CS212532B1 - Zapojení obvodu pro získání informace o rychlosti pohybu použitím induktosynu - Google Patents

Abstract

Účelem vynálezu je dosažení velmi dobrých dynamických vlastností zařízení. Využívá se zde tzv. "Dopplerova jevu", kdy odchylka frekvence první harmonické složky střídavého signálu na výstupu měřítka induktosynu od frekvence napájecího signálu přiváděného od jezdce je přímo úměrná okamžité rychlosti pohybu. Realizuje se to tím, že výstup tvarovače signálu z měřítka Induktosynu je propojen jednak na druhý vstup fázového diferenčního členu a jednak na vstup fázovacího článku, u kterého rozdíl fáze první harmonické složky vstupního a výstupního signálu je závislý na frekvenci této harmonické složky. Výstup fázovacího článku je propojen se vstupem tvarovacích obvodů, jejichž výstup je propojen na první vstup fázového diferenčního členu, jehož výstup je spojen s prvním vstupem sčítacího filtračního členu. Druhý vstup sčítacího filtračního členu je propojen se zdrojem stejnosměrného napětí pro nastavení základní úrovně výstupního sčitacího signálu.

Description

Vynález se týká zapojení obvodu pro získání Informace o rychlosti pohybu použitím induktosynu.

Induktosyn je v odměřovacích zařízeních používán především jako prvek pro odměřování polohy. Často se používá fázový způsob vyhodnocení polohy, který se vyznačuje tím, že obě vinutí jezdce jsou napájena střídavými signály o konstantní frekvenci fázově vzájemně posunutými o 90°. Fázový posun první harmonické složky signálu získaného na výstupu měřítka, vůči první harmonické složce napájecího signálu, vyjadřuje relativní rozdíl polohy jezdce vzhledem k poloze měřítka.

Pro účely regulační techniky je mnohdy užitečné mít k dispozici také informaci o rychlosti pohybu. Zpravidla se k tomuto účelu používá tachodynamo, ale v mnohých aplikacích, zejména při řízení lineárních pohybů, je použití tachodynama velmi obtížné. Z tohoto důvodu je výhodné získat informaci o rychlosti pohybu ze zařízení pro odměřování polohy.

Pro získání informace o rychlosti pohybu z polohového odměřovacího zařízení je známa řada zapojení. Společným nedostatkem těchto zapojení věak je, že většinou jsou založena na principu fázového zévěsu, a proto mají omezené dynamické vlastnosti. Proto lze těchto zapojení použít pouze pro statické nebo kvazistatické regulace, nikoli věak pro rychlé a dynamicky náročné regulační systémy.

Mnohé z těchto nevýhod odstraňuje zapojení podle vynálezu. Využívá se tu skutečnosti, že odchylka frekvence první harmonické složky střídavého signálu na výstupu měřítka induktosynu od frekvence napájecího signélu přiváděného do jezdce je přímo úměrné okamžité rychlosti pohybu. Tento jev je znám jako Dopplerův efekt.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že výstup tvarovače signélu z měřítka induktosynu je propojen jednak na druhý vstup fázového diferenčního členu a jednak na vstup fázovacího článku, u kterého rozdíl fáze první harmonické složky vstupního a výstupního signálu je závislý na frekvenci této harmonické složky. Výstup fázovacího článku je propojen se vstupem tvarovacich obvodů, jejichž výstup je propojen na první vstup fázového diferenčního členu, jehož výstup je spojen s prvním vstupem sčítacího filtračního členu. Druhý vstup sčítacího filtračního členu je propojen se zdrojem stejnosměrného napětí pro nastavení základní úrovně výstupního sčítacího signálu.

Výhodou zapojení obvodu podle vynálezu jsou velmi dobré dynamické vlastnosti zařízení. Zapojení umožňuje použit signál relativní rychlosti jezdce a měřítka induktosynu získaný uvedeným způsobem také pro úpravu dynamických vlastností rychlejších členů regulačních obvodů, např. hydraulických válců nebo jiných akčních členů rychlostních a polohových servome chanismů.

Příklad zapojení obvodu pro získáváni informace o rychlosti pohybu je znázorněn na přiloženém obrázku.

Jezdec g induktosynu je spojen s napájecími obvody £0, zatímco měřítko 6 induktosynu je propojeno přes zesilovač £ s filtrem 8 v sérii s tvarovačem g signálu. Výstup tvarovače g signálu z měřítka 6 induktosynu je propojen jednak na druhý vstup fázového diferenčního členu g a jednak na vstup fázovacího článku £, u kterého rozdíl fáze první harmonické šložky vstupního a výstupního signálu je závislý na frekvenci této harmonické složky. Výstup fázovéciho článku £ je propojen se vstupem tvarovacich obvodů 2, jejichž výstup je propojen s prvním vstupem fázového diferenčního členu g. Výstup fázového diferenčního členu g je propojen s prvním vstupem sčítacího filtračního členu 4, jehož druhý vstup je propojen se zdrojem stejnosměrného napětí pro nastavení základní úrovně výstupního sčítacího signélu.

Jezdec 3 induktosynu je napájen z napájecích obvodů JO. Signál z výstupu měřítka 6 induktosynu je zesílen v zesilovači J, první harmonická složka tohoto střídavého signálu je vyfiltrována ve filtru 8 a signál je dále tvarován v tvarovači 2· Výstupní signál z tvarovače 2, který je nositelem informace o poloze jezdce 3 vzhledem k poloze měřítka 6 induktosynu, je přiveden jednak na vstup fázovacího článku J, jednak na druhý vstup fázového diferenčního členu J. Fázovací článek J je realizován dielektronickým filtračním členem se zpožSujícím přenosem druhého řádu, přičemž vlastní frekvence tohoto filtračního členu druhého řádu je shodná s napájecí frekvencí odměřovacího zařízeni, tj. s frekvencí napájecího signálu jezdce 3 induktosynu.

Jestliže se jezdec 3 ^a měřítko 6 vzájemně nepohybují, je na výstupu fázovacího článku J střídavý signál, jehož první harmonická složka je vzhledem k prvni harmonické složce vstupního signálu fázovacího článku J posunuta o úhel 90°. Výstupní signál fázovacího článku J je po vytvarování v tvarovacích obvodech 2 přiveden na první vstup fázového diferenčního členu J. Fázový diferenční člen J vyhodnocuje rozdíl fází první harmonické složky vstupního a výstupního signálu fázovacího článku J. Při relativním pohybu jezdce a měřítka 6 je frekvence první harmonické složky střídavého signálu na výstupu měřítka induktosynu a tím i na výstupu tvarovaée 2 odlišná od frekvence signálu při nulovém relativním pohybu, přičemž tato odchylka frekvence je přímo úměrná relativní rychlosti jezdce a měřítka 6,

Následkem této odchylky frekvence střídavého signálu na výstupu tvarovaée 2 nastává mezi první harmonickou složkou střídavého signálu na vstupu fázovacího článku J a první harmonickou složkou na výstupu fázovacího článku J fázový posun o jiný fázový úhel než 90°. Skutečná hodnota tohoto fázového posunu je vyhodnocena jako šířka šířkově modulovaného signálu na výstupu fázovacího diferenčního členu J.

Šířkově modulovaný signál z výstupu fázového diferenčního členu J je přiveden na prvni vstup sčítacího filtračního členu £, Na jeho druhý vstup je přivedeno stejnosměrné napětí. U_Q pro nastavení požadované stejnosměrné úrovně signálu na výstupu sčítacího filtračního členu £ přiřazení nulové relativní rychlosti jezdce a měřítka 6 induktosynu.

Při relativním pohybu měřítka 6 a jezdce 3 induktosynu v jednom nebo ve druhém směru, zařízení vyobrazené na obr. poskytuje na výstupu sčítacího filtračního členu £ stejnosměrné napětí. Absolutní hodnota tohoto napětí je úměrná rychlosti pohybu, polarita napětí závisí na směru pohybu.

Claims (1)

1. Zapojení obvodu pro získávání informace o rychlosti pohybu použitím induktosynu, fázovacího článku s rozdílem fáze první harmonické složky vstupního a výstupního signálu závislým na funkci této harmonické složky vyznačený tím, že výstup tvarovače (9) signálu z měřítka (6) induktosynu je propojen jednak na druhý vstup fázového diferenčního členu (3) a jednak na vstup fázovacího článku (1), přičemž výstup fázovacího článku ¢1) je propojen se vstupem tvarovacích obvodů (2), jejichž výstup je propojen s prvním vstupem fázového diferenčního členu (3), výstup fázového diferenčního členu (3) je propojen s prvním vstupem sčítacího filtračního členu (4), jehož druhý vstup je propojen se zdrojem stejnosměrného napětí pro nastavení základní úrovně výstupního sčítacího signálu.