RU1795318C - Устройство измерени параметров дисбаланса - Google Patents
Устройство измерени параметров дисбалансаInfo
- Publication number
- RU1795318C RU1795318C SU904847656A SU4847656A RU1795318C RU 1795318 C RU1795318 C RU 1795318C SU 904847656 A SU904847656 A SU 904847656A SU 4847656 A SU4847656 A SU 4847656A RU 1795318 C RU1795318 C RU 1795318C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- analog
- output
- imbalance
- microcomputer
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Balance (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к балансировочной технике. Цель изобретени - повышение точности и надежности в услови х изменени частоты вращени . Колебани опор воспринимают датчики 1, 2 дисбаланса , а информацию о частоте вращени - датчик 4 углового положени . МикроЭВМ 7 через порт вывода управл ет работой аналогового коммутатора 3. соединенного с аналого-цифровым преобразователем 6. Результаты с выхода микроЭВМ 7 поступают на блок 9 отображени информации. 1 ил.
Description
Изобретение относитс к измеритель- нойтехнике и может найти применение при проектировании и реализации станков дл динамической балансировки корей коллекторных электродвигателей.
Известно устройство измерени параметров дисбаланса изделий, содержащее датчик дисбаланса, два канала измерени ортогональных составл ющих дисбаланса, выполненные каждый в виде последовательно соединенных аналоговых умножите- л , св занного выходом с датчиком дисбаланса и интегратора, сумматора, св занные с ним регистратор величины дисбаланса , а также последовательно соединенные датчик опорного сигнала и формирователь ортогональных опорных сигналов, выходы которого св заны со вторыми входами аналоговых умножителей и блока измерени угла дисбаланса, а входы сумматора
подключены к выходам аналоговых интеграторов .
Недостатком известного устройства вл етс погрешность измерени угла дисбаланса , обусловленна нелинейностью сумматора и блока измерени угла дисбаланса .
Известно также устройство дл измерени параметров дисбаланса, содержащее датчик дисбаланса, соединенный с ним масштабно-временной преобразователь, два канала измерени ортогональных составл ющих дисбаланса, выполненные каждый в виде последовательно соединенных аналоговых умножителей, св занных входом с выходом масштабно-временного преобразовател , двух интеграторов, двух инверторов, двух ключей, а также двух вторых аналоговых ключей, св занных сигнальными входами с выходами интеграторов соответственно , а выходами - с выходами первых
Ч
ю ел ы
со
ключей соответственно, датчик опорного сигнала, св занный с ним формирователь ортогональных опорных сигналов, входы которого св заны со вторыми входами аналоговых умножителей, последовательно соединенный сумматор, фильтр низких частот и регистратор величины дисбаланса, последовательно соединенный импульсный генератор, делитель частоты и дешифратор, выходы которого соответственно подключены к объединенным вместе управл ющим .входам ключей, причем выходы последних св заны со входами сумматора. Кроме того, устройство содержит блок измерени угла дисбаланса, выполненный в виде последовательно соединенных ограничител , RS- триггера, ключа, счетчика импульсов и цифрового индикатора угла, вход ограничител св зан с выходом фильтра низких частот , второй вход RS-триггера - с первым входом дешифратора, сигнальный вход ключа-с пыходом импульсного генератора 121.
Преимуществом известного устройства вл етс исключение погрешностей, обусловленных зависимостью коэффициента преобразовани дополнительных аналоговых умножителей от амплитуды опорного сигнала.
Однако известное устройство обладает погрешност ми измерени величины угла дисбаланса, свойственными аналоговым решающим цеп м, Эти погрешности определ ютс температурной зависимостью параметров -аналоговых электронных элементов, а также вли нием величины напр жени ГШТсЭНИЯ.
Наиболее Слизким по технической сущности к предлагаемому устройству вл етс устройство, содержащее датчики дисбаланса , св занный с ними измерительный прибор с аналого-цифровым преобразовател ми , дагчик отметки угла, соединенный с ним счетчик, генератор опорного сигнала, выход которого соединен со вторым входом счетчика и приемник информации, а также процессор с блоком пам ти, св занными с выходом счётчика двум угловыми и одним частотным буферными регистрами, входы разрешени записи двух первых регистров соединены с измерительным прибором, а третьего - с датчиком отметки угла, модулем интерфейса, св зывающим входы всех буферных регистров и аналого-цифровых преобразователей с процессором и приемником информации и элементом задержки; вход которого соединен с выходом датчика отметки угла, а выход - с обнул ющим входом счетчика, генератор опорного сигнала выполнен в виде электронного блока с фиксированной рабочей частотой, лежащей в пределах
. V f
V,
где п - разр дность счетчика и процессора, V- частота вращени кор , Гц. Работает известное устройство следующим образом,
Балансируемый корь устанавливают в опоры и разгон ют до частоты вращени при балансировке. Затем процессор через интерфейс опрашивает анэлого-цифровые преобразователи и буферные регистры.
5 Счетчик регистрирует импульсы генератора опорного сигнала и передзет код в регистры при поступлении сигнала разрешени записи , который формируетс из импульсов дисбаланса . Запись в буферные регистры
0
5
осуществл етс сигналом с датчика отметки угла. Тем же сигналом, задержанным во.вре- мени, производитс обнуление счетчика. Код из буферных регистров процессор делит на код частоты вращени , в результате чего получает нескорректированные углы
дисбаланса дл обеих плоскостей коррекции . Далее в цикле повтор етс опрос буферных регистров. В этом же цикле вычисл ютс и накапливаютс значени не0 корректированных углов, которые в конце цикла усредн ютс , а результат умножаетс на 360° дл получени значени этого угла в градусах, Далее устройство производит по эталонному корю определение константы
5 дл коррекции фазового сдвига. После измерени процессор производит коррекцию угла дисбаланса обеих плоскостей и выдает их значени через интерфейс в регистрирующее устройство.
0 Недостатком известного устройства вл етс то, что погрешность определени угла обусловлена погрешностью формировани импульсов дисбаланса, особенно при наличии шумов в сигнале дисбаланса. Кро5 ме того, применение нескольких анэлого- цифровых преобразователей усложн ет схему устройства и вносит дополнительные погрешности в результаты определени величины дисбаланса.
0 Цель изобретени - повышение точности и надежности.
Эта цель достигаетс тем, что устройство снабжено аналоговым коммутатором, входы которого соединены с датчиком дис5 баланса, а выход - с входом аналого-цифро- вого преобразовател , и соединенными датчиком углового положени и делителем частоты, которого соединен с интерфейсом , а вход - с входом пуска анэлогоцифрового преобразовател , соединенного через интерфейс с микропроцессором, порт вывода которого соединен с управл ющим входом аналогового коммутатора и входами блока отображени информации.
Структурна схема предлагаемого устройства приведена на фиг. 1. Устройство содержит датчики 1 и 2 дисбаланса, взаимодействующие с технологическими опорами (условно не показано), аналоговый коммутатор 3, аналоговые входы которого соединены с выходами датчиков 1 и 2 дисбаланса , датчик А углового положени , взаимодействующий с пазами балансируемого кор , делитель частоты 5, вход которого соединен с выходом датчика 4 углового положени , аналого-цифровой преобразователь б, аналоговым входом соединенный с выходом аналогового коммутатора 3, а входом пуска - с выходом датчика 4 углового полржени , а также микроЭВМ 7, соединенна через интерфейс 8 выходом делител частоты 5, выходом сигнала готовности и с шинной информационного выхода аналого- цифрового преобразовател 6, при этом по pi вывода микроЭВМ 7 подключен к управл ющему входу аналогового коммутатора .3 и к устройству отображени информации 9.
Предлагаемое устройство работает еле- дующим образом. Балансируемый корь устанавливают в технологические опоры и привод т во вращение. Колебательные движени опор, взаимодействующих с датчика- ми 1 и 2 дисбаланса, преобразуютс последними в электрический сигнал. По сигналу из внешнего устройства (условно не показано) микроЭВМ 7 начинает выполн ть процедуру приема и обработки измерительной информации, котора заключаетс в следующем, При вращении кор (условно не показано) датчик 4 углового положени взаимодействует с пазами вращающегос кор , например, с пазами коллектора. На выходе датчика 4 углового положени при- сутстйуют импульсы напр жени с частотой следовани в Р раз больше частоты вращени Кор (Р - число пазов). МикроЭВМ 7 через порт вывода подает сигнал управлени на управл ющий вход аналогового ком- мутатора 3, при этом выход датчика 1 дисбаланса подключаетс к аналоговому входу аналого-цифрового преобразовател 6. Затем микроЭВМ 7 через интерфейс 8 ожидает по влени логической единицы на выходе делител частоты 5, коэффициент делени которого задаетс равным Р. Таким образом микроЭВМ 7 осуществл ет синхро- низац ю приема измерительной информации с началом каждого периода вращени
кор . Дл того, чтобы начало каждого периода вращени кор имело соответствие с системой координат кор , вращающейс вместе с ним, на корь нанос т каким-либо способом, например крашением, метку и перед измерением параметров дисбаланса корь устанавливают в технологических опорах так, чтобы метка располагалась напротив чувствительного элемента датчика 4 углового положени . После по влени логической единицы на выходе делител частоты 5 микроЭВМ 7 переходит к ожиданию сигнала готовности от аналого-цифрового пре- об.разовэтел 6. Запуск последнего осуществл етс импульсами с выхода датчика 4 углового положени . Получив сигнал готовности от аналого-цифрового преобразовател 6, микроЭВМ 7 через интерфейс 8 принимает значение цифрового отсчета сигнала дисбаланса., после чего происходит сброс сигнала готовности аналого-цифрового преобразовател 6. Прин тое значение отсчета запоминаетс в блоке пам ти микроЭВМ 7, котора вновь переходит к ожиданию сигнала готовности от аналого-цифрового преобразовател 6, и микроЭВМ 7 каждый раз осуществл ет через интерфейс 8 прием и запоминание значени отсчета аналогового сигнала дисбаланса. Таким образом микроЭВМ 7 последовательно вводит и запоминает данные с аналого-цифрового преобразовател б во всех Р точках отсчета первого оборота кор . После этого микро- ЭВМ вновь переходит к ожиданию логической единицы на выходе делител частоты 5. По получении этого сигнала микроЭВМ 7 оп ть через интерфейс 8 последовательно вводит данные с аналого-цифрового преобразовател 6, полученных в Р последовательных точках отсчета второго периода. При этом производитс подсуммирование значений каждой точки отсчета к предыдущим значени м в этой точке отсчета. Таким образом в течение М периодов микроЭВМ 7 формирует Р сумм отсчетов сигнала дисбаланса . Затем кажда сумма преобразуетс в среднее арифметическое значение по формуле:
Ui(2)
:.-,ls
м
где Ui{2) - среднее арифметическое значение суммы 1-го отсчета 0 0, 1, 2... Р-1) первой (второй) плоскости измерени .
М - число периодов, в течение которых проводилось формирование отсчетов;
Ut(2) - 1-е значение отсчета в j-м периоде первой (второй) плоскости (j О, 1, 2..., М-1).
Далее микроЭВМ 7 через порт вывода подает управл ющий сигнал на вход управлени аналогового коммутатора 3, при этом происходит отключение выхода датчика 1 дисбаланса от аналогового входа аналого- цифрового преобразовател 6 и подключение к этому входу выхода датчика 2 дисбаланса. МикроЭВМ 7 вновь переходит в режим синхронизации, ожида логической единицы на выходе делител частоты 5. по обнаружению которого производит прием и подсуммирование Рх М выборок аналогового сигнала датчика 2 дисбаланса. По окончаний приема и подсуммировани данных M-го периода микроЭВМ.7 вычисл ет по формуле (1) среднее арифметическое значение дл каждого из Р-отсчетов,
Затем из полученных усредненных значений Р отсчетов дл каждой плоскости измерени микроЭВМ 7 производит вычисление синусной Ai{2) и косинусной В 1(2) составл ющих р да Фурье в соответствии с соотношени ми:
A1{2)PЈ1 U 1(2) Singer-1 .
U 1(2} COSI
Индексы 1 и 2 указывают, что соотношение относитс в первой (второй) плоскости измерени соотпетственно.
Дл исклщчени сложных арифметических вычислений и сокращени времени
функции sin ---р--. cos -р- представлены таблично и хран тс в блоке пам ти микроЭВМ .
Значение арктангенса угла дисбаланса дл кэхсдой плоскости измерени вычисл етс rio следующему соотношению:
min
-Mil1 Bl(lii
(-Тйв5Гт ТГ7ГВТЩ
Полученное по данному соотношению значение арктангенса угла дисбаланса дл
обеих плоскостей измерени вл ютс нормированными в пределах арктангенсов угЖ лов 0 - -тт. Из таблиц, хран щихс в блоке
пам ти, микроЭВМ 7 в однозначном соответствии с полученными значени ми арктангенсов выбирает нормированные
„ ft значени углов в пределах 0 - и соответствуЮщие им коэффициенты нормировани модул дисбаланса. Затем микроЭВМ 7 производит вычисление модул Dtp) дисбаланса дл каждой плоскости по формуле:
Di(2) max{ Ai(2) I, iBip) (2)
где Ki( коэффициент нормировани модул дл первой (второй) плоскости измерени . - ,,-..
По соотношению между модул ми тригонометрических составл ющих каждой плоскости измерени с учетом их знака мик- j роЭВМ 7 определ ет реальный угол дисба-. ланса в каждой плоскости.
Полученные таким образом значени величины и фазы дисбаланса обеих плоскостей измерени передаютс через порт вывода в устройство 9 отображени информации. При необходимости может
быть произведена коррекци вычисленных значений углов,
Предлагаемое устройство обладает р дом преимуществ: простота конструкции
обеспечивает повышенную надежность; измерительна цепь не содержит частотно-зависимых , компонентов, следовательно - она не вносит амплитудно-фазовых погрешностей э конечный результат измерени ; применение операции усреднени значений отсчетов и дискретного преобразовани Фурье позвол ет достаточно эффективно выдел ть полезны-й сигнал в услови х наличи помех, в том числе и с кратными частотами; формирование импульсов запуска аналОго-цифрового преобразовател 6 осуществл етс посредством взаимодействи пазов кор и датчика углового положени , что также приводит к повышению точности
и надежности результатов измерени в услови х непосто нства частоты вращени кор .
Claims (1)
- Формула изобретени Устройство измерени параметров дисбаланса , содержащее датчики дисбаланса, анэлого-цифровой преобразователь, микропроцессор с блоком пам ти и портом выво- дЈ, св занный с микропроцессором интерфейс и блок отображени информации , отличающеес тем, что, с целью повышени точности и надежности, оно снабжено аналоговым коммутатором, входы которого соединены с датчиками дисбаланса , а выход - с входом ан лого-цифрового преобразовател , и соединенными датчиком углового положени и делителем частоты , выход которого соединен с интерфейсом, а вход с входом пуска ана- лого-цифрового преобразовател , соединенного через интерфейс с микропроцессором , порт вывода которого соединен с управл ющим входом аналогового коммутатора и входами блока отображени информации .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904847656A RU1795318C (ru) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | Устройство измерени параметров дисбаланса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904847656A RU1795318C (ru) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | Устройство измерени параметров дисбаланса |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1795318C true RU1795318C (ru) | 1993-02-15 |
Family
ID=21525588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904847656A RU1795318C (ru) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | Устройство измерени параметров дисбаланса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1795318C (ru) |
-
1990
- 1990-04-24 RU SU904847656A patent/RU1795318C/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Hermann Brunnengrober, Peter Drust, M bverfahren in der Auswuchttechnlk, Hofmann Info w 2. Проспект фирмы Gerb. Hofmann GmbH. Авторское свидетельство СССР № 074172, кл. G 01 М 1/22, 1981. Авторское свидетельство СССР № 1295239, кл. G 01 М 1/22. 1985. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5122719A (en) | Method and apparatus for reducing recurrent fluctuations in motor torque | |
EP0458148B1 (en) | Angle of rotation detector | |
JPH0731657Y2 (ja) | ディジタル信号トーン検波器 | |
US4541105A (en) | Counting apparatus and method for frequency sampling | |
US4099245A (en) | Transducer signalling apparatus | |
US4011438A (en) | Simplified digital moving target indicator filter | |
KR970705035A (ko) | 소프트 웨어 방식 리졸버-디지탈 변환기(Software Based Resolver to Digital Converter) | |
RU1795318C (ru) | Устройство измерени параметров дисбаланса | |
KR930002719B1 (ko) | 인코더 출력의 정확도를 증가시키는 방법 및 장치 | |
US6571194B2 (en) | Position detection data generating method and apparatus based on phase shift principle | |
US4352295A (en) | Instantaneous torque determining apparatus | |
US4188820A (en) | Device for measuring rotational angles of a rotating shaft | |
US20040001015A1 (en) | Processing analog signals with respect to timing of related rotary parts | |
JP2558752B2 (ja) | モータの回転速度制御装置 | |
JP3365913B2 (ja) | 位置検出装置 | |
JP2967622B2 (ja) | 周波数測定回路 | |
SU1037271A1 (ru) | Анализатор частотных характеристик | |
KR19990043005A (ko) | 증분형 엔코더를 이용한 전동기 속도 검출 장치 | |
JP2927985B2 (ja) | レーダにおける方位パルス信号分解能変換装置 | |
JPH08152375A (ja) | アンバランス測定装置 | |
SU1310644A1 (ru) | Устройство дл измерени частотных характеристик колебаний вращающегос вала | |
JP2574396B2 (ja) | 速度誤差検出装置 | |
SU752425A1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
SU934521A1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
KR830000901B1 (ko) | 개선된 변환기(transducer) 신호 장치 |