NO128463B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og anordning for retnings-følsom turtallsmåling.

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte og anordning for retningsfølsom turtallsmåling, hvor en tachometergenerator i form av en reseolver genererer en veksélspenning med frekvens f^ som er lik den algebraiske sum av to ledd, av hvilke det ene inneholder en referansefrekvens £q og det annet inneholder en frekvens frot, som svarer til det turtall som skal måles.

For bestemmelse av frekvensen av et elektrisk signal finnes det et antall forskjellige kjente fremgangsmåter. For de fleste av disse gjelder det imidlertid at den oppnåelige målenøyaktighet er for-holdsvis moderat, såfremt det ikke anvendes ytterst kompliserte og dermed kostbare utstyr.

Det er i. 6g'for seg kjent, bl.å. fra tysk patentskrift 895.625

å måle en frekvens ved hjelp av pulser med konstant amplitude og konstant varighet, hvorved likeledes en referansefrekvens holdes konstant under målingen. Antall pulser pr. tidsenhet er derved proporsjonalt med det undersøkte signals frekvens og antallet av spenningspulsene blir et mål på denne frekvens.

De nye og særegne trekk ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen

består i at resolveren mates med en veksélspenning av en frekvens som er direkte proporsjonal med referansefrekvensen f^, og den av resolveren avgitte veksélspenning omdannes til et pulstog i hvilket hver puls har en varighet som er omvendt proporsjonal med

fl

frekvensen f^ og har en repetisjonsfrekvens lik —j , hvorefter dette pulstog tilføres en hukommelseskrets som samtidig mates med en referansespenning med frekvensen f^, samt at hukommelseskretsen frembringer pulser hvis varighet er et heltalls-multiplum av referansespenningens periode og bestemmes av tidssambandet mellom pulsene i pulstoget og pulsene i referansespenningen, idet utgangspulsene fra hukommelseskretsen tildels føres til en første portkrets av enten/eller-typen og tildels faseforskyves med et tidsintervall lik ^— og derefter føres til den første portkrets hvis utgangs-

signa? føres til en likespenningsmatet annen portkrets, som påtrykkes en likespenning som er symmetrisk med hensyn til jordpotensialet, hvorved den annen portkrets frembringer,en firkantspenning med en

rot

likespenningsmiddelverdi av formen C * t , hvor C er en konstant

r0

hvis polaritet avhenger av rotasjonsretningen av resolveren.

Oppfinnelsen angår videre en anordning for utførelse av ovennevnte fremgangsmåte. De nye og særegne trekk ved anordningen ifølge oppfinnelsen er angitt i patentkrav 2.

Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere under henvisning til vedlagte tegning, på hvilken

figur 1 viser et prinsipielt blokkskjerna over en anordning for bestemmelse av frekvensen av et elektrisk signal, hvilken anordning imidlertid ikke er gjenstand for oppfinnelsen,

figur 2 viser et diagram over forskjellige i anordningen på fig.

1 opptredende signaler som funksjon av tiden,

figur 3 viser et blokkskjema over en anordning ifølge oppfinnelsen

beregnet for retningsfølsom turtallsmåling, og

figur 4 viser et diagram over i anordningen på fig. 3 opptredende

signaler som funksjon av tiden.

på fig. 1 betegnes med tallet 1 en referansesignalgenerator som frembringer en veksélspenning med nøyaktig fastlagt frekvens f^

og mater en pulsformende krets 2, som avgir et utgangssignal i form av pulser med en repetisjonsfrekvens f n og en pulsbredde eller -varighet som er omvendt proporsjonal med den nevnte frekvens. Disse pulser føres til den ene inngang på en velgekrets 3, hvis annen inngang tilføres styrepulser fra en pulsformende krets 4,

som ved sin inngang gjennom en klemme a mates med det signal hvis frekvens skal bestemmes. Utgangen av velgekretsen 3 er koblet til styreinngangen på en portkrets 5, hvis annen inngang gjennom to klemmer b^ og mates med en likespenning av konstant og nøyaktig bestemt størrelse. Utgangen av portkretsen 5 er gjennom to klemmer c-^ og c2 koblet til inngangen av en middelverdi-dannende krets 6, hvis utgang er forbundet med klemmene d^ og d^.

Arbeidsmåten av den ovenfor beskrevne anordning skal nedenfor for-klares nærmere under henvisning til fig. 2, på hvilken F^ betegner utgangssignalet fra kretsen 2, utgangssignalet fra kretsen 4, F^ utgangssignalet fra velgekretsen 3 og F^ utgangssignalet fra portkretsen 5. Den pulsformende krets 2 er slik utført at den - når den fra referansespenningskiIden 1 mates med en veksélspenning av frekvensen f^ - avgir et pulstog med repetisjonsfrekvens .f og

pulsvarighet

hvor k er en konstant større enn eller lik 1. På fig. 2 er det antatt at k er lik 2. Den til anordningens inngangsklemme a koblede, pulsformende krets 4 tjener til å avlede et pulstog fra det til den nevnte klemme a førte signal, hvis frekvens skal bestemmes, hvilket pulstog har en repetisjonsfrekvens som er proporsjonal med det undersøkte signals frekvens f. I eksem-pelet ifølge fig. 2 er det for enkelhets skyld antatt at pulsrepe-tisjonsfrekvensen er lik f, og at pulsvarigheten er meget liten.

Det av disse pulser bestående utgangssignal fra kretsen 4 påvirker velgekretsen 3 på slik måte at denne til portkretsen 5 slipper gjennom den første puls i signal som opptrer efter en puls i signal F^. Utgangssignalet fra velgekretsen 3 kommer derved til å få den

på fig. 2 med F^ betegnede form.

I forbindelse med dette skal bemerkes at en forutsetning for at

hver puls i signalet F^ skal bevirke overføring av en puls fra signalet F^til signalet F^, er at pulsrepetisjons-frekvensen for signalet F^ er mindre enn pulsrepetisjons-frekvensen for signalet Pr

Utgangssignalet F^ fra velgekretsen 3 tilføres - som tidligere

nevnt - styreinngangen på en portkrets 5 som er slik utført at den - når dens matningsinngang gjennom klemmene b^ og b tilføres en spenning E - ved sin til klemmene og c koblede utgang avgir et utgangssignal F^ i form av en serie pulser som i tid helt sam-menfaller med pulsene i signal F^ og har en amplitude = E. Utgangssignalet F^ fra portkretsen 5 omdannes i den middelverdi-dannende.krets 6 til en konstant likespenning Em med en amplitude svarende til middelverdien av signalet F^. Spenningen Em er på

fig. 2 inntegnet streket.

Den på fig. 3 viste anordning omfatter i likhet med anordningen på fig. 2 en referansespenningskilde 1 og en fra denne matet pulsformende krets 2 samt en portkrets 5 og en middelverdikrets 6, mens kretsene 3 og 4 på fig. 1 ved anordningen på fig. 3 er erstattet av kretsene 10, 11, 12 henholdsvis 8 og 9. Foruten de nevnte kret-ser finnes i den på fig. 3 viste anordning en tachogenerator be-tegnet med tallet 7, hvilken tachogenerator antas å være koblet til en aksel eller lignende, hvis turtall ønskes bestemt. Videre finnes en mellom referansespenningskilden 1 og tachogeneratoren innkoblet frekvensdividerende krets 13.

Tachogeneratoren 7 dannes av en resolver som mates fra kretsen 13

med en veksélspenning av frekvens , hvor f^ betegner frekven-

sen av utgangssignalet fra referansespenningskilden 1, og avgir derved et utgangssignal F^q i form av en veksélspenning med fre-kvensen f^ = —- + n'frot<<> hvor n betegner antall polpar i resolveren og frot dennes rotasjonshastighet. Utgangssignalet fra resolveren mates til inngangen av kretsen 8, som gjennom forsterkning og klip-

ning av den nevnte spenning avstedkommer et utgangssignal F ^ i form av en firkantpuls med frekvensen f^. Dette signal mates til triggerinngangen på den som hukommelsesvippe utformede krets 9, som avgir et utgangssignal F,-i form av positive pulser med fre-

f 1Z

11

kvens ^— og varighet j— . Disse pulser mates til børverdi-inngangen av kretsen 10, sim i likhet med kretsen 9 dannes av en hukommelsesvippe, og hvis triggerinngang påtrykkes en av den pulsformende krets 2 frembragt firkantpuls eller -bølge F^3 med frekvens fø. Kretsen 10 avgir ved sin utgang et utgangsignal F^ i form av ^— -pulser pr. sekund, hvilke pulser med hensyn til sin fremkant er synkronisert med positive nullgjennomganger i utgangssignalet F^ fra kretsen 2 og har en varighet svarende til periode-tiden for signalet F^ henholdsvis et helt multiplum av denne tid. Utgangssignalet F^ fra kretsen 10 påtrykkes en børverdi-inngang på kretsen 11, som likeledes dannes av en hukommelsesvippe og i likhet med kretsen 10 ved sin triggerinngang påtrykkes utgangssignalet F^ fra kretsen 2. Utgangssignalet F^^ fra vippen 11 stemmer overens med utgangssignalet F,. fra vippen 10 med den

forskjell at det er tidsforskjøvet med et intervall på -1 z i forhold til det sistnevnte signal. De to signaler F^4 henholdsvi<0>s F fra kretsene 10 og 11 påtrykkes hver sin inngang av en enten/eller-port 12, hvilket er en port som har slike egenskaper åt den avgir et utgangssignal som avviker fra verdien null bare under slike tids-intervaller da det opptrer pulser enten ved den ene eller ved den annen inngang, men ikke ved begge samtidig. Utgangssignalet F^

fra porten 12 mates til styreinngangen på portkretsen 5, hvis annen inngang påtrykkes en med hensyn til jordpotensial symmetrisk likespenning av størrelse 2E gjennom de to klemmer b^ og b^. Utgangssignalet fra kretsen 5 mates i sin tur til middelverdi-kretsen 6, som ved sin til klemmene d^ og d^ koblede utgang avgir en likespenning hvis størrelse er lik middelverdien av det mellom +E og

-E varierende utgangssignal F^ fra kretsen 5.

Slik det fremgår av diagrammet på fig. 4, kommer signalet F^6 til

å inneholde en puls av en lengde ^— for hvert "omslag" i sigralet .

r0

F12' ^vorve<^ en del (eksempelvis pulsene I og II) av de nevnte pulser kan være adskilt fra hverandre, mens andre (eksempelvis pulsene III og IV) kan støte umiddelbart mot hverandre. Da antall omslag pr. sekund i signalet F^ er lik følger herav at ut-gangsspenningen fra kretsen 6 kan skrives som følger:

Denne spenning kommer til å skifte tegn hvis resolverens rota-sjonsretning skifter, hvilket gjør det mulig ved måling av spen-

ningen E må fastslå ikke bare størrelsen av rotasjonshastigheten eller turtallet, men også rotasjonsretningen av resolveren.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for retningsfølsom turtallsmåling, ved hvilken en tachqmetergenerator (7) i form av en resolver genererer en veksélspenning med frekvens f^ som er lik den algebraiske sum av to ledd, av hvilke det ene inneholder en referansefrekvens f^ og det annet inneholder en frekvens f rot. , som svarer til det turtall som skal måles, karakterisert ved at resolveren mates med en veksélspenning av en frekvens som er direkte proporsjonal med referansefrekvensen f^, og den av resolveren (7) avgitte veksél-

spenning omdannes til et pulstog i hvilket hver puls har en varig- het som er omvendt proporsjonal med frekvensen f, og har en re- f petis jonsfrekvens lik , hvorefter dette pulstog tilføres en hukomrr.elseskrets (10) som samtidig mates med en referansespenning med frekvensen f^, samt at hukommelseskretsen frembringer pulser hvis varighet er et heltalls^multiplum av referansespenningens periode og bestemmes av tidssambandet mellom pulsene i pulstoget og pulsene i referansespenningen, idet utgangspulsene fra hukommelseskretsen tildels føres til en første portkrets (12) av enten/eller-typen og tildels faseforskyves med et tidsintervall lik T- og derefter føres til den første portkrets hvis utgangs-signa? føres til en likespenningsmatet annen portkrets (5), som påtrykkes en' likespenning som er symmetrisk med hensyn til jordpotensialet, hvorved den annen portkrets frembringer en firkantspenning med en likespennings-middelverdi av formen C* —*.ot , hvor C er en konstant hvis polaritet avhenger av rota-sjonsr0etnin<g>e<n> av resolveren (7). Anordning for retningsfølsom turtallsmåling ifølge fremgangsmåten som angitt i krav 1, omfattende en tachometergenerator (7) som utgjøres av en resolver innrettet til å generere en veksélspenning med frekvens f^, som er lik den algebraiske sum av to ledd, av hvilke det ene inneholder en referansefrekvens fn og det annet inneholder en frekvens f ., som svarer til det 0 3 rot turtall som skal måles, karakterisert ved at en veksélspenning som tilføres resolveren, har en frekvens som er direkte proporsjonal med referansefrekvensen fg, og at det er anordnet organer (9) innrettet til å omdanne den av resolveren (7) avgitte veksélspenning til et pulstog i hvilket hver puls har én varighet som er omvendt proporsjonal med frekvensen f., og en repetisjons- f 1 1 frekvens lik —j / samt at dette pulstog tilføres en hukommelseskrets (10), som likeledes mates med en referansespenning av frekvens fø, hvilken hukommelseskrets er innrettet til å frembringe pulser hvis varighet er et heltalls-multiplum av referansespenningens periode og bestemmes av tidssambandet mellom pulsene i pulstoget og pulsene i referansespenningen, mens utgangspulsene fra hukommelseskretsen tildels føres til en enten/eller-port (12) og tildels faseforskyves med et tidsintervall lik og derefter føres til enten/eller-porten, hvis utgangssignal før<0>es til en likespenningsmatet portkrets (5), som påtrykkes en likespenning som er symmetrisk med hensyn til jordpotensialet, hvorved den likespen-ningsmatede portkrets frembringer en firkantspenning med en frot likespennings-middelverdi av formen C • ^ r0., hvor C er en konstant hvis polaritet avhenger av rotasjonsretningen av resolveren (7) .