RU2135969C1 - Датчик мгновенных значений углов рассогласования вращающихся валов - Google Patents
Датчик мгновенных значений углов рассогласования вращающихся валов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2135969C1 RU2135969C1 RU96120466/28A RU96120466A RU2135969C1 RU 2135969 C1 RU2135969 C1 RU 2135969C1 RU 96120466/28 A RU96120466/28 A RU 96120466/28A RU 96120466 A RU96120466 A RU 96120466A RU 2135969 C1 RU2135969 C1 RU 2135969C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotation
- rotating shafts
- pulses
- raster
- shaft
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Датчик предназначен для использования в следящих приводах при исследовании быстропеременных силовых воздействий на вращающиеся валы. На всех валах, при вращении которых контролируют величину угла рассогласования, располагают растровые диски, преобразователи вращающегося растра в электрический сигнал и формирователи сигнала сброса или начала счета. Передние фронты электрических импульсов, формируемые при вращении ведущего вала, характеризуют его мгновенные положения. По номеру счетных импульсов, фиксируемому при вращении каждого ведомого вала в момент действия переднего фронта импульсов положения, определяют относительное мгновенное положение данного ведомого вала. Датчик обладает повышенной точностью измерения углов рассогласования вращающихся валов в заданные моменты и позволяет использовать его для контроля углов рассогласования механически несвязанных между собой вращающихся валов и мгновенных скоростей вращения вала. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области измерений кутящих моментов на тормозном валу, а также углов рассогласования вращающихся валов и может быть использовано в следящих приводах, а также для измерений мгновенных значений крутящих моментов в фиксированных положениях вращающегося вала.
Для измерения углов рассогласования в следящих приводах часто используются сельсины.
Однако устройства эти относительно дороги, материалоемки, используют ограниченное число сельсин-приемников для одного сельсин-датчика и не предназначены для контроля мгновенных значений углов рассогласования.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является "Устройство для измерения мгновенных значений крутящего момента". Его используют в случае передачи крутящего момента посредством гибкого вала. Устройство включает два растровых диска, закрепленных на каждом из валов, и неподвижные преобразователи вращения обоих растров в электрический сигнал (1).
Недостатками устройства, принятого за прототип, является невозможность с его помощью измерить мгновенное значение величины угла рассогласования вращающихся валов.
Технический результат - повышение точности измерений углов рассогласования вращающихся валов в заданные моменты времени, использование устройства для контроля углов рассогласования любого числа механически несвязанных и удаленных друг от друга валов.
Поставленной цели достигают установкой отдельно для каждого вращающегося растрового диска преобразователя (например, фотопары) его вращения в импульсные электрические сигналы и формирователя (тоже фотопары) сигнала начала счета этих импульсов. (В качестве преобразователей вращения вала в электрические импульсы могут быть использованы магнитные, радиоизотопные, рентгеновские и др. излучатели). При этом геометрия растра на диске, закрепленном неподвижно относительно ведущего вала, такова, что передние фронты импульсов на выходе преобразователя вращения растра в электрический сигнал однозначно характеризуют мгновенные положения ведущего вала. Растр на дисках, закрепленных на ведомых валах, выполняют так, что на выходе первого преобразователя вращения растра в электрический сигнал, последний представляет собой последовательность импульсов - импульсов положений вала, а на выходе второго преобразователя формируют импульсы начала их счета. Одновременно на выходе преобразователя вращения ведущего вала в электрический сигнал формируют импульсы его положений и импульсы начала счета.
При вращении ведомого вала посредством растрового диска и преобразователя вращения растра в электрический сигнал, последовательно (после формирования импульса начала счета) формируют импульсы положений ведомого вала с номерами 1, 2, 3... N (величина N определяется геометрией растра). Одновременно, подобным же образом, при вращении ведущего вала формируют импульсы его положений и, соответственно, импульсы начала их счета. Далее, посредством ЭВМ запоминают номера импульсов положений ведомого вала в моменты формирования соответствующих импульсов положений ведущего вала при синхронном и синфазном вращении обоих валов. При рабочем вращении валов посредством ЭВМ фиксируют новые значения номеров импульсов положений ведомого вала, соответствующих заранее заданным номерам импульсов положений ведущего вала. Далее сравнивают полученные значения с соответствующими значениями для синфазного и синхронного вращения.
Разность номеров импульсов положений и определяет величину и знак угла рассогласования вращающихся валов.
На фиг. 1 изображена блок-схема датчика для системы, состоящей из двух механических несвязанных вращающихся валов. На фиг. 2 представлена конфигурация растрового диска, вращающегося с ведущим валом, а на фиг. 3 - конфигурация растрового диска, вращающегося с ведомым валом. На фиг. 4 показаны временные зависимости импульсов положений ведущего и ведомого валов при синфазном и при несинхронном вращении.
На фиг. 1 ведущий вал обозначен 1, ведомый вал 2, растровый диск на ведущем валу 3, на ведомом - 4, 5 и 6 - фотопара для формирования на выходе фотодиода 5 импульсов положений ведущего вала, 7 и 8 - фотопара для формирования на выходе фотодиода 7 импульсов начала счета, 9 и 10 - фотопара для формирования на выходе фотодиода 10 импульсов положений ведомого вала, 11 и 12 - фотопара для формирования на выходе фотодиода 12 импульсов начала их счета, 13 - таймер, электрический счетчик импульсов (на чертеже не указан). Дискретные сигналы с выходов 5, 7, 10 и 12 подают на вход ЭВМ.
При вращении растрового диска, расположенного на ведущем валу (фиг. 2), на выходе фотодиода 7 формируют электрические импульсы, представленные на фиг. 4a. Одновременно с выхода фотодиода 5 снимают электрические импульсы, изображенные на фиг. 4b. В результате импульсам на фиг. 4b присваиваются номера (на фиг. 4b от 1 до 16). Представим, что для каких-то исследований необходимо измерение угла рассогласования валов и моменты формирования только 5 и 10 импульсов положений ведущего вала. Программными средствами посредством ЭВМ выделяют указанные импульсы (фиг. 4c). Аналогично, при вращении ведомого вала формируют импульсы начала счета (фиг. 4a) и импульсы его положений (фиг. 4e). Им так же присваивают номера (на фиг. 4e от 1 до 32).
В начале устройство калибруют - определяют номера импульсов положения ведомого вала, соответствующих заранее заданным номерам импульсов положений ведущего вала при синхронном и синфазном вращении. Величину угла рассогласования определяют соотношением:
θ1= A(n01-n1),
где A - "густота" прозрачных и непрозрачных полос на растровом диске ведомого вала. Если, например, их 360, то A = 360/360 = 1 градус/деление;
n01 - номер импульса положения ведомого вала, соответствующий первому выделенному импульсу положения ведущего вала при синфазном вращении валов (в указанном примере n01=6);
n1 - номер импульса положения ведомого вала, соответствующий первому выделенному импульсу положения ведущего вала, зафиксированному в рабочем режиме вращения валов (в указанном примере n1=4);
Аналогично, в момент, когда ведомый вал занимает положение, при котором формируют, например, 10-й импульс положения ведущего вала:
θ2= A(n02-n2).
При этом следует отметить, что знак разности характеризует и знак рассогласования θ.
Очевидно, что при необходимости программа ЭВМ, посредством которой обрабатывается информация, поступающая с "Датчика мгновенных значений углов рассогласования вращающихся валов", может быть такой, что значения угла θ определяют для каждого импульса положения. На фиг. 4 таких импульсов 16. Так же очевидно, что максимальная "густота" импульсов положения ограничена разрешающей способностью преобразования, примененного в устройстве, в импульсный электрический сигнал посредством вращающегося растра.
θ1= A(n01-n1),
где A - "густота" прозрачных и непрозрачных полос на растровом диске ведомого вала. Если, например, их 360, то A = 360/360 = 1 градус/деление;
n01 - номер импульса положения ведомого вала, соответствующий первому выделенному импульсу положения ведущего вала при синфазном вращении валов (в указанном примере n01=6);
n1 - номер импульса положения ведомого вала, соответствующий первому выделенному импульсу положения ведущего вала, зафиксированному в рабочем режиме вращения валов (в указанном примере n1=4);
Аналогично, в момент, когда ведомый вал занимает положение, при котором формируют, например, 10-й импульс положения ведущего вала:
θ2= A(n02-n2).
При этом следует отметить, что знак разности характеризует и знак рассогласования θ.
Очевидно, что при необходимости программа ЭВМ, посредством которой обрабатывается информация, поступающая с "Датчика мгновенных значений углов рассогласования вращающихся валов", может быть такой, что значения угла θ определяют для каждого импульса положения. На фиг. 4 таких импульсов 16. Так же очевидно, что максимальная "густота" импульсов положения ограничена разрешающей способностью преобразования, примененного в устройстве, в импульсный электрический сигнал посредством вращающегося растра.
Технико-экономическая эффективность применения "Датчика мгновенных углов рассогласования вращающихся валов" заключается в следующем:
- он позволяет осуществлять контроль значения углов рассогласования любого количества вращающихся валов для заранее заданных положений ведущего вала или в заранее заданные моменты времени;
- датчик дает возможность определять посредством ЭВМ закон изменения углов рассогласования либо в зависимости от времени, либо от положения ведущего вала, что может найти применение в системах автоматического регулирования для формирования уровней корректирующих воздействий, а также для научных исследований;
- датчик может быть использован для измерений мгновенных значений крутящих моментов на гибких вращающихся валах.
- он позволяет осуществлять контроль значения углов рассогласования любого количества вращающихся валов для заранее заданных положений ведущего вала или в заранее заданные моменты времени;
- датчик дает возможность определять посредством ЭВМ закон изменения углов рассогласования либо в зависимости от времени, либо от положения ведущего вала, что может найти применение в системах автоматического регулирования для формирования уровней корректирующих воздействий, а также для научных исследований;
- датчик может быть использован для измерений мгновенных значений крутящих моментов на гибких вращающихся валах.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 1364918, G 01 L 3/10, 1990.
1. Авторское свидетельство СССР N 1364918, G 01 L 3/10, 1990.
Claims (1)
- Датчик мгновенных углов рассогласования вращающихся валов, содержащий закрепленные на каждом из них растровые диски заданной геометрической формы и неподвижные преобразователи вращения растров в электрический сигнал, отличающийся тем, что преобразователь вращения растрового диска ведущего вала выполнен в виде формирователя импульсов положений ведущего вала и формирователя импульсов начала счета для ведущего вала, а преобразователь вращения растрового диска каждого ведомого вала выполнен в виде формирователя счетных импульсов ведомого вала и формирователя импульсов начала счета для ведомого вала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96120466/28A RU2135969C1 (ru) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | Датчик мгновенных значений углов рассогласования вращающихся валов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96120466/28A RU2135969C1 (ru) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | Датчик мгновенных значений углов рассогласования вращающихся валов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU96120466A RU96120466A (ru) | 1998-12-20 |
RU2135969C1 true RU2135969C1 (ru) | 1999-08-27 |
Family
ID=20186498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96120466/28A RU2135969C1 (ru) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | Датчик мгновенных значений углов рассогласования вращающихся валов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2135969C1 (ru) |
-
1996
- 1996-10-04 RU RU96120466/28A patent/RU2135969C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3309525A (en) | Double shaft encoder using phase meter to indicate relative rotation | |
US3816712A (en) | Method and apparatus for detecting relative deviations in position of two parts moved in a predetermined desired relationship | |
RU2135969C1 (ru) | Датчик мгновенных значений углов рассогласования вращающихся валов | |
US4135118A (en) | System for determining the relative angular positions of the rotors of two synchronously driven synchronous motors | |
JP2898675B2 (ja) | 回転捩り試験機における捩り角度検出装置 | |
JPS61137011A (ja) | エンコ−ダ出力の精度向上方法 | |
JPH0565827B2 (ru) | ||
NO753436L (ru) | ||
US3491247A (en) | Accurate once-around pulse generating system | |
RU5450U1 (ru) | Датчик мгновенных значений углов рассогласования вращающихся валов | |
US3574947A (en) | Apparatus for measuring nonuniformities of a transmission | |
SU851134A1 (ru) | Измеритель крут щего момента | |
JPH0476049B2 (ru) | ||
US3008791A (en) | Spiral time base recorder | |
JPS61111433A (ja) | トルク測定装置 | |
JPS63225173A (ja) | 検相器 | |
JPS61120968A (ja) | 回転方向パルスの発生回路 | |
Purcaru et al. | Experimental measuring system with rotary incremental encoder | |
SU837197A1 (ru) | Способ измерени скорости вращени вала и устройство дл его реализации | |
JPS61182579A (ja) | レゾルバ速度検出方式 | |
GB2206205A (en) | Viscosity measuring device particularly suited for measurements in boiling pans of sugar-making systems | |
SU1624334A1 (ru) | Устройство дл счета числа оборотов | |
SU943803A1 (ru) | Устройство дл контрол статоров и роторов вращающихс трансформаторов | |
SU446889A2 (ru) | Способ контрол датчиков углового положени | |
SU599215A1 (ru) | Способ определени скорости вращени и устройство дл его осуществлени |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041005 |