SU453669A1 - Бесконтактный регулятор с широтно- импульсной модуляцией - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к средствам автоматизации различных технологических процессов и, в частности, натурных усталостных испытаний, например, самолетных конструкций .

Известны регул торы с широтно-импульсной модул цией, содержащие потенциометрические датчик и задатчик, образующие мостовую схему сравнени , в диагональ которой включено полупроводниковое пол ризованное трехпозиционное реле, вход которого соеди .неи с выходом мультивибратора, а выходы - со входами соответственно первого и второго усилителей, исполнительный механизм, входы которого подключены к выходам соответствующих усилителей мощности, и потенциометр.

Однако известные регул торы недостаточно быстродейственны и точны.

Предлагаемый регул тор отличаетс  от известных тем, что с целью повышени  быстродействи  и точности он содержит два триггера и два дополнительных усилител . Один вход первого триггера подключен к выходу первого усилител  и через первый дополнительный усилитель - к первому выходу второго триггера. Другой вход первого триггера через потенциометр соединен с выходом второго усилител , вход второго триггера подключен к выходу второго усилител  и через второй дополнительный усилитель - к первому выходу первого триггера, вторые выходы триггеров подключены к входам соответствующих усилителей мощности. На чертеже приведена принципиальна 

электрическа  схема предлагаемого регул тора .

Датчик I и задатчик 2 регулируемого параметра соединены по мостовой схеме, в измерительную диагональ которой включено нолупроводниковое трехпозиционное пол ризованное реле 3 на транзисторах 4-7. Выходы исполн ющего функцию модул тора входного сигнала мультивибратора 8 на транзисторах 9 и 10 св заны со входом пол ризованного

реле при помощи RC-цепочек, выполненных, соответственно, на переменном резисторе 11 и конденсаторе 12 на переменном резисторе 13 и конденсаторе 14. Устройство содерлсит также усилители 15 и 16 сигналов пол ризованного реле, триггеры 17 и 18, выполненные соответственно на транзисторах 19-22, конденсатор 23, .силители 24 и 25 обратной св зи с триггера на триггер, усилители мощности 26 и 27, исполнительный механизм с обмотками

управлени  28 и 29 и потенциометр 30 установки величины перерегулировани  дл  обеспечени  подхода к положению равновеси  всегда с одной стороны. Триггеры управл ют работой усилителей

мощности, нагрузкой которых  вл ютс  обмотки исполнительного реверсивного механизма .

Триггер 17 заправл етс  по двум входам, а триггер 18 выполнен одпостабильным, так что при отсутствии сигнала на его входе (база транзистора 22) он всегда находитс  в исходном состо нии, при котором транзистор 21 открыт, а транзистор 22 закрыт. Когда обмотки исполнительного механизма запитаны, триггеры наход тс  в рабочем состо нии.

Регул тор работает следующим образом.

При подаче напр жени  питани  начинает работать мультивибратор 8. Разность потенциалов , создаваема  импульсами мультивибратора на входе пол ризованного реле, не достаточна дл  срабатывани  последнего, поэтому при отсутствии сигналов разбаланса входного моста пол ризованное реле находитс  в «нейтральном положении, которому соответствует высокий отрицательный потепциал на коллекторах транзисторов 6 и 7. Этим нотепциалом оба усилител  15 и 16 поддерживаютс  в открытом состо нии, н на триггеры не поступают управл ющие сигналы.

В момент подачи напр жени  питани  ток через конденсатор 23 на короткий промежуток времени, определ емый длительностью зар да конденсатора, открывает усилитель 24, через переход эмиттер-коллектор которого база транзистора 19 содин етс  с плюсовой шиной питани , чем и обеспечиваетс  исходное состо ние триггера.

При по влении сигнала рассогласовани  в диагонали входного моста этот сигнал складываетс  с импульсами мультивибратора, и в зависимости от пол рности сигнала рассогласовани  на коллекторе соответствующего выходного транзистора 6 или 7 реле по витс  импульсный сигнал частоты, задаваемой мультивибратором, и длительности, определ емой величиной сигнала рассогласовани . По мере увеличени  сигнала рассогласовани  длительность импульсов на выходе реле растет , так как при увеличении посто нной составл ющей импульсного сигнала на входе реле срабатывает раньше и отпускает позже, т. е. имеет место щиротно-импульсна  модул ци . При определеппой величине сигнала рассогласовани  на соответствующем выходе реле будет низкий отрицательный потенциал, что обусловлено эффектом насыщени  входного транзистора реле. Дальнейшее увеличение сигнала не приводит к изменепию уровн  на выходе пол ризованного реле.

При большом положительном сигнале на входе моста (потенциал на токосъемнике задатчика 2) на коллекторе транзистора 6 будет низкий отрицательный уровень. Усилитель 15 запираетс , высоким отрицательным потенциалом выхода этого усилител  триггер на транзисторах 21 и 22 перебрасываетс  в рабочее положение, открываетс  усилитель мощности 27 и обмотка 28 исполнительного механизма запитываетс .

При отработке исполнительным механизмом рассогласовани  между фактическим и заданным значени ми регулируемого параметра но мере подхода к заданному положению уменьшаетс  уровень сигнала разбаланса входного моста. На выходе пол ризованного реле 3 по вл етс  импульсный сигнал, исполнительный механизм переходит па режим работы с уменьшающимс  по мере подхода к заданному положению шагом.

В случае по влени  отрицательного сигнала разбаланса входного моста (потенциал на токосъемнике датчика 1 ниже потенциала на токосъемнике задатчика 2) по вл етс  сигнал

на коллекторе транзистора 7 выходного каскада пол ризованного реле 3, при этом транзистор 16 закрываетс , и высоким отрицательным потенциалом с его коллектора переброситс  в рабочее состо ние триггер 17. В

рабочем состо нии этого триггера через усилитель мощности 26 запитываетс  обмотка 29 исполнительного механизма. После переброса триггера в рабочее положение изменени  сигнала на коллекторе транзистора 7 не могут

повли ть на состо ние триггера, поэтому з процессе отработки отрицательного сигнала рассогласовани  входного моста исполнительный механизм с поминальной скоростью проходит положение равновеси . После перехода

через полол ение равновеси  на измерительной диагонали входного моста по вл етс  положительный сигнал разбаланса. Это значит, что по витс  сигнал на коллекторе транзистора 6, а следовательно и на выходе усилител 

15. При достижении сигналом на выходе усилител  15 величины, определ емой положением движка потенциометра 30, триггер 17 перебрасываетс  в исходное состо йие. С этого мо мента подход к положению равновеси  осу

ществл етс  со стороны положительных сигналов рассогласовани  входного моста.

Дл  исключени  возможности одновременного пребывани  под напр жением обеих обмоток исполнительного механизма применена

перекрестна  обратна  св зь с триггера на триггер. При нахождении одного из триггеров в рабочем состо нии высокий отрицательный потенциал на его первом выходе отпирает соответствующий дополнительный усилитель (24 или 25), через переход эмиттер-коллектор которого база соответствующего транзистора (19 или 22) соедин етс  с плюсовой щиной питани , что не позвол ет перебросить этот триггер в рабочее состо ние даже при

наличии сигналов на его входе.

Предмет изобретени 

Бесконтактный регул тор с широтно-импульсной модул цией, содержащий потенциометрические датчик и задатчик, образующие мостовую схему сравнени , в диагональ которой включено полупроводниковое пол ризованное трехнозициопное реле, вход которого соединен с выходом мультивибратора, а выходы - со входами соответственно первого

и второго усилителей, исполнительный механизм , входы которого подключены к выходам соответствующих усилителей мощности, и потенциометр , отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и точности регул тора, он содержит два триггера и два дополнительных усилител , один вход первого триггера подключен к выходу первого усилител  и через первый дополнительный усили J:

тель - к первому выходу второго триггера, другой вход первого триггера через потенциометр соединен с выходом второго усилител , вход второго триггера подключен к выходу второго усилител  и через второй дополнительный усилитель - к первому выходу первого триггера, вторые выходы триггеров подключены к входам соответствующих усилителей мощности. 78 из