Датчик скорости вращения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 972407 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 11.02 81.(21) 3246713/18 10 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 07,11.82. Бюллетень М41

Дата опубликования описания 07.1 1.82 (51)Я. Кл.

4 01 P 3/46

Гооударстасииый комитет

СССР ио делам изиоретеиий и открытий (53) УД К 531. 767 (088.8) (72) Авторы изобретения B. С, Росланас, К. Н.Рюхин и 10.И.Соколов

":1 (Eh! йО. ., ХКИЦ;;1- д -":ь- О Тс.3!.

Ленинградский ордена Ленина институт инженеров-железнодорожного транспорта им. акад, В. И. Образцова (71) Заявитель (54) ДАТЧИК СКОРОСТИ В РАШЕ НИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловой скорости в различных машинах и механизмах.

Известны датчики скорости вращения, содержащие тахогенератор переменного тока и схему преобразования сигнала тахогенератора в .постоянное напряжение, пропорциональное скорости вращения контролируемого узла (1 j .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является датчик оборотов, содержащий последовательно включенные синхронный тахогенератор, выпрямитель и линейный стлаживакщий фильтр (2)

Недостатком известного датчика является то, что статическая составляющая погрешности, возникающая в связи с от— клоненнем реальной амплитудной характеристики тахогенератора от идеальной, передается на выход фильтра, так как имеет тот же частотный спектр, что и йолезный сигнал - измеряемая скорость

2 вращения. При установившемся режиме фильтр пропускает зту составлякхцую погрешности без ослабления, что сушественно ограничивает статическую точность прототипа.

Бель изобретения — повышение статической точности датчика скорости за счет исключения погрешности, вызванной отклонением амплитудной характеристики тахогенератора от идеальной.

1о

Поставленная цель достигается тем, что в известный датчик скорости вращения, соцержащий последовательно соединенный тахогенератор переменного тока, выпрямитель, s также сглаживающий фильтр, ввеаены формирователь импульсов постоянной плошади н последовательная Й C-цепь, включенная между выходом тахогенератора и входом го сглаживающего фильтра, причем сглаживающий фильтр выполнен с дополнительным входом, при этом вход формирователя импульсов постоянной плошади соединен с выходом тахогенератора, е выход - с

3 9724 дополните:п,ныл входол .сглаживаюшего фильтра.

На чертеже приведена структурная схема датчика скорости врашения.

Дагчик содержит тахогенератор 1 пере- менного тока, выпрямитель 2, сглаживаюший фильтр 3 HB операцчонном усилителе, формирователь 4 импульсов постоянной плошади. Фильтр 3 имеет резистивный вход 5 и резистивно-емкостный вход 6, 10 соединенные соответственно с выходом формирователя 4 и с выходом выпрямителя 2. Входы формирователя 4 и выпрямителя 2 соединены с выходом тахогенератора 1. Выход 7 сглаживаюшего фильт- g ра являе гся выходом датчика скорости.

Датчик работает следующим образом.

Тахогенератор 1 вырабатывает переменное синусоидальное напряжение, амплитуда и частота которого пропорциональ-щ ны измеряемой скорос ги врашения. Выпрямитель 2 преобразует это переменное напряжение в постоянное. Напряжение 0 на выходе выпрямителя 2 можно представить в виде суммы трех составляюших: 2S

U =U ää где Ll -постоянная составляюшая вып6 рямленного напряжения, пропорциональная измеряемой скорости врашения;

Ь LI -постоянная составляюшая, вызванная отклонением реальной амплитудной характеристики тахогенератора от идеальной;

U -переменная составляюшая (пульб с ации) выпрямленного напряжения, уровень и форма которого зависят от схемы выпрямителя и числа фаз тахогенератора.

Постоянноя составлякяцв .: Ug выпрямленного напряжения связана с измеряемой скорость|о ш соотношением

В 6

45 где К вЂ” коэффициент передачи цепи таВ хогенератор 1 — выпрямитель 2.

Напряжение 06 поступает на вход 6 сглаживаюшего фильтра 3. Передаточная функция % (Р) фильтра 3 цо входу 6 определяется выражением: рт

М (Р)= РТ„+ )(Р 1) где

Т R„c g.

Переменное напряжение с. выхода тжогенаратора 1 посгупает также на вход

07 4 формирователя 4 импульсов, который вырабатывает последовательность импульсоВ постоянной плошади с частотой, равной или кратной частоте переменного напряжения тахогенератора 1, Импульсное напряжение 0> на выходе формирователя 4 может бьгть представлено в виде суммы дВух составляюших:

U,= ups V где 0 и — постоянная составляюшая. импульсной последовательности;

Ои — переменная составляюшая импульснойй последовательности.

Постоянная составляюшая U связана с измеряемой скоростью ы соотношением у си с с где К и — коэффициенг передачи цепи тахогенератор 1 — формирователь 4 импульсов.

Напряжение 1)„поступает на вход 5 сглаживаюшего фильтра 3. 1!ерепагочная функция%(Р)фильтра 3 по входу 5 определяется выоаажением

Я

5 Р рт +11

Передаточная функция 9l„(p ) предлагаемого датчика скорости по обоим вхо— дам имеет вид: а„ж=K,а Ж, Ср>=

К 1 и И

Составляюшая ь U, вызванная отклонением амплитудной характеристики тахогенератора от идеальной, с выхода выпрямителя 2 поступает на вход 6 сглаживаюшего фильтра 3. В предлагаемом датчике происходит ослабление этой погрешности и тем большее, чем ниже часто та ы полезного сигнала измеряемой скорости врашения. B установившемся режиме составляюшая а U> не проходит на выход 7 благодаря наличию в фильтре

3 емкости С

Таким образом, статическая погрешность предлагаемого датчика скорости, В отличие от известного,не зависит от отклонений реальной амплитудной характерис гики тахогенератора от идеальной.

Формула изобретения

Датчик скорости врашения, содержапп и последовательно соединенные тахогеСоставитель Г. Толкачев

Техред Е.Харитончик Корретор О. Билак

Редактор В.Пилипенко

Тираж 887 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8507/35 илиад TIIITI Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 нератор переменного тока и выпрямитель, в также сглвживвюший фильтр, о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что, 6 пелью повышения статической точности, в него введены формирователь импульсов постоянной плошади, последовательная RC — пепь, включенная между выходом тахогенервтора и входом сглаживающего фильтра, причем сглаживакяпий фильтр выполнен с дополнительным входом, при зтом вход фор- l0

07 d мироввтеля импульсов постоянной плошади соединен с выходом тахогенератора, в выход — с дополнительным входом отлаживвюшего фильтра.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 670889, кл. G 01 P 3/46, 1979.

2. Проспект фирмы" Deuto- &er e"

% 202/3.77,"))гв гаМ -Gefer ", с.11.