SU1187274A1 - Цифровой тахометр - Google Patents

Abstract

1.ЦИФРОВОЙ ТАХОМЕТР, содержащий генератор импульсов, счетчик, формирователь синусоидального напр жени , выход которого соединен с входом синусно-косинусного вращающегос  трансформатора, первый формирователь импульсов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи  тахометра, в него введены двойной фазовращающий мост, второй формирователь импульсов, первый, второй, третий и четвертый регистры, первьш, второй и третий сумматоры, первый и второй инверторы, выход генератора импульсов соединен с входом счетчика,, выходы которого соединены с информационными входами первого и второго регистров и входом первого инвертора, а выход старшего разр да соединен с входом формировател  синусоидального напр жени  выход первого инвертора соединен с первыми входами первого и второго сумматоров, выходы первого и второго регистров соединены с вторыми входами первого и второго сумматоров , выходы которых соединены с информационными входами третьего f и четвертого регистров,выход третьего регистра соединен-с nepBbiN . входом третьего сумматора, выход четвертого регистра соединен через второй инвертор с вторым входом третьего сумматора, выход которого  вл етс  выходом тахометра, выходы си нусно-косинусного вращающегос  трансформатора соединены с первым и вторыг входами двойного фазовращающего моста, первый и второй выходи которого соединены соответственно с входами первого и второго формирователей импульсов, выход первого i формировател  импульсов соединен с управл ющими входами первого W и третьего регистров, выход второго -формировател  импульсов соедиС нен с управл ющими входами второго и четвертого регистров. Чч 2. Тахометр по п. 1, о т л иI ч а ю щ и и с   тем, что двойной фазовращающий мост выполнен в виде первого и второго конденсаторов, первого и второго резисторов и инвертирующего усилител ,первый х вывод первого конденсатора соединен с первым выводом второго конден сатора и  вл етс  первым входом j моста, вторые выводы первого и второго конденсаторов  вл ютс  первым и вторым выходами моста, первый вывод первого резистора  вл етс  вторым входом моста и соединен чере инвертирующий усилитель с первым вы водом второго резистора, вторые выводы первого и второго резисторов соединены с вторыми выводами соответственно первого и второго конденсаторов .

Description

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техник и может быть использовано в след щих системах, системах регулиров ни  и измерени  скорости, робототехнике и т.п. Тахометр использует в качестве первичного датчика синусно-косинус ньш вращающийс  трансформатор (СКВ Целью изобретени   вл етс  повышение точности и быстродействи  тахометра. На фиг. 1 приведена функциональ на  схема тахометра; на фиг. 2 схема двойного фазовращающего мост на фиг. 3 - временные.диаграммы, по сн ющие работу тахом,етра. Цифровой тахометр содержит гене ратор 1 импульсов, счетчик 2, форм рователь 3 синусоидального напр жени  , СКВТ 4, двойной фазовращающий мост 5 5 формирователи 6 и 7 импульсов, регистры 8-11, инверторы . 12 и 13, сумматоры 14-16, двойной фазовращающий мост 5 содержит конденсаторы 17 и 18, резисторы 19 и 20, инвертирующий усилитель 2 Цифровой тахометр работает следующим образом. Принцип работы тахометра-основан на том, что в выходных сигналах СКВТ 4 содержатс  две гармонические составл ющие: одна с частотой , равной сумме частоты пита-, ни Е и частоты вращени  ротора СКБТ 4, а втора  с частотой, равной их разности. При помощи двойного фазовращающего моста 5 эти составл рощие вьщел ютс , а затем, измер   отклонени  периодов этих составл ющих от периода питающего СКВТ 4 напр жени , наход т тем самым частоту S2 вращени  ротора. При этом по каждой составл ющей f определ етс  с методической погреш ностью л Q/COp , где СОр - част та напр жени  питани  СКВТ 4. При вычитании этих отклонений показани частоты и удваиваетс , а перва  степеньотношени  57/CJ погрешности компенсируетс . Тахометр- работает следующим образом. По импульсам генератора 1 счетчик 2 формирует цифровую пилу (фиг. 3). В момент времени- it фронтом сигнала 11 с выхода формировател  742 7 в регистр 10 записываетс  значение кода n,rl-i, (фиг. 3), в момент времени -t фронтом (J в регистр 8 зайисываетс  значение кода Hj - i-tj. , где - частота импульсов на выходе генератора 1. На выходах счетчика 2 и регистров 8 и 10 имеем дело только с положительными числами, максимальное значение которых равно N 2-1. Эти числа представл ютс  пр мым -разр дным кодом без знакового разр да. На выходах сумматоров 14-16 и регистров 9 и 11 числа мргут быть какположительными, так и отрицательными. Они представл ютс  дополнительным nj -разр дным . кодом, причем старший разр д знаковый . Диапазон изменени  чисел от - (N + 1)/2 до +(N-1)/2. При переполнении сумматоров 14-16 перенос в (fn+1) разр д отбрасываетс . С помощью инвертора 12 и сумматора 15 на входе регистра 11 формируетс  код Г если п,-п -- n,-tN-n, если л -П6--. 12 В момент времени t код U,5-nrn, + N так как N + (фиг. 3), где . . 115 1Ьз передним фронтом и7 записываетс  в регистр 11-, одновременно в регистр 10 записываетс  число Из . Можно записать; . -,-и,-Ьцт„-т,). с помощью инвертора 12 и сумматора 14 на входе регистра 9 формируетс  код Ы+1 2 ) если ; 12-п + М,еслм n -ns--Г-. В момент времени i код U 14 П-,-п .так как П.-й N + ( . Де U,-TO) передним фронтом U записываетс  в регистр 9, одновременно в.регистр 8 записываетс  число 114 Можно записать U,-n,-n,-.(VT,).

код

в момент времени

г

(1|5-П,-П5

; так как где

NH

И,-Пс-H ,H,-To)-t) записываетс  в регистр 11, а в регистр 10 число rig Дзлее работа происходи аналогично.

На выходной шине с помощью инвертора 13 и сумматора 16 формируетс  потенциальный код (J (g -U4i ). который можно представить в виде

и,(тгТгУ

Определ   период Т, и Tj получим

гдб

.2 со.

1872744

Таким образом, на выходной шинй формируетс  дополнительный код скорости с относительной методичес

кой погрешностью S..S 6.

гл

5 . Таким образом, предлагаемое построение цифрового тахометра позвол ет существенно уменьшить ошибку измерени  скорости по сравнению с известными решени ми: в известном устройстве ошибка пропорциональна первой степени отноше ни , в предлагаемом - второй ct-ene При этом, существенно упрощаетс  формирователь синусоидального напр жени , так как в предлагаемом тахометре необходимо формировать только одно напр жение, к которому предъ вл етс  только требование по гармоническому составу, ИСполь20 зование фазовращател  с вращающимс  магнитным полем требует многофазной системы синусоидальных напр жений, к которой предъ вл ютс  жесткие требовани  по амплитуде, фазовому сдвигу и гармоническому составу.

Claims (2)

1. ЦИФРОВОЙ ТАХОМЕТР, содержащий генератор импульсов, счетчик, формирователь синусоидального напряжения, выход которого соединен с входом синусно-косинусного вращающегося трансформатора, первый формирователь импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия тахометра, в него введены двойной фазовращающий мост, второй формирователь импульсов, первый, второй, третий и четвертый регистры, первый, второй и третий сумматоры, первый и второй инверторы, выход генератора импульсов соединен с входом счетчика,, выходы которого соединены с информационными входами первого и второго регистров и входом первого инвертора, а выход старшего разряда соединен с входом формирователя синусоидального напряжения, выход первого инвертора соединен с первыми входами первого и второго сумматоров, выходы первого и второго регистров соединены с вторыми входами первого и второго сумматоров, выходы которых соединены с информационными входами третьего и четвертого регистроввыход’ третьего регистра соединен-с первый входом третьего сумматора, выход четвертого регистра соединен через второй инвертор с вторым входом третьего сумматора, выход которого является выходом тахометра, выходы си нусно-косинусного вращающегося трансформатора соединены с первым и вторы: входами двойного фазовращающего моста, первый и второй выходй которого соединены соответственно с входами первого и второго формирователей импульсов, выход первого формирователя импульсов соединен с управляющими входами первого и третьего регистров, выход второго формирователя импульсов соединен с управляющими входами второго и четвертого регистров.

2. Тахометр по п. 1, о т л ичающийся тем, что двойной фазовращающий мост выполнен в виде первого и второго конденсаторов, первого и второго резисторов и инвертирующего усилителя, первый вывод первого конденсатора соединен с первым выводом второго конден· сатора и является первым входом моста, вторые выводы первого и второго конденсаторов являются первым и вторым выходами моста, первый' вывод первого резистора является вторым входом моста и соединен чере: инвертирующий усилитель с первым выводом второго резистора, вторые выводы первого и второго резисторов соединены с вторыми выводами соответственно первого и второго конденсаторов.