидетельство № 412552, кл. G 01Р 3/48, 1974.

3. Авторское свидетельство № 481835, кл. G 01Р 3/46, 1975.

ООО 1ДО! т юс

4п

Г с с

<пп с/

Заказ 267/3 Изд. № 334 1 ираж 1122

НПО Государствсниосо комитета Совета Ми петров СССР во делам: зобрстсний и открытий

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

Подписное

Типография, нр. Сапунова, 2

Составитель В. Оже

Редактор А. Осочников Тсхрсд Л. Гл".äêåçü .о:.ректоры: Л. Ьрахнина и Е. Хмелева