PL106403B1 - Uklad automatycznej regulacji z czestotliwoscia nosna - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jesit uklad automatycz¬ nej regulacja z czestotliwoscia nosna, stosowany •do regulacji róznych wielkosci elektrycznych i nie¬ elektrycznych.

Znany uklad auitomatyczinej regulacji z czestotli¬ woscia nosna sklada sie z generatora sygnalu po- moaniczego o czestotliwosci nosnej, którego wyj¬ scie jest polaczone poprzez czlon zadawania sygna¬ lu odniesienia z jednym wejsciem sumatora, a dru¬ gie wejscie sumatora jest polaczone z wyjsciem czujnika pomiairowego, zasilanego z generatora sygnalu pomocniczego. Wyjscie sumatora, jest pola¬ czone poprzez wzmacniacz sygnalu bledu i detek¬ tor syncihironiczny, zasilany z generatora sygnalu pomocniczego, z wejisciem integratora^ którego "wyjscie jest polaczone z czlonem wykonawczym.

W obwodzie sygnalu odniesienia albo w obwo¬ dzie wyjsciowym czujnika pomiarowego, lutb w obu tych obwodach sa wlaczone przesuwnoiki fa¬ zy sluzace do korekcji fazy sygnalu bledu. Przesu¬ niecie fazy miedzy sygnalem odniesienia a sygna¬ lem wyjsciowym czujnika jest powodowane mie¬ dzy innymi pojemnosciami doprowadzen i pojem¬ nosciami wlasnymi poszczególnych elementów ukladu. To przesuniecie fazy powoduje, ze sygnal bledu regulacji oprócz skladowej uzytecznej, która ^jest w fazie Lulb w przeciwfazie z sygnalem zasi¬ lajacym detektor synchroniczny, zawiera takze skladowa kwadratuirowa, która jest przesunieta w fazie wzgledem sygnalu zasilajacego detektor o kat + ji/2. Zbyt duza wartosc skladowej kwa- draturowej sygnalu bledu powoduje przesterowanie ^wizimacniacza lub detektora synchronicznego, co niekorzystnie wplywa na prace ukladu regulacji.

Korekcyjne przesuwniki fazy stosowane w zna^- nyoh ukladach regulacji - obnizaja do minimum poziom skladowej kwadratuirowej sygnalu bledu tylko dla jednej, okreslanej wartosci sygnalu od^ niesienia. Kazda zmiana wartosci' sygnalu odnie¬ sienia i czestoiliwoiscl nosnej wiaze sie z koniecz¬ noscia zmiany parametrów przesuwmików fazy.

Stanowi to zasadnicza niedogodnosc ukladu, która uniemozliwia poprawna regulacje, zwlaszcza plyn¬ na, pnzy zmieniajacej / sie wartosci i czestotliwosci sygnalu c*Jniesienia.

Wynalazek dotyczy ukladu automatycznej regu¬ lacji z czestotliwoscia nosna, który sklada sie z ge- neTatora zasilajacego czlon zadawania sygnalu od¬ niesienia oraz detektor synchroniczny. Sygnal od¬ niesienia i sygnal z czujnika' pomiarowego sa podawane na sumator, którego wyjscie jest pola¬ czone poprzez wzmacniacz Nsygmalu blejdui, detektor , synchroniczny i integrator\ czlonem wykonaw¬ czym. W obwodzie sygnalu odniesienia lufo w ob¬ wodzie wyjsciowym czujnika jest wlaczony korek¬ cyjny przesuwnik fazy. Istota wynalazku polega na wyposazeniu ukladu w dodatkowy detektor synchroniczny, którego wejscie jest polaczone z wyjsciem wzmacniacza sygnalu bledu, a wyjscie — poprzez" integrator doilatkowy — jest polaczone 106 403z korekcyjnym przesuwnikiem fazy. Dodatkowy detektor .syiKtaoniczny jest zasilany z generatora sygnalu o. czestotliwosci- nosnej poprzez prze¬ suwnik fazy o, kait n/2. Dzidki temu utworzona jest dodatkowa petla ujemnego sprzezenia zwrotu nego^ dla kwa$ratiuirowej skladowej sygmalu blejdu.

Sygnal wyjisciowy dodatkowego integratora, zalez¬ ny od poziomiu skladowej kwadraturOwej stepuje korekcyjny przesuwnik fazy. Korzystne jest zasto¬ sowanie jako korekcyjnego' przesuwnika. fazy tran¬ zystora unipolarnego polaczonego szeregowo z kon¬ densatorem. Sygnal sterujacy jest wówczas poda¬ wany na bramke tranzystora.

Uklad wedlug wynalazku samoczynnie utrzy¬ muje skladowa kwadiratfurowa sygnalu bledu regu¬ lacji na miniimalnylm poiziiomiie, co> zapewnia po¬ prawna, zarówno skokowa jak i plynna regulacje w sizerokich giranicacih wartosci wielkosci regulo- waneji, w szerokim zakresie zmian wartosci sygna¬ lu odniesienia oraz zaleznie od zmiian czestotli¬ wosci nosnej, powodowanych wplywem warunków otoczenia. Zalety^ ukladu sa szczególnie' widoczne przy sterowaniu wielkosci regulowanej z generato¬ ra funkcji. tEtaedimi"ot wynalazku jest objasniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat blokowy ukladu automatycznej regulacji natezenia pola magnetycznego wytwarzanego przez elektromagines.

Przykladowy uklad automatycznej regfulacji we¬ dlug wynalazku sklada sie z generaitoira 1 poniOc- niilczelgo- sygnalu sinusoidalnego', w którego- obwód wyjsciowy jest wlaczony rezystor 2 i prajdowe elektrody czujnika Halla 3, umieszczonego w polu magnetycznym wytwarzanymi przez elektroma- T*ines 4. Rezystor 2 jest polaczony z jednej strony ze zródfiem unipolarnego tranzystora 5, a z dirugiej strony — z kondensatorem 6 polaczonym z direnem tranzystora 5. Rezystor 2, unipolarny tranzystor S i kondensator 6 tworza korekcyjny, elektroniczny t>rzesuwnik fazy 7. Wyjscie przesuwinika fazy T jest polaczone z wejisciem indukcyjnego dzielnika napiecia 8. Elektrody napieciowe czujnika Halia 3 sa polaczone z pierwotnym uzwojeniem transfor¬ matora 9, natomiast wtórne uzwojenie transfor¬ matora 9 jest wlaczone w obwód utworzony przez szeregowe polaczenie wyjscia indukcyjnego dziel¬ nika 8 i wejscia selektywnego wzmacniacza 10 na¬ strojonego na czestotliwosc nosna. Tak wlaczony transformator 9 spelnia w ukladzie role suma¬ tora, rja którego wyjsciu otrzymiuje sie róznice sygnalu odniesienia UR- i przetransformowanego sygnalu wyjsciowego Us czujnika HaiHa 3, stano¬ wiaca sygnal btlejdu regulacji UE. Wyjscie selek¬ tywnego wzmacniacza 10 jest polaczone z wejscia¬ mi' dwóch synchronicznych detektorów 11, 12. Wyj¬ scie pierwszego' deiteikftora 11 jest polacizone po¬ przez integrator 13 z wykonawczym'czlonem 14 wykonanym jako sterowane zródlo pradowe, w ' którego obwodzie wyjsciowym jest wlaczone uzwojenie elektromagnesu 4. Wyjscie dodatkowego detektora 12 jest polaczone z wejsciem dodatko¬ wego integratora 15, którego wyjiscie jest polaczo¬ ne z bramka unipolarnego tranzystora 5, dzieki czemai na bramke Jest ijodawany stepujacy sy- ^403 1 x ,. *' ; *J ' ; 4 gnal Uk. Synchroniczny, detektor 11 jest zasilany z generatora 1 sygnalu pomocniczego poprzez do¬ datkowy przesuwinik fazy 16, a dodatkowy syn¬ chroniczny detektor 12 jest zasilany z generatora 1 sygnalu pomocniczego poprzez dodatkowy prze¬ suwnik 'fazy 16 i poprzez przesuwnik fazy 17 o kat jt/i2, wykonany jako aktywny uklad RC.

Przetranstformowany, wyjisciowy sygnal Us czuj¬ nika Haila 3, proporcjonalny do indukcji pola magnetycznego elektromagnesu 4 i wyjsciowy sy¬ gnal indukcyjnego dzielnika 8, bedacy sygnalem odniesienia UR sa sumowane przez sumator, a ich róznica stanowiaca sygnal bledu UE regulacji jest wzmacniana przez wzmacniacz 10. Wzmocniony sy- ginal bledu UE jest podawany na wejscia syn¬ chronicznych detektorów..'ii i 12. Glówny detektor 11 jest zasilany z generatora 1 poprzez przesuwlndk fazy 16 eliminujacy przesuniecia fazy wnoszone przez wzmacniacz 10 i obwód wyjsciowy genera- tora 1, dzieki czemu napiecie zasilajace ten de¬ tektor 11 jest w fazie ze skladowa uzyteczna sy¬ gnalu bledu, regulacji. Scalkowany sygnal wyjscio¬ wy glównego detektora 11, proporcjonalny do skla¬ dowej uzytecznej sygnalu bledu, zasila wykonaw- czy czlon 14, który steruje polem magnetycznym elektromagnesu 4. Dodatkowy synchroniczny de¬ tektor 12 jest zasilany napieciem przesunietym w fazie o rc/2 wzgledem sygnalu zasilajacego glówny detektor 11, dzieki czemu napiecie zasila- jace ten detektor 12 jest w fazie lub w przeciwfa- ziie, ze skladowa kwadraturowa sygnalu bledu re¬ gulacji. Scalkowany w dodatkowym integratorze 15 sygnal wyjsciowy dodatkowego detektora 12, pro¬ porcjonalny do skladowej kwadraturowej sygnalu steruje elektronicznym przesuwinikiem fazy 7, któ¬ ry zmienia faze napiecia zasilajacego indukcyjny dzielnik 8, powodujac zmniejszenie do minimum poziomu skladowej, kwadiratuirowej sygnalu bledu regulacji. 40

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Uklad automatycznej regulacji z czestotli¬ woscia nosna, skladajacy sie z generatora, którego wyjscie jest polaczone poprzez czlon zadawania 45 sygnalu odniesienia z sumatorem, a sumator jest polaczony ponadto z czujnikiem pomiarowym, zas wyjscie sumatora jest polaczone poprzez wzmac¬ niacz;, detektor synchroniczny i integrator z czlo¬ nem wykonawczym, przy czym detektor syinchro- M niczny jest zasilany z generatora, a w obwód sy¬ gnalu odniesienia lub w'obwód wyjsciowy czuj¬ nika jest wlaczony korekcyjny przesuwnik fazy, znamienny tym, ze jest wyposazony w dodatkowy detektor synchroniczny (12), którego wejscie jest 55 polaczone z wyjsciem wzmacniacza (10), a wyjscie dodatkowego detektora synchronicznego (12) jest polaczone poprzez dodatkowy integrator (15) z wej¬ sciem sterujacym korekcyjnego przesuwnika fazy (7), zas synchroniczny detektor (12) jest zasilany ^ z generatora <1) poprzez przesuwnik fazy (17) o kat ji/2.

2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze korekcyjny przesuwnik fazy (7) stanowi unipolar¬ ny tranzystor (5) polaczony szeregowo z kon- -- densatorem (6).106 403