PL110497B2 - Mechanical integrator calculating integral by sampling in predetermined time intervals - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest integrator mechaniczny obliczajacy calke przez próbkowanie w okreslonych odstepach czasu, majacy zastosowanie w technice automatycznej regulacji i pomiarów.Dotychczas znane rozwiazania integratorów próbkujacych posiadaja dzwignie taktujaca, wykonujaca w okreslonych odstepach czasu ruch od ogranicznika do zetkniecia sie z krzywka, której polozenie bylo funkcja sygnalu wejsciowego.Rozwiazania te wymagaja bardzo dokladnego wykonania krzywek zapewniajacych zadana zaleznosc skoku dzwigni taktujacej od sygnalu wejsciowego, gdyz ich bledy wymiarowe rzutuja zasadniczo na dokladnosc przyrzadu. W przyrzadach tych ruch dzwigni taktujacej odbywa sie w jedna strone swobodnie, w druga natomiast powoduje zabieranie walka sumujacego polaczonego z licznikiem wskazujacym wartosc calki. Do przenoszenia ruchu obrotowego dzwigni taktujacej w jednym tylko kierunku stosowane sa sprzegla cierne samozakleszczajace sie dla zadanego kierunku obrotu. Zastosowanie tego rodzaju sprzegiel powoduje, ze jako wartosc dla kazdej próbki wzieta zostaje najwieksza wartosc sygnalu z okresu gdy dzwignia taktujaca styka sie z krzywka.Powoduje to dodatkowy blad pomiaru (calkowania) sygnalów zmiennych w czasie, z reguly przewyzszajacy kilkakrotnie bledy wystepujace przy calkowaniu sygnalów stalych w czasie lub wolnozmiennych.Wad tych pozbawiony jest integrator wedlug wynalazku wyrózniajacy sie tym, ze posiada sprzeglo laczace walek sumujacy z elementem wykonujacym ruch obrotowy zwrotny, przy czym wlaczanie i wylaczanie sprzegla sterowane jest przez uklad taktujacy.Integrator wedlug wynalazku wyróznia sie równiez tym, ze walek sumujacy sprzegany jest bezposrednio z walkiem wejsciowym miernika, który w kazdym takcie dokonuje katowego wychylenia pomiedzy polozeniami odpowiadajacymi aktualnej i zerowej wartosci sygnalu wejsciowego lub z posrednim elementem wykonujacym ruch obrotowo zwrotny, przy czym kat obrotu tego elementu równy jest aktualnemu wychyleniu miernika.Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest na przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat integratora sygnalu pneumatycznego wyposazonego w sterowane sprzeglo laczace bezpos-rti $\~\ 2 110 497 rednio walek sumujacy z walkiem wyjsciowym miernika cisnienia a fig. 2 przedstawia schemat integratora, w którym sterowane sprzeglo laczy walek sumujacy nie bezposrednio z miernikiem lecz z posrednim elementem wykonujacym ruch wahadlowy.Integrator sklada sie z miernika 1 wejsciowego sygnalu analogowo, w tym przypadku — cisnienia, przetwa¬ rzajacego wartosc tego sygnalu na kat obrotu walka wyjsciowego 2. Impulsy wytwarzane przez uklad taktujacy 3 powoduja chwilowy powrót walka wyjsciowego miernika do polozenia okreslonego przez ustawienie ogranicznika 4, które odpowiada zerowej wartosci calkowanego sygnalu. Zsynchronizowane z tym zasprzeglanie, sterowanego równiez przez uklad taktujacy, sprzegla 5 powoduje w kazdym takcie obrót walka sumujacego 6 o kat równy wychyleniu ukladu pomiarowego miernika to jest odpowiadajacy autualnej w chwili zasprzeglenia wartosci mierzonego sygnalu. Dzieki temu sumowane sa wartosci sygnalu wejsciowego wyznaczone jednoznacz¬ nie w scisle okreslonych odstepach czasu. Pozwala to na wyeliminowanie bledów wynikajacych ze zmian sygnalu wejsciowego w czasie próbkowania.Walek sumujacy 6 polaczony jest poprzez odpowiednia przekladnie z licznikiem wskazujacym akutalna wartosc calki.Wspólosiowe umieszczenie walka wyjsciowego 2 miernika i walka sumujacego 6 zapewnia wierne przekazywanie kata obrotu w kazdym takcie sumowania.Zaleznosc pierwiastkowa kata obrotu walka wyjsciowego 2 od sygnalu wejsciowego uzyskuje sie wykorzystujac mechaniczne urzadzenie pierwiastkujace.Figura 2 przedstawia schemat integratora, równiez pierwiastkujacego, w którym walek wyjsciowy 2 miernika 1 nie wykonuje cyklicznego ruchu obrotowo-zwrotnego lecz ruch ten jest wykonywany przez element posredniczacy 8 od polozenia okreslonego ogranicznikiem 4 o kat równy katowi obrotu walka wyjsciowego 2 miernika 1 bedacemu funkcja mierzonego sygnalu Pwe.Zastrzezenia patentowe 1. Integrator mechaniczny obliczajacy calke poprzez dokonywane w okreslonych odstepach czasu sumowanie wielkosci proporcjonalnej do sygnalu wejsciowego lub do pierwiastka kwadratowego z wartosci tego sygnalu, wyposazony w miernik przetwarzajacy wartosc sygnalu wejsciowego na kat obrotu, oraz walek sumujacy, znamienny tym, ze posiada sprzeglo (5) laczace walek sumujacy (6) z elementem wykonuja¬ cym ruch obrotowy zwrotny, przy czym wlaczanie i wylaczanie sprzegla sterowane jest przez uklad taktujacy (3) 2. Integrator wedlug zastrz. 1,znamienny ty m,. ze walek sumujacy (6) sprzegany jest bezposrednio z walkiem wyjsciowym (2) miernika (1), który w kazdym takcie dokonuje katowego wychylenia (ruch obrotowo zwrotny) pomiedzy polozeniami odpowiadajacymi aktualnej i zerowej wartosci sygnalu wejsciowego.Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Integrator mechaniczny obliczajacy calke poprzez dokonywane w okreslonych odstepach czasu sumowanie wielkosci proporcjonalnej do sygnalu wejsciowego lub do pierwiastka kwadratowego z wartosci tego sygnalu, wyposazony w miernik przetwarzajacy wartosc sygnalu wejsciowego na kat obrotu, oraz walek sumujacy, znamienny tym, ze posiada sprzeglo (5) laczace walek sumujacy (6) z elementem wykonuja¬ cym ruch obrotowy zwrotny, przy czym wlaczanie i wylaczanie sprzegla sterowane jest przez uklad taktujacy (3)
2. 2. Integrator wedlug zastrz. 1,znamienny ty m,. ze walek sumujacy (6) sprzegany jest bezposrednio z walkiem wyjsciowym (2) miernika (1), który w kazdym takcie dokonuje katowego wychylenia (ruch obrotowo zwrotny) pomiedzy polozeniami odpowiadajacymi aktualnej i zerowej wartosci sygnalu wejsciowego. Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl PL