SU1691756A1 - Измеритель параметров перемещени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано, например, в схемах стабилизации скорости электроприводов. При повороте вала вращающегос  трансформатора 4 напр жени  с его выходных обмоток, пропорциональные синусу и косинусу угла поворота, умножаютс  в первом и втором блоках умножени  5 и 6 соответственно на код косинуса и синуса измеренного устройством угла поворота. Выходные напр жени  блоков умножени  5 и 6 поступают на блок вычитани  8. на выходе которого имеетс  сигнал Ди, завис щий от величины рассогласовани  измеренного значени  углового положени  и текущего углового положени  ротора вращающегос  трансформатора. Этот сигнал через компаратор 9 и логический элемент 10 управл ет первым и вторым цифровыми интеграторами 11 и 12, на выходе которых формируетс  код измеренного углового положени  и скорости. 1 ил. со с

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано, например, в системах стабилизации скорости электроприводов.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей.

На чертеже приведена схема измерител  параметров перемещени .

Измеритель параметров перемещени  содержит генератор (Г) 1 импульсов, счетчик (СЧ) 2, формирователь гармонических сигналов (ФГС) 3, вращающийс  трансформатор (ВТ) 4, блоки умножени  (БУ) 5,6, блок синусно-косинусного преобразовани  (БСКП) 7, блок вычитани  (БВ) 8, компаратор (К) 9, логический элемент (Л Э) 10, цифровые интеграторы (ЦИ) 11,12, регистр 13 (Р). формирователь импульсов (ФИ) 14.

Выход Г 1 подключен ко входу СЧ 2 и к счетным входам ЦИ 11,12, выход СЧ 2 подключен ко входу ВТ 4 через ФГС 3, второй выход СЧ 2 соединен через ФИ 14 со входом синхронизации Р 13 и с входом обнулени  ЦИ 12 первый выход ВТ 4 соединен с первым входом БУ 5, второй выход ВТ 4 соединен с первым входом БУ 6, выходы БУ 5 и 6 подключены соответственно к первому и второму входам Б В 8, выход которого подключен ко второму входу ЛЭ 10 через К 9, первый вход ЛЭ 10 соединен со вторым выходом СЧ 2, выход ЛЭ 10 подключен к управл ющим входам ЦИ 11,12. Выход ЦИ 11  вл етс  выходом измерител  параметров перемещени  и соединен со входом БСКП 7, один выход которого подключен ко второму входу БУ 5, а другой выход - ко второму входу БУ

О

ю

а

Ох

б, кроме того, выход ЦП 12 подключен ко входу Р 13, выход которого  вл етс  дополнительным выходом измерител  параметров перемещени .

Измеритель параметров перемещени  работает следующим образом.

Г 1 вырабатывает последовательность импульсов с частотой fr, котора  поступает на вход СЧ 2 и на входы ЦИ 11,12. На выходе СЧ 2 формируетс  двоичный линейно нарастающий код (цифрова  пила) с частотой

fc

JL

No

где No - объем СЧ 2,

поступающий на вход ФГС 3, на выходе которого формируетс  синусоидальное напр жение дл  запиткиВТ4

U0 UmaxSin 0)0 t,

второй вход которого поступает сигнал со старшего разр да СЧ 2. ЛЭ 10 реализует логическую операцию ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, Его выход соединен со входом Направление счета ЦИ 11. В зависимости от знака выражени  sin(0-N)сигналы на входы ЛЭ 10 приход т либо в фазе, либо в проти- вофазе. Выходной сигнал ЛЭ 10 имеет значение логической 1 или О, а ЦИ 11

соответственно суммирует либо вычитает импульсы П. приближа  значение N к значению в вплоть до их численного равенства . Таким образом число N  вл етс  двоичным эквивалентом измер емого

угла в.

ЦИ 12 включен аналогично ЦИ 11, однако снабжен входом обнулени , на который с выхода ФИ 14 поступают импульсы, длительность которых минимальна, но достаточна дл  обнулени  ЦИ 12, а период следовани 

численно равна со0 -

No

При повороте вала ВТ 4 на угол в а его выходных обмотках вырабатываютс  напр жени , амплитуда которых пропорциональна синусу и косинусу угла поворота в ла, т.е.

где Umax - амплитуда напр жений на входе ВТ 4, (DQ- углова  частота запитки ВТ 4,

2лгтг

Ц UBT sin ftio t sin в Uc UBT sfn «о t cos в,

(1)

где UBT-амплитуда выходного напр жени  ВТ 4.

Напр жени  Us с синусной обмотки ВТ 4 умножаетс  в БУ 5 на цифровой код Nc, подаваемый с косинусного выхода БСКП 7, а напр жение Us с косинусной обмотки умножаетс  в БУ 6 на цифровой код Nc, подаваемый с синусного выхода БСКП 7. Выходные напр жени  БУ 5 и 6 вычитаютс  о БВ 8, на выходе которого полумаетс  напр жение

AU UsNc-UcNs.

(2)

где , Ns slnN; N - число в двоичном коде на выходе ЦИ 11. Провод  очевидные тригонометрические преобразовани , напр жение AU можно представить в виде

AU (Wt sin(0-N). (3) Напр жение A U с выхода БВ 8 поступает через К 9 на первый вход ЛЭ 10, на

Т -

(Do

И)

5

0

5

- 0 5

50

55

Таким образом, на выходе ЦИ 12 формируетс  число, эквивалентное приращению измер емого угла в за врем  Т, т.е. частоте вращени  вала. Результат счета хранитс  в Р 13.

Измеритель параметров перемещени  формирует на выходах коды угла поворота и частоты вращени , обладает повышенным быстродействием в установившемс  режиме .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Измеритель параметров перемещени , содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик, формирователь гармонических сигналов, механически сочлененный с валом, вращающийс  трансформатор, первый и второй блоки умножени , блок вычитани , компаратор , цифровой интегратор, блок синусно- косинусного преобразовани , один выход которого подключен ко второму входу первого блока умножени , а другой выход подключен ко второму входу второго блока умножени , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей в него введены формирователь импульсов, логический элемент, второй цифровой интегратор, регистр, выход которого образует дополнительный выход измерител  параметров перемещени , причем первый вход логического элемента соединен со вторым выходом счетчика, второй вход соединен с выходом компаратора, выход логического элемента соединен с управл ющими входами первого и второго цифровых интеграторов, выход второго интегратора соединен со входом регистра, вход синхронизации регистра и вход обнулени  второго цифрового интегратора объединены и подключены ко второму сыходу счетчика через формирователь импульсов, а объединенные счетные входы первого и второго цифровых интеграторов соединены с выходом генератора импульсов.