SU1226086A1 - Measuring device for balancing machine - Google Patents

Measuring device for balancing machine Download PDF

Info

Publication number
SU1226086A1
SU1226086A1 SU853847360A SU3847360A SU1226086A1 SU 1226086 A1 SU1226086 A1 SU 1226086A1 SU 853847360 A SU853847360 A SU 853847360A SU 3847360 A SU3847360 A SU 3847360A SU 1226086 A1 SU1226086 A1 SU 1226086A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
output
outputs
switches
analog
Prior art date
Application number
SU853847360A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Кузьмич Пажитных
Николай Владимирович Политаев
Виктор Александрович Малигин
Original Assignee
Минское станкостроительное производственное объединение им.Октябрьской революции
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 Минское станкостроительное производственное объединение им.Октябрьской революции filed Critical Минское станкостроительное производственное объединение им.Октябрьской революции
Priority to SU853847360A priority Critical patent/SU1226086A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1226086A1 publication Critical patent/SU1226086A1/en

Links

Landscapes

  • Testing Of Balance (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к балансировочной технике, может быть использовано в балансировочных станках и автоматических лини х и обеспечивает повьшение точности определени  параметров дисбаланса исключени  гармоник в спектре сигнала дисбаланса ниже 11-й. Сигнал дисбаланса, поступающий с выхода вибродатчика на входы двух каналов измерени  ортогональных составл ющих дисбаланса, преобразуетс  в две ортогональные последовательности знакопеременных.импульсов с амплитудой, равной проекци м дисбаланса , после чего обрабатываетс  с помощью управл емых дешифратором коммутаторов, выходы которых соединены с сумматором так, что спектр сигнала на выходе сумматора, кроме основной гармоники, содержит составл ющие , которые подавл ютс  фильтром низких частот. 3 ил. ел tc го Од О 00 05The invention relates to a balancing technique, can be used in balancing machines and automatic lines, and provides an increase in the accuracy of determining the parameters of the imbalance excluding harmonics in the spectrum of the imbalance signal below the 11th. The imbalance signal from the output of the vibration sensor to the inputs of two channels of orthogonal imbalance components is converted into two orthogonal sequences of alternating pulses with an amplitude equal to the imbalance projections, after which the outputs, which are the part of the unit, are in a way that the unit has configured, which are read by means of the unbalance-controlled unbalance projections. that the spectrum of the signal at the output of the adder, in addition to the main harmonic, contains components that are suppressed by the low-pass filter. 3 il. ate tc th od od 00 05

Description

Изобретение относитс  к балансировочной технике и может быть использовано в балансировочных станках автоматах и автоматических лини х.The invention relates to balancing technology and can be used in balancing machines, automatic machines and automatic lines.

Цель изобретени  - повышение точ- ности измерени  параметров дисбаланса за счет исключени  гармоник в спектре сигнала дисбаланса вблизи основной частоты.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement of unbalance parameters by eliminating harmonics in the spectrum of an unbalance signal near the fundamental frequency.

На фиг. 1 представлена функцио- нальна  схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу блоков, осуществл ющих формирование ортогональных составл ющих сигнала дисбаланса, на несущей частотей); . 3 - временные диаграммы, по сн ющие работу блоков устройства, формирующих импульсы управлени  аналоговыми; ключами каналов измерени  ортогональных составл ющих дисбалан- са и коммутаторов.FIG. 1 shows a functional diagram of the device; in fig. 2 - timing diagrams explaining the operation of the blocks that form the orthogonal components of the imbalance signal at the carrier frequency; . 3 - timing diagrams explaining the operation of units of the device that generate analog control pulses; keys for measuring orthogonal components of the imbalance and switches.

Числа,сто щие у начала координат каждой из диаграмм на фиг. 2 и 3, указывают номер элемента функциональ ной схемы, выходной сигнал которого изображен. Цифра после косой черты указывает пор дковый номер выхода соответствующего элвмента. На временных диаграммах 14(1) и 14(2) (фиг. 2) показаны отдельно ортого- нальные составл ющие выходного сигнала , а на диаграмме 14(3) - их векторна  сумма.The numbers at the origin of each of the diagrams in FIG. 2 and 3 indicate the element number of the functional circuit whose output is shown. The number after the slash indicates the sequence number of the corresponding output. Time diagrams 14 (1) and 14 (2) (Fig. 2) show the orthogonal components of the output signal separately, and diagram 14 (3) shows their vector sum.

Измерительное устройство к балансировочному станку содержит вибро- датчик 1, два канала -2 и 3 измерени  ортогональных составл ющих дисбаланса , каждый из которых выполнен в вид соединенных последовательно фазового детектора 4(5), св занного с выходом вибродатчика 1, инвертора 6(7) и первого аналогового ключа 8(9), а также соединенного с ним .его выходами второго аналогового ключа 10(11), вход которого подключен к выходу фа- зового детектора 4(5), последователь но соединенные датчик 12 опорного сигнала и формирователь 13 ортогональных опорных сигналов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторыми входами фазовых детекторов 4 и 5, последовательно соединенные сумматор 14,фильт 15 нижних частот и измеритель 16 значени  дисбаланса, два коммутатора 17 и 18, каждый из которых выполнен в виде трех аналоговых ключей 19(20), 21(22) и 23(24), входы которых соедиThe measuring device to the balancing machine contains a vibration sensor 1, two channels -2 and 3 measurements of orthogonal imbalance components, each of which is designed as a series-connected phase detector 4 (5) connected to the output of the vibration sensor 1, inverter 6 (7) and the first analog switch 8 (9), as well as the second analog switch 10 (11) connected to it by its outputs, the input of which is connected to the output of the phase detector 4 (5), successively connected to the sensor 12 of the reference signal and the driver 13 orthogonal reference signal , the first and second outputs of which are connected respectively to the second inputs of phase detectors 4 and 5, series-connected adder 14, low pass filter 15 and meter 16 unbalance values, two switches 17 and 18, each of which is made in the form of three analog switches 19 (20 ), 21 (22) and 23 (24), whose inputs connect

5 0 50

5 О 5 o

5 5 5 5 5 5

00

00

нены между собой и с выходами аналоговых ключей 8(9) и 10(11), а выход каждого из ключей 19-24 - с одним из шести входов сумматора 14, импульсный генератор 25, два счетчика 26 и 27 Джонсона, входы которых соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами импульсного генератора 25, первые выходы с управл ющими входами аналоговых ключей 8,10 и 9,11 а третий выход первого - с выходом синхронизации второго, и дешифратор 28, выполненный в виде трех логических элементов 29-31 ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с попарно соединенными управл ющими входами аналоговых ключей 19 и 20, 21 и 22, 23 и 24, входы первого - с вторым и третьим входами счетчика 26 Джонсона, входы второго - с вторым и третьим выходами счетчика 27 Джонсона , а входы третьего - с выходами первого и второго логических элементов 29 и 30 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.between each other and with the outputs of the analog keys 8 (9) and 10 (11), and the output of each of the keys 19-24 with one of the six inputs of the adder 14, the pulse generator 25, two counters 26 and Johnson 27, the inputs of which are connected respectively with direct and inverse outputs of pulse generator 25, first outputs with control inputs of analog switches 8, 10 and 9, 11 and third output of the first with synchronization output of the second, and decoder 28, made in the form of three logic elements 29-31 EXCLUSIVE OR , the outputs of which are connected respectively with the pairwise connected controls the analog inputs 19 and 20, 21 and 22, 23 and 24, the inputs of the first with the second and third inputs of Johnson’s counter 26, the inputs of the second with the second and third outputs of Johnson’s counter 27, and the inputs of the third with the first and second logic elements 29 and 30 EXCLUSIVE OR.

Устройство работает следующим .образом.The device works as follows.

С выхода вибродатчика 1 сигнал дисбаланса поступает ни информационные входы фазовых детекторов 4 и 5, на управл ющие входы которых подаютс  два ортогональных опорных сигнала с частотой вращени  балансируемого ,ротора (не показан). Опорные сигналы формируютс  блоком 13 формировани  опорных сигналов из сигнала, снимае- мого с датчика 12. На выходах фазовых детекторов 4 и 5 вьщел ютс  посто нные напр жени  U и U , пропорциональные ортогональным составл ющим вектора дисбалансаFrom the output of the vibration sensor 1, the imbalance signal is supplied to the information inputs of the phase detectors 4 and 5, to the control inputs of which two orthogonal reference signals with a rotating frequency of the balanced rotor (not shown) are supplied. The reference signals are generated by the unit 13 of forming the reference signals from the signal taken from the sensor 12. At the outputs of the phase detectors 4 and 5 there are constant voltages U and U proportional to the orthogonal components of the unbalance vector

U,KDcosy и U,KDsin, где К - коэффициент пропорциональности;U, KDcosy and U, KDsin, where K - coefficient of proportionality;

D - значение дисбаланса; - фазовый сдвиг между векторомD is the imbalance value; - phase shift between vector

дисбаланса и опорным сигналом. На выходах инверторов 6 и 7, подключенных к фазовым детекторам 4 и 5, образуютс  посто нные напр жени  -и и-и,. Входы коммутаторов 17 и 18 с помощью аналоговых ключей 8 и 9, 10 и 11 подключаютс  либо к выходам инверторов 6 и 7, либо к их входам. Дл  этого на управл ющие входы ключей 8,9 и 10, 11 подаютс  пр моугольные сигналы (фиг. 3) частоты uJ с взаимным сдвигом фаз 90° . В результате на выходы коммутаторов 17 и 18 посunbalance and reference signal. The outputs of the inverters 6 and 7, connected to phase detectors 4 and 5, generate constant voltages - and - and, and. The inputs of the switches 17 and 18 using analog switches 8 and 9, 10 and 11 are connected either to the outputs of the inverters 6 and 7, or to their inputs. To do this, square keys (Fig. 3) of the frequency uJ with a mutual phase shift of 90 ° are supplied to the control inputs of the keys 8.9 and 10, 11. As a result, the outputs of the switches 17 and 18 pos

тупают йртогональные последовательности двухпол рных пр моугольных импульсов , амплитуда которых равна соответственно напр жени м U, и U, . Каждый из трех ключей 19,21 и 23 коммутатора 17 осуществл ет поочередное в соответствии с выходами дешифратора 28 (фиг, 3) подключение входного сигнала к первым трем входам сумматора 14 и в течение периода час- тотыо, коэффициенты передачи по каждому из которых относ тс  как sin 15 sin 45, sin 75°. Аналогично-работает коммутатор 18, но сигналы, управл ющие его ключами, сдвинуты на 90° относительно сигналов, управл ,ющих ключами коммутатора 17. Выходы коммутатора 17 подключены к вторым трем входам сумматора, коэффициенты передачи по каждому -из которых относитс  как sin 75°: sin 45°: sin 15°.The orthogonal sequences of two-pole rectangular pulses, the amplitude of which is equal to the voltage U, and U,. Each of the three keys 19, 21 and 23 of the switch 17 performs alternately in accordance with the outputs of the decoder 28 (FIG. 3) connecting the input signal to the first three inputs of the adder 14 and during the frequency period, the transmission coefficients for each of which relate as sin 15 sin 45, sin 75 °. The switch 18 works similarly, but the signals controlling its keys are shifted by 90 ° relative to the signals controlling the keys of the switch 17. The outputs of the switch 17 are connected to the second three inputs of the adder, the transmission coefficients for each of which are treated as sin 75 ° : sin 45 °: sin 15 °.

В результате на выходе сумматора 14 формируетс  векторна  сумма ортогональных составл кнцих, кажда  из которых представл ет собой квазисинусоидальный сигнал несущей частоты cJ , плученный ступенчатой аппроксимацией синусоидальной функции при равномерном квантовании по времени.As a result, a vector sum of orthogonal components is formed at the output of the adder 14, each of which is a quasi-sinusoidal signal of the carrier frequency cJ, obtained by a stepwise approximation of the sinusoidal function with uniform time quantization.

Спектр сигнала, выдел ющегос  на выходе сумматора 14, кроме основной гармоники содержит составл ющиеThe spectrum of the signal produced at the output of the adder 14, in addition to the main harmonic, contains the components

иand

1one

(,t1)u)t,(, t1) u) t,

где т.- 1, 2, 3,where t.- 1, 2, 3,

которые подавл ютс  фильтром 15 нижних частот. Таким образом, на выходе фильтра 15 нижних частот образуетс  синусоидальный сигнал с частотой cJ амплитуда и фаза которого соответствуют значению и углу дисбаланса. Подключенный к выходу фильтра 15 нижних частот измеритель 16 значени  дисбаланса регистрирует амплитуду этого сигнала.which are suppressed by the low pass filter 15. Thus, at the output of the low-pass filter 15, a sinusoidal signal is formed with a frequency cJ whose amplitude and phase correspond to the value and angle of imbalance. An unbalance value meter 16 connected to the output of the low-pass filter 15 records the amplitude of this signal.

Сигналы управлени  аналоговыми ключами 19-24 (фиг. 2) формируютс  дешифратором 28 иэ сигналов, снимаемых с вторых и третьих выходов счетчиков 26 и 27 Джонсона. Каждый из счетчиков представл ет собой трехраз- р дный регистр сдвига с перекрестной обратной св зью. При поступлении на их счетный вход импульсов с импульсного генератора 25 на каждом из трех выходов счетчиков по вл ютс  пр моугольные импульсы типа меандр с вза15The control signals of the analog keys 19-24 (Fig. 2) are generated by the decoder 28 and the signals taken from the second and third outputs of the Johnson counters 26 and 27. Each of the counters is a three-bit cross-feedback shift register. When pulses from a pulse generator 25 arrive at their counting input, square wave of the square wave type will appear at each of the three meter outputs.

5 ю 2608645 y 260864

имным сдвигом фаз 120°. Частотаoj: этих импульсов в 6 раз меньще частоты сигнала генератора 25. Тактирование счетчиков противофазными сигналами и синхронизаци  счетчика 27 отрицательными перепадами сигнала, вьщел ю- щегос  на третьем выходе счетчика 26, обеспечивает ортогональность выходных сигналов счетчиков 26 и 27.nominal phase shift of 120 °. The frequency oj: of these pulses is 6 times less than the frequency of the signal of the generator 25. Clocking the counter with antiphase signals and synchronizing the counter with 27 negative signal drops, detected at the third output of counter 26, ensures the orthogonality of the output signals of the counters 26 and 27.

Спектр сигнала, поступающего с выхода сумматора 14 на фильтр 15 нижних частот содержит только некоторые из нечетных гармоник: 11-го, 13-го, 23-roi 25-го и т.д. пор дков.The spectrum of the signal coming from the output of the adder 14 to the low-pass filter 15 contains only some of the odd harmonics: 11th, 13th, 23rd or 25th of the 25th, etc. since then.

Дл  обеспечени  возможности цифрового измерени  угла дисбаланса, угла позиционировани  и других угловыхTo enable digital measurement of the unbalance angle, position angle and other angular

величин, представленных сигналакш несущей частоты uJ, между выходом импульсного генератора 25 и счетными входами счетчиков 26 и 27 Джонсона могут быть включены последовательно соединенные делитель на 30 и счетный триггер, при этом частота импульсного генератора 25 должна быть соответственно увеличена в 60 раз. Выходные импульсы генератора 25 используютс  как счетные с дискретностью Г (или меньшей при соответственном увеличении коэффициента делени  дополнительThe values represented by the signal carrier frequency uJ between the output of the pulse generator 25 and the counting inputs of counters 26 and 27 Johnson can be connected in series with a divider by 30 and a counting trigger, and the frequency of the pulse generator 25 should be increased 60 times, respectively. The output pulses of the generator 25 are used as countable with a discreteness of G (or less with a corresponding increase in the division ratio

ного делени ).division)

Отсутствие гармоник вблизи основной частоты существенно уменьшает искажение формы сигнала на выходе 35 фильтра нижних частот и соответствен- но увеличивает точность измерений значени  и угла дисбаланса.The absence of harmonics near the fundamental frequency significantly reduces the distortion of the waveform at the output 35 of the low-pass filter and, accordingly, increases the measurement accuracy of the unbalance value and angle.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 4040 Измерительное устройство к балансировочному станку, содержащее виб- родатчик, два канала измерени  гональных составл ющих, каждый лзMeasuring device to a balancing machine, containing a vibro-sensor, two channels for measuring gonal components, each 45 которых выполнен в виде последовательно соединенных фазового детектора , св занного с выходом вибродатчика , инвертора и первого аналогового ключа, и соединенного с выходом45 of which are made in the form of a series-connected phase detector connected to the output of a vibration sensor, an inverter and the first analog switch, and connected to the output 50 последнего выходом второго аналогового ключа, вход которого соединен с входом инвертора, послг довательно соединенные сумматор, фильтр нижних частот и измеритель значени  дисба55 ланса, датчик опорного сигнала, св - занныйс ним формирователь ортогональных опорных сигналов, выходы которс го (Соединены с вторыми входами фазовых де-50 last by the output of the second analog key, the input of which is connected to the input of the inverter, successively connected an adder, a low-pass filter and a meter for the unbalance value, a sensor of the reference signal, an associated driver of orthogonal reference signals, the outputs of which are connected to the second inputs of the phase de- 5 .12260865.1226086 текторов, импульсный генератор и дешифратор , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точн ости измерени , оно снабжено двум  коммутато рами , каждый из которых выполнен в виде первого, второго и третьего дополнительных аналоговых ключей, входы которых соединены между собой и с выходами основных аналоговых ключей соответствующего канала измерени  ортогональных составл ющих, а выход каждого дополнительного ключа - с одним из шести входов сумматора, перуправл ющими входами основных первого и второго аналоговых ключей соответствующего канала измерени  ортогональных составл ющих, а третий выходTactors, pulse generator and decoder, characterized in that, in order to improve measurement accuracy, it is equipped with two switches, each of which is made up of the first, second and third additional analog switches, whose inputs are interconnected and with the main analog outputs. the keys of the corresponding measurement channel of the orthogonal components, and the output of each additional key, with one of the six inputs of the adder, the redirecting inputs of the main first and second analog switches orthogonal component measurement channel, and the third output 5 первого - с входом синхронизации второго счетчика Джонсона, дешифратор выполнен в виде первого, второго и третьего логических элементов ИСКЛН - ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых соединены5 of the first - with the synchronization input of the second Johnson counter, the decoder is made in the form of the first, second and third logical elements EXCLUDING - SIPPING OR, the outputs of which are connected 10 с попарно соединенными управл ющими входами соответствующих дополнительных аналоговых ключей обоих коммутаторов , входы первого и второго - с вторым и третьим выходами соответствым и вторым счетчи ками Джонсона,10 with the pairwise connected control inputs of the corresponding additional analog switches of both switches, the inputs of the first and second switches with the second and third outputs of the corresponding and second Johnson counters, входы которых соединены соответствен- 15вующих счетчиков Джонсона, а входыthe inputs of which are connected to the corresponding Johnson counters, and the inputs но с пр мым и инверсным выходамитретьего - с выходами первого и втоbut with direct and inverse output of the third - with the outputs of the first and second импульсного генератора,, первьй выходрого логических элементов ИСКЛЮЧАНЬpulse generator, the first logical output elements EXCLUDED каждого - с соединенными между собойЩЕЕ ИЛИ.each with interconnected OR. управл ющими входами основных первого и второго аналоговых ключей соответствующего канала измерени  ортогональных составл ющих, а третий выходthe control inputs of the main first and second analog keys of the corresponding measurement channel orthogonal components, and the third output первого - с входом синхронизации второго счетчика Джонсона, дешифратор выполнен в виде первого, второго и третьего логических элементов ИСКЛН - ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых соединеныthe first - with the synchronization input of the second Johnson counter, the decoder is made in the form of the first, second and third logical elements EXCLUSIVE - THE SIPPINGOR OR, the outputs of which are connected с попарно соединенными управл ющими входами соответствующих дополнительных аналоговых ключей обоих коммутаторов , входы первого и второго - с вторым и третьим выходами соответсткwith the pairwise connected control inputs of the corresponding additional analog switches of both switches, the inputs of the first and second switches with the second and third outputs of the respective t t Фиг гFIG g 25h 26li25h 26li адhell адhell 25/225/2 27//27 // 27/2 27/j27/2 27 / j Составитель Ю. Круглое Редактор A. Козориэ Техред В.Кадар Корректор А. ФеренцCompiled by J. Round Editor A. Kozorie Tehred V. Kadar Proofreader A. Ferenc Заказ 2112/30 Тираж 778 Подписное ВНИИПРТ Государственного комитета СССРOrder 2112/30 Circulation: 778. Subsidy. VNIIPRT USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Раушска  наб.,д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow Zh-35, Raushsk nab., d. 4/5 ПроизведетпенноProduced by -полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул.Проектна , 4-professional enterprise, Uzhgorod, Projecto st., 4
SU853847360A 1985-01-29 1985-01-29 Measuring device for balancing machine SU1226086A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853847360A SU1226086A1 (en) 1985-01-29 1985-01-29 Measuring device for balancing machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853847360A SU1226086A1 (en) 1985-01-29 1985-01-29 Measuring device for balancing machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1226086A1 true SU1226086A1 (en) 1986-04-23

Family

ID=21159860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853847360A SU1226086A1 (en) 1985-01-29 1985-01-29 Measuring device for balancing machine

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1226086A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 400446, кл. G 01 М 1/22, 1977. Авторское свидетельство СССР № 974172, кл. G 01. М 1/22, 1981. ,(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К БАЛАНСИРОВОЧНОМУ СТАНКУг *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3878535A (en) Phase locked loop method of synchro-to-digital conversion
SU1226086A1 (en) Measuring device for balancing machine
SU687580A1 (en) Device for direct conversion of signal phase to code
SU840994A1 (en) Shaft angular position- to-code converter
SU790303A1 (en) Two-channel harmonic signal switching device
SU1452953A1 (en) Azimuth transducer
SU1130753A2 (en) Device for dynamic rotor balancing by laser beam
SU1486821A1 (en) Measuring device for balancing machitne
SU720456A1 (en) Angle to code converter
SU1270595A1 (en) Measuring device for balancing machine
SU1320670A1 (en) Measuring device to balancing machine
SU547802A1 (en) Angular displacement transducer to code
SU765844A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU1326927A1 (en) Measuring device for balancing machine
SU1196709A1 (en) Measuring device for balancing machine
SU1615347A1 (en) Azimuth transducer
SU974287A1 (en) Digital integrating voltmeter
SU938163A1 (en) Quasi-equilibrium detector
SU450216A1 (en) Angle Code Transducer
SU898483A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU995278A1 (en) Controllable phase shifter
SU526931A1 (en) Angle converter to code
SU1109913A1 (en) Digital frequency synthesizer
SU1350513A1 (en) Device for determining disbalance vector
RU2053595C1 (en) Displacement converter