Устройство для измерения фазового рассогласования

 

<и> 883788

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф. (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву 1 748278 (22)Заявлено 28.03.80 (21) 2899799/18-2! с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23. 11.81. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 23. 11.81

V<2>. <лГееударстеенный комитет

СССР ио делам нзооретеннй н отерцтнй

G 01 К 25/00 (53) УДК 621. 317;. . 774 (088.8) \ (72) Авторы

Н. Г. Бутырин и А, Н. Щербина

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ. ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОГО

РАССО ГЛАС ОВАЙИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может . быть использовано для измерения фазового рассогласования между вращающимися валами двух механизмов.

По основному авт. св. 9 748278 из3 вестно устройство для измерения мгновенного значения фазового рассогласованиямежду двумя вращающимися вальцами,содержащее два канала, каждый

10 из которых состоит из основного и дополнительного датчиков, установленных на валах, преобразователя частоты в напряжение, соединенного через резистор со входом операционного уси1$ лителя, в обратной связи которого имеются параллельно соединенные конденсатор и ключ разряда, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя импульсов. Выходы операционных усилителей-интеграторов соедйнены со входами:блока сравнения. К.выходу блока сравнения под" ключена схема, состоящая из комнаратора, ключа, источника опорного напряжения и сумматора(1 J, Однако диапазон фазового рассогласования, измеряемого устройством, составляет 360о.

Цель изобретения †. расширение диапазона измеряемого фазового сдвига.

Поставленная цель достигается тем что в.устройство для измерения фа-! зового рассогласования„ содержащее два канала, каждый из которых состоит из основного и дополнительного датчиков, установленных на валах преобразователя частоты в напряжение,. соединенного через резистор со входом операционного усилителя, в обратной связи которого имеются. параллельно соединенные конденсатор и ключ разряда, управляющий вход которого соединен через формирователь импуль» са с выходом.-основного датчика, причем выходы операционных усилителей-. интеграторов подсоединены ко входам блока сравнения, выход которого.под. »:

88378

3 ключен через компаратор к первым входам первого ключа и первого сумматора одновременно, при этом ко второму входу первого ключа подсоеди нен выход источника опорного напря5 жения, а ко второму входу первого сумматора — выход первого ключа, дополнительно введены пороговый элемент, элемент памяти, второй ключ, инвертор и второй сумматор, причем вы- 10 ход первого сумматора соединен с первым входом второго сумматора напрямую и со вторым входом второго сумматора — через последовательно соединенные пороговый элемент, элемент памяти и второй ключ, сигнальный вход которого подключен через инвертор к выходу источника опорного напряжения, а выход второго сумматора является выходом устройства., 20

В качестве порогового элемента, с целью повышения помехозащищенности, используется регенеративный компаратор с гистереэисом. В.качестве элемента памяти в устройстве используется Т-триггер.

На фиг. 1.представлена функциональ. ная схема устройства; на фиг, 2 приведены временные диаграммы.

Устройство содержит в каждом канале основной и дополнительный импульсные датчики 1 и 2, преобразователь 3 частоты в напряжение, резистор

4, операционный усилитель 5, конденсатор 6 ключ 7 разряда. ФормироваФ

35 тель 8 импульсов и, кроме того, блок 9 сравнения, первый сумматор 10, первый ключ 11, источник 12 опорного напряжения, компаратор 13, пороговый элемент .14, элемент 15 памяти, второй

40 ключ 16, инвертор 17 и второй сумматор 15.

Устройство работает следующим образом.

Пороговый элемент 14 преобразует выходное напряжение первого суммато4$ ра U . (фиг. 2) в последовательность

ЬЬ11И прямоугольных импульсов Оп 1, кото-. рые, поступая на вход элемента 15 памяти, поочередно переводят последний из единичного состояния в нулевое. Второй ключ 16 в течение каждого второго периода пилообразного напряжения U подает проинвертированные инвертором 17 опорное напряжение

U „на вход второго сумматора 18, где он суммируется с напряжением 00Ы,1.

4

Происходит сдвиг напряжения U в течеЕИК1 ние каждсго второго его периода в отрицательную область на величину, соот— ветствующую 360 на шкале узлов, чем обеспечивается расширение диапа зона измерений в два раза. При этом опережению фазы измеряемых импульсов относительно опорных соответствует положительное напряжение на выходе устройства, отставанию — отрицательное синфазному движению с нулевым сдвигом — нулевое выходное напряжение.

В целью обеспечения максимальной помехозащищенности порог срабатывания порогового элемента 14 (Ц1„-U„) следует выбирать около 0,9-0,95 от амплитуды напряжения 0

Технико-экономический эффект от внедрения устройства определяется увеличением диапазона измеряемых фазовых рассогласований в два рада, что приводит к пропорциональному уве.-. личению диалазона синхронизации следящей системы, в которой применено подобное устройство, а это может иметь решающее значение при использовании устройства в системе, работающей с высокими динамическими нагрузками.

Формула изобретения

1, Устройство для измерения фазового рассогласования по авт. св. 9 748278, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения фаэового сдвига, в него дополни тельно введены пороговый элемент, элемент памяти, второй ключ, инвертор и второй сумматор, причем выход первого сумматора соединен с первым входом второго сумматора напрямую и со вторым входом второго сумматора — через последовательно соединен-.. ные пороговый элемент, элемент памяти и второй ключ, сигнальный вход которого подключен через инвертор к выходу источника опорного напряжения, а выход второго сумматора является выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 748278, кл. G 01 R 25/00.