RU2012135694A - Способ обнаружения вращения и направления вращения ротора - Google Patents

Способ обнаружения вращения и направления вращения ротора Download PDF

Info

Publication number
RU2012135694A
RU2012135694A RU2012135694/28A RU2012135694A RU2012135694A RU 2012135694 A RU2012135694 A RU 2012135694A RU 2012135694/28 A RU2012135694/28 A RU 2012135694/28A RU 2012135694 A RU2012135694 A RU 2012135694A RU 2012135694 A RU2012135694 A RU 2012135694A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotation
time
rotor
sensor
sensors
Prior art date
Application number
RU2012135694/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2517825C2 (ru
Inventor
Йоахим БАУМАНН
Original Assignee
СЕНСУС СПЕКТРУМ ЭлЭлСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by СЕНСУС СПЕКТРУМ ЭлЭлСи filed Critical СЕНСУС СПЕКТРУМ ЭлЭлСи
Publication of RU2012135694A publication Critical patent/RU2012135694A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2517825C2 publication Critical patent/RU2517825C2/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/2006—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
    • G01D5/2013—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils by a movable ferromagnetic element, e.g. a core
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/2006—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
    • G01D5/202—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils by movable a non-ferromagnetic conductive element
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/06—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with tangential admission
    • G01F1/075—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with tangential admission with magnetic or electromagnetic coupling to the indicating device
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G01P13/02—Indicating direction only, e.g. by weather vane
    • G01P13/04—Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/488—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by variable reluctance detectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)

Abstract

1. Способ обнаружения вращения и направления (V, R) вращения ротора (1), включающий в себя:позиционирование по меньшей мере одного демпфирующего элемента (D) на роторе (1),позиционирование двух датчиков (S1, S2), образованных колебательным контуром, смещенных относительно друг друга, и на небольшом расстоянии от ротора (1) и демпфирующего элемента (D),генерирование частоты (fA)взятия отсчетов,кратковременное периодическое возбуждение колебаний датчиков (S1, S2) в такт частоте (fA) взятия отсчетов,регистрацию времени (t1, t2) затухания датчиков (S1, S2),преобразование времени (t1, t2) затухания в угловые положения вращения ротора (1),сравнение последовательных угловых положений вращения для определения направления (V, R) вращения,отслеживание последовательных угловых положений вращения для распознания полного оборота,отличающийся тем что:осуществление нормирования путемi. определения максимального времени (t1max) затухания не демпфированного первого датчика (S1),ii. определения минимального времени (t1min) затухания демпфированного первого датчика (S1),iii. нормирования максимального времени (t1max) затухания не демпфированного первого датчика (S1) на величину +1,iv. нормирования минимального времени (t1min) затухания демпфированного первого датчика (S1) на величину -1,v. повторения этапов нормирования для другого датчика (S2) и проведения измерений путемi. измерения текущего времени (t1, t2) затухания датчиков (S1, 32) в такт частоте (fA) взятия отсчетов,ii. применения правил нормирования к измеренному времени (t1, t2) затухания датчиков (S1, S2),iii. образования вектора (Z) из нормированных величин измеренного времени (t1n, t2n) затухания и, исходя из его нулевой точки, внесен�

Claims (7)

1. Способ обнаружения вращения и направления (V, R) вращения ротора (1), включающий в себя:
позиционирование по меньшей мере одного демпфирующего элемента (D) на роторе (1),
позиционирование двух датчиков (S1, S2), образованных колебательным контуром, смещенных относительно друг друга, и на небольшом расстоянии от ротора (1) и демпфирующего элемента (D),
генерирование частоты (fA)взятия отсчетов,
кратковременное периодическое возбуждение колебаний датчиков (S1, S2) в такт частоте (fA) взятия отсчетов,
регистрацию времени (t1, t2) затухания датчиков (S1, S2),
преобразование времени (t1, t2) затухания в угловые положения вращения ротора (1),
сравнение последовательных угловых положений вращения для определения направления (V, R) вращения,
отслеживание последовательных угловых положений вращения для распознания полного оборота,
отличающийся тем что:
осуществление нормирования путем
i. определения максимального времени (t1max) затухания не демпфированного первого датчика (S1),
ii. определения минимального времени (t1min) затухания демпфированного первого датчика (S1),
iii. нормирования максимального времени (t1max) затухания не демпфированного первого датчика (S1) на величину +1,
iv. нормирования минимального времени (t1min) затухания демпфированного первого датчика (S1) на величину -1,
v. повторения этапов нормирования для другого датчика (S2) и проведения измерений путем
i. измерения текущего времени (t1, t2) затухания датчиков (S1, 32) в такт частоте (fA) взятия отсчетов,
ii. применения правил нормирования к измеренному времени (t1, t2) затухания датчиков (S1, S2),
iii. образования вектора (Z) из нормированных величин измеренного времени (t1n, t2n) затухания и, исходя из его нулевой точки, внесения вектора (Z) в систему (Е) координат, размерность которой соответствует числу используемых датчиков (S1, S2),
iv. определения текущего векторного угла (W0),
v. сравнения текущего векторного угла (W0) с величиной соответствующего предшествующего угла (W-1),
vi. определения вращения ротора (1),
vii. определения направления вращения (V, R),
viii. и повторения измерений в такт частоте (fA) сканирования.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что:
для определения разности (ΔW) углов поворота между текущим векторным углом (W0) и предшествующим векторным углом (W-1) используют следующие уравнения:
В1=|(W0)-(W-1)| C1=signum((W0)-(W-1))
В2=|(W0)-(W-1)|+2π| C2=signum((W0)-(W-1))+2π)
В3=|(W0)-(W-1)|-2π| C3=signum((W0)-(W-1))-2π)
величину действительной разности (AW) углов поворота между текущим и предшествующим измерением получают на основании того из этих трех уравнений (B1, В2, В3), которое имеет минимальную величину (=min(B1, В2, В3),
направление вращения вектора (Z), или ротора (1), между текущим и предшествующим измерением получают по знаку (Signum) того уравнения С1, С2 или С3, которое принадлежит уравнению B1, B2, В3 с минимальной величиной,
положительный знак (Signum) соответствует прямому направлению (V), отрицательный знак (Signum) - обратному направлению (R).
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что:
действительную разность углов получают из произведения того уравнения В1, B2 или В3 с минимальной величиной и соответствующему знаку (Signum) С1, С2 или С3.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что:
повторение нормирования осуществляют с временными интервалами.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что:
частоту (fA) взятия отсчетов сокращают, если разностный угол |(ΔW)| опускается ниже первого порога,
частоту (fA) взятия отсчетов снова повышают, если разностный угол |(ΔW)| превышает второй порог.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что:
векторный угол (W) определяют с помощью формул
W=arctan(t2n/t1n), если t1n≥0 и t2n≥0,
W=arctan(t2n/t1n)+π, если t1n<0,
W=arctan(t2n/t1n)+2π, если t1n≥0, a t2n<0.
7. Способ по n.l, отличающийся тем, что:
диск используют в качестве ротора (1).
RU2012135694/28A 2010-01-21 2010-12-21 Способ обнаружения вращения и направления вращения ротора RU2517825C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010005231A DE102010005231A1 (de) 2010-01-21 2010-01-21 Verfahren zum Detektieren der Rotationen eines Rotors
DE102010005231.0 2010-01-21
PCT/EP2010/007838 WO2011088880A1 (de) 2010-01-21 2010-12-21 Verfahren zum detektieren der rotation und drehrichtung eines rotors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012135694A true RU2012135694A (ru) 2014-02-27
RU2517825C2 RU2517825C2 (ru) 2014-05-27

Family

ID=43901395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012135694/28A RU2517825C2 (ru) 2010-01-21 2010-12-21 Способ обнаружения вращения и направления вращения ротора

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8788231B2 (ru)
EP (1) EP2526429B1 (ru)
CN (1) CN102918400B (ru)
BR (1) BR112012018119B1 (ru)
DE (1) DE102010005231A1 (ru)
ES (1) ES2540678T3 (ru)
RU (1) RU2517825C2 (ru)
WO (1) WO2011088880A1 (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102121829B (zh) 2010-08-09 2013-06-12 汪滔 一种微型惯性测量系统
CN106030245B (zh) * 2014-04-25 2019-11-15 深圳市大疆创新科技有限公司 惯性传感装置
CN106370887B (zh) * 2016-08-29 2019-05-17 武汉船用机械有限责任公司 一种绞盘旋转检测装置及方法
EP3401648A1 (en) 2017-05-09 2018-11-14 Aiut Sp. z o.o. A mechanical drum-type counter for a consumption meter
CN107367304A (zh) * 2017-06-26 2017-11-21 深圳市普颂电子有限公司 判断流量计转子旋转转数与方向的方法及系统
CN107747984B (zh) * 2017-10-27 2019-11-19 深圳友讯达科技股份有限公司 参考电压修正方法及装置
CN107817034B (zh) * 2017-10-27 2020-02-07 深圳友讯达科技股份有限公司 计量表温度修正方法及装置
EP3788384A1 (en) * 2018-05-02 2021-03-10 Bently Nevada, LLC Reverse detection for rotating machinery
CN109374916A (zh) * 2018-09-06 2019-02-22 芜湖职业技术学院 一种低功耗电机转速检测装置
CN114018355B (zh) * 2020-07-17 2023-05-09 成都秦川物联网科技股份有限公司 一种物联网智能燃气表双速光电采样装置
CN114001787B (zh) * 2020-07-17 2023-05-05 成都秦川物联网科技股份有限公司 一种物联网智能燃气表双速光电采样方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3340508A1 (de) 1983-11-09 1985-11-07 Bopp & Reuther Gmbh, 6800 Mannheim Impulsgebereinrichtung fuer wasserzaehler
DE3611862A1 (de) 1986-04-09 1987-10-15 Steudler Gmbh & Co Kg A Induktiver naeherungssensor
DE3733943A1 (de) 1987-10-07 1989-04-20 Andrae Leonberg Gmbh Verfahren und vorrichtung zur erregung eines schwingkreises
DE3733944A1 (de) 1987-10-07 1989-04-27 Andrae Leonberg Gmbh Induktiver naeherungssensor
SU1631441A1 (ru) * 1988-04-04 1991-02-28 Предприятие П/Я В-2058 Устройство дл определени направлени вращени
DE3923398C1 (ru) 1989-07-14 1991-01-03 Ziegler, Horst, Prof. Dr., 4790 Paderborn, De
FR2664973B1 (fr) 1990-07-20 1992-10-23 Schlumberger Ind Sa Dispositif de detection de rotation d'un element tournant tel que la turbine d'un compteur d'eau.
DE4301966C1 (de) 1993-01-26 1994-03-31 Techem Gmbh Umdrehungsdetektor, insbesondere für ein Volumenmeßteil
DE4446918A1 (de) * 1994-12-28 1996-07-04 Spanner Pollux Gmbh Induktiver Sensor zum Messen der Drehzahl oder Drehrichtung einer Welle
DE19809031A1 (de) 1997-03-17 1998-09-24 Bernina Electronic Ag Induktiver Umdrehungssensor für Flügelrad-Durchflussmesser, Verwendung einer mehrschichtigen Leiterplatte in einem induktiven Umdrehungssensor und Verfahren zur Herstellung eines induktiven Umdrehungssensors
DE19725806C2 (de) * 1997-06-18 2000-09-28 Texas Instruments Deutschland Umdrehungsdetektor
EP0898152A1 (de) 1997-08-18 1999-02-24 Bernina Electronic AG Verfahren zur Steuerung der Abtastfrequenz einer Abtastvorrichtung zur Erfassung der Drehzahl und der Drehrichtung eines Flügelrades in einem Durchflussmesser und Durchflussmesser zur Verwendung im Verfahren
SE522243C2 (sv) * 1998-11-19 2004-01-27 Scania Cv Ab Anordning vid förbränningsmotorer
US6924641B1 (en) * 2000-05-19 2005-08-02 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for monitoring a metal layer during chemical mechanical polishing
DE10060198A1 (de) 2000-12-01 2002-06-13 Abb Patent Gmbh Impulsgebereinrichtung für Volumenzähler
US7701201B2 (en) * 2003-09-11 2010-04-20 Cherry Gmbh Inductive switch
US7263453B1 (en) * 2004-01-21 2007-08-28 Deka Products Limited Partnership Shaft feedback sensor error detection
DE102005016374A1 (de) * 2005-04-09 2006-10-12 Sensitec Gmbh Messsystem zur Störungserkennung der Rotationsbewegung einer Vorrichtung, wobei die Vorrichtung mindestens einen rotierenden Permanentmagneten aufweist
DE102006026543B4 (de) * 2006-06-07 2010-02-04 Vogt Electronic Components Gmbh Lagegeber und zugehöriges Verfahren zum Erfassen einer Position eines Läufers einer Maschine
DE102006046772A1 (de) * 2006-09-29 2008-04-03 Siemens Ag Anordnung zur Messung einer Drehrate mit einem Vibrationssensor

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010005231A1 (de) 2011-07-28
RU2517825C2 (ru) 2014-05-27
WO2011088880A1 (de) 2011-07-28
CN102918400A (zh) 2013-02-06
BR112012018119A2 (pt) 2016-04-05
US8788231B2 (en) 2014-07-22
EP2526429B1 (de) 2015-02-25
ES2540678T3 (es) 2015-07-10
EP2526429A1 (de) 2012-11-28
BR112012018119B1 (pt) 2020-09-01
US20130035889A1 (en) 2013-02-07
CN102918400B (zh) 2015-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012135694A (ru) Способ обнаружения вращения и направления вращения ротора
Guan et al. Automated DC offset calibration strategy for structural health monitoring based on portable CW radar sensor
US20130247671A1 (en) Blade vibration measuring apparatus
Shang et al. Experimental study on minimum resolvable velocity for heterodyne laser Doppler vibrometry
CN103162614B (zh) 一种角位移传感器在线自标定方法
CN103017688B (zh) 一种利用光电装置确定寻北仪内转台整转到达和转动角度的方法
JPWO2015105146A1 (ja) 進行方向推定装置及び進行方向推定方法
CN103591959A (zh) 室内人员的定位方法
CN102901515A (zh) 一种光纤陀螺渡越时间的在线快速测量方法
US9667349B1 (en) Dynamic range extension of heterodyne fiber-optic interferometers via instantaneous carrier measurement
CN102221356B (zh) 多普勒振镜正弦调制多光束激光外差二次谐波测量激光入射角度的装置及方法
CN107782267B (zh) 基于rfid的旋转机械偏心检测方法及装置
CN110530435A (zh) 流量计量方法、装置、流量计量设备及可读存储介质
CN103335704B (zh) 一种激光干涉转子测振装置及其测量方法
KR101086707B1 (ko) 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치 및 그를 이용한 주파수 안정도 측정 방법
KR20150015200A (ko) 제로-크로싱 방식의 전원 주파수 검출장치 및 제로-크로싱 방식의 전원 주파수 검출방법
CN104950168B (zh) 一种基于二次平均的低信噪比正弦信号高精度频率测量方法
Dos Santos et al. Recovering of Corrupted Ultrasonic Waves, for Determination of TOF Using the Zero-Crossing Detection Technique
CN107765090B (zh) 一种3×3耦合器相位次序标定方法
US8019037B2 (en) Phase difference detection device and rotation position detection device
Chaparro et al. Operating principle of a high resolution ultrasonic ranging system based in a phase processing
Kennedy et al. Low-cost inertial measurement of ocean waves
KR20170029607A (ko) 2개의 센서 신호 간의 직교성 에러를 결정하는 방법
Li et al. A novel phase evaluation method for range detection by hybrid SAW sensors
US20220268895A1 (en) Systems and methods for tracking a position of a rotating platform of a lidar system