PL104776B1 - Uklad do pomiaru kata polozenia walu przy pomocy selsyna - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad do ciaglego zdalnego pomiaru oraz do analogowej lub cyfrowej rejestracji kata polozenia walu za posrednictwem selsyna i elektronicznego przetwornika.

W znanych ukladach do zdalnego pomiaru katów sa stosowane selsyny w postaci lacza wskaznikowego badz lacza transformatorowego. Mimo znanych zalet tych ukladów nie nadaja sie one do stosowania tam gdzie wymagana jest samoczynna rejestracja wyników pomiarów przez analogowa badz cyfrowa aparature rejestrujaca.

Ponadto lacza takie maja ograniczony zasieg. Znane sa tez uklady zawierajace potencjometryczne badz pojemnosciowe przetworniki kata na nadajaca sie do rejestracji wielkosc elektryczna, lecz znaczna zawodnosc dzialania oraz trudnosci z uzyskaniem liniowej zaleznosci sygnalu wyjsciowego od mierzonego kata znacznie ograniczaja stosowanie tych ukladów.

Celem wynalazku jest umozliwienie rejestracji kata polozenia walu poprzez przetwarzanie tego polozenia na elektryczny sygnal analogowy lub cyfrowy o liniowej zaleznosci od mierzonego kata i duzej odpornosci na zaklócenia. Osiagniecie tego celu umozliwia uklad wedlug wynalazku, skladajacy sie z selsyna i elektronicznego przetwornika przesuniecia fazowego pomiedzy napieciem stojana i wirnika selsyna na analogowy i cyfrowy sygnal elektryczny. Przetwornik ten zawiera dwa bistabilne przerzutniki polaczone w uklad dwójki liczacej, których wyjscia sa polaczone wejsciami czlonu iloczynu logicznego i z wejsciami sterujacymi bramki, zas wejscie sterujace jednego z tych przerzutników jest polaczone z obwodem stojana selsyna poprzez czlon ksztaltujacy, natomiast wejscie sterujace drugiego przerzutnika jest polaczone poprzez inny czlon ksztaltujacy z obwodem wirnika selsyna.

Ponadto w przetworniku jest przerzutnik monostabilny, którego wyjscie jest polaczone z wejsciem zerujacym jednego z przerzutników bistabilnych, przy czym wejscie sterujace tego przerzutnika monostabilnego jest polaczone z wyjsciem wspomnianego czlonu iloczynu logicznego.

Uklad wedlug wynalazku charakteryzuje sie duza liniowoscia zaleznosci sygnalów wyjsciowych od mierzonego kata, oraz dzieki zastosowaniu bistabilnych przerzutników w ukladzie dwójki liczacej i cyklicznego zerowania jednego z tych przerzutników, pozwala na jednoznaczny pomiar kata w pelnym zakresie od 0 do 360°.2 104 776 Przykladowe wykonanie ukladu wedlug wynalazku oraz istote tego dzialania przedstawiono na rysunku, gdzie fig. 1 zawiera schemat blokowy ukladu a fig. 2 — wykres napiec w poszczególnych punktach ukladu.

W sklad ukladu, którego schemat blokowy przedstawia fig. 1 wchodzi zasilacz 1 do zasilania trójfazowego uzwojenia 2 stojana selsyna, którego wirnik z jednofazowym uzwojeniem 3 jest sprzegniety z obiektem pomiaru.

Do obwodu stojana 2 i wirnika 3 selsyna sa podlaczone ksztaltujace czlony 4, 5, które sinusoidalne napiecia przeksztalcaja na impulsy prostokatne Ui, Uj do sterowania bistabilnych przerzutników 6, 7 pracujacych w ukladzie dwójki liczacej. Wyjscia obu bistabilnych przerzutników, 6, 7 sa polaczone z wejsciami czlonu 9 iloczynu logicznego, którego sygnal wyjsciowy Us, po usrednieniu w czlonie usredniajacym 10 stanowi wyjsciowy analogowy sygnal Ui ukladu, zas wyjsciowy sygnal cyfrowy Uc otrzymuje sie na wyjsciu czlonu 11 bramkujacego sygnaly wytwarzane przez uklad zegarowy 12. Wejscia sterujace czlonu 11 bramkujacego sa polaczone z wyjsciami bistabilnych przerzutników 6, 7. Ponadto w ukladzie jest monostabilny przerzutnik 8, którego wejscie jest polaczone z wyjsciem czlonu 9 iloczynu logicznego, zas v/yjscie ma polaczone z wejsciem zerujacym bistabilnego przerzutnika 6 polaczonego z obwodem stojana 2 selsyn.i.

Dzialanie ukladu wedlug wynalazku przedstawione jest na fig. 2 i polega ono na przetwarzaniu mierzonego kata za posrednictwem selsyna, na przesuniecie fazowe pomiedzy napieciami w stojanie 2 i wirnika 3 selsyna, a nastepnie na przetworzeniu tego przesuniecia fazowego na proporcjonalne do kata elektryczne sygnaly: analogowy Ua i cyfrowy Uc.

W celu uzyskania tych sygnalów Ua, Uc, napiecie stojana 2 i napiecie wirnika 3 selsyna przetwarza sie w ksztaltujacych czlonach 4, 5 impulsy prostokatne Ui i Ut. Tymi impulsami sterowane sa bistabilne przerzutniki 6, 7, które pracujac w ukladzie dwójki liczacej wytwarzaja na swych wyjsciach ciagi impulsów U3, U4 o dwukrotnie obnizonej czestotliwosci w stosunku do impulsów sterujacych U1# Uj. Z tych impulsów Ua, U4 otrzymuje sie na wyjsciu czlonu 9 iloczynu logicznego ciag impulsów U,, z którego po usrednieniu w czlonie usredniajacym 10 otrzymuje sie napieciowy analogowy sygnal Ua wyjsciowy ukladu. Impulsy U3, U4 sa równiez wykorzystane do sterowania przechodzeniem impulsów U6 z ukladu zegarowego 12 przez bramke 11, na której wyjsciu otrzymuje sie wyjsciowy sygnal cyfrowy Uc ukladu majacy postac cyklicznych ciagów impulsów, przy czym ilosc impulsów w jednym cyklu jest proporcjonalna do mierzonego kata. Po kazdym cyklu pomiarowym, którego czas trwania jest równy okresowi napiecia zasilajacego selsyn, jest zerowany bistabilny przerzutnik 6 polaczony z obwodem stojana 2 selsyna. Do tego zerowania sluzy monostabilny przerzutnik 8 sterowany sygnalem Us wyjsciowym czlonu 9 iloczynu logicznego.

Dzieki zastosowaniu bistabilnych przerzutników, 6, 7 pracujacych w ukladzie dwójki liczacej uzyskano liniowy i jednoznaczny pomiar kata w zakresie od 0 do 360°, zas zerowanie przerzutnika 6 po zrealizowaniu funkcji iloczynu logicznego w czlonie 9 znacznie ogranicza wplyw zaklócen na pomiar kata.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Uklad do pomiaru kata polozenia walu lub osi przy pomocy selsyna, skladajacy sie z seisyna i elektronicznego przetwornika przesuniecia fazowego miedzy napieciami stojana i wirnika selsyna na analogowy i cyfrowy sygnal elektryczny, znamienny tym, ze zespól elektronicznego przetwornika zawiera dwa bistabilne przerzutniki (6, 7) pracujace w ukladzie dwójki liczacej, przy czym wyjscia tych przerzutników (6, 7) sa polaczone z wejsciami czlonu (9) iloczynu logicznego i z wejsciami sterujacymi czlonu bramkujacego (11).

2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera monstabilny przerzutnik (8), którego wyjscie jest polaczone z wejsciem zerujacym bistabilnego przerzutnika (6) a wejscie sterujace tego przerzutnika (8) jest polaczone z wyjsciem czlonu (9) iloczynu logicznego.104 776 / J] ~> Lp^-L I a " r * ^—i—rn—\t i f 0 1 l_^ / 1 v\ l^ pi 1 J w* I "i I u«l UJ ". Tig.i izz3 tri t^i « i t—\ r 1 T -I «« 1 %. 1