SU830246A1 - Датчик скорости вращени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измеритель ной технике и может найти применение в машиностроении и приборостроении. Известен датчик скорости вращени  содержащий трехфазный сельсин, узел формировани  сигнала пилообразной формы из выходного сигнала сельсина, дифференциатор, выпр митель Щ. Однако в таком датчике сигнал пилообразной формы получают искусствен ным путем, т..е. путем дополнительного преобразовани  выделени  участков синусоиды. Вс кое дополнительное пре образование вносит дополнительную по грешность. Кроме того, крутизна скаTOS синусоиды в каждый момент времени различна (siпx cosx), поэтому искусственное формирование пилообраз ного напр жени  св зано со значитель ной потерей измерительной информации Известно устройство, содержащее последовательно соединенные формиров тель напр жени - пилообразной формы, схему сравнени  двух напр жений, выход которой подключен ко входам счет чика импульсов, а его выход через преобразователь код-напр жение подключен ко второму входу схемы сравнени  . Недостатком устройства  вл етс  мала  точность измерени  из-за погрешностей изготовлени , первичного датч-ика , погрешности квантовани  и погрешности устройства сравнени . Цель изобретени  - повышение разрешающей способности датчика и точности преобразовани  скорости вращени  и частоту следовани  импульсов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что формирователь напр жени  пилообразной формы выполнен в виде фотоэлектрического первичного преобразовател , ji дополнительно введены сумматор, усиусилитель , формирователь калиброванных импульсов, дополнительный счетчик импульсов, дополнительный преобразователь код-напр жение и логическа  рхема ИЛИ, причем первичный преобразователь , сумматор, усилитель, схема сравнени , формирователь калибро ванных импульсов включены последовательно , а выход формировател  калиброванных импульсов, через логическую схему ИЛИ подключен ко входу счетчика импульсов, выход которого соединен с дополнительным счетчиком импульсов , кодовые выходы которого подслгочены к дополнительному преобразователю код-напр жение, выход которого соединен со вторым входом сумматора .

На фиг. 1 представлена структурна  схема датчика; на фиг. 2 - его временные диаграммы .

Датчик скорости вращени  содержит последовательно соединенные фотоэлектрический первичный преобразователь 1, сумматор 2, усилитель 3, схему 4 сравнени  двух напр жений, формирователь 5 калиброванных импульсов . Выход формировател  калиброванных импульсов,  вл  сь выходом датчика, подключен к одному из входов логической схемы 6 ИЛИ, второй вход которой подключаетс  к устройству запуска, т.е. на ее второй вход подаетс  импульс Пуск, а выход логической схемы б подключен ко входу счетчика 7 и myльcoв, с которым последовательно соединен дополнительный счетчик 8 импульсов. Кодовые выходы дополнительного счетчика 8 через дополнительный преобразователь 9 коднапр жение подключены к второму вход сумматора 2, а кодовые выходы счетчика 7 через преобразователь 10 коднапр жение 10, подключены ко второму входу схемы 4 сравнени  напр жени .

Первичный фотоэлектрический преобразователь (его модул тор) выполнен таким образом, что за один оборот вала получают один импульс, крутизна переднего фронта которого пропорциональна мгновенной угловой скорости.

Ввиду этого относительна  погрешность изготовлени  датчика минимальна (Z 1) .

Формирователь калиброванных импулХ2ов служит дл  получени  строго, калированных по амплитуде и по длительности импульсов на выходе датчика угловой скорости, а также дл  обеспечени  нормальной работы счетчика 7 и дополнительного счетчика 8 импульсов .

Датчик работает следующим образом Первоначально дополнительный счетчик 8 устанавливаетс  в состо ние О, а исходное состо ние счетчика 7 - 1, что может быть достигнуто, например, за счет обратной св зис выхода счетчика 7 на второй вход логической схемы б ИЛИ. На выходе преобразовател  10 код-напр жение по вл етс  первый уровень напр жени . Вмомент равенства напр жени  пилообразной формы с выходным напр жением преобразовател  10 код-напр жение срабатывает схема4 сравнени  и на выходе формировател  5 по вл етс  импульс, который подаётс  на вход логической схемы 6 ИЛИ, йыходной импульс которой переводит сче чик 7 в следующее положение. Преобразователь 10 код-напр жение вырабатывает второй уровень напр жени . Процесс повтор етс  до переполнени  счетчика 7. Импульс переполнени 

счетчика 7 подаетс  на вход дополнительного счетчика 8. Дополнительный . преобразователь 9 код-напр жение вырабатывает уровень напр жени , которое подаетс  на второй, интертирующий вход сумматора 2, и вычита сь из пипообразного напр жени  первичного преобразовател , усиливаетс  усилителем 3. Усиленный сигнал пилообразной формы, крутизна фронтов которого пропорциональна мгновенной скорости вращени  подаетс  на вход схемы 4 сравнени , причем пилообразное напр жение в каждом новом цикле начинаетс  с нул  и заканчиваетс  своим максимальным значением при переполнении счетчика 7. Каждый импульс с выхода счетчика 7 дает начало новому циклу . Переполнение дополнительного счетчика 8 возвращает схему датчика в исходное состо ние. Частота следовани  импульсов на выходе формировател  5 равна

-i -(

f - выходна  частота фотоэлектригде ческого измерительного преобразовател ;

емкость счетчиков 7 и 8

1.

R.

Так

f --Ilitbz бГгде п(t) - функции изменени  скорости

вращени .;

Z - число прозрачных, непрозрачных элементов модул тора ,

то при , т.е. при минимальной конструктивной погрешности модул тора (датчика , частота на выходе датчика равна

4t)

6ЫЧ ЬО

Если выполн етс  условие, что R , то частота на выходе датчика определ етс  соотношением

- n(i) BMI 60

Claims (2)

1. Таким образом, предлагаема  структура позвол ет увеличить разрешающую способность датчика в R раз. Это становитс  возможным за счет усилени  информативного сигнала в R раз и вместе с тем разбиени  пилы на R поддиапазонов, так как максимальное входное напр жение схемы сравнени  ограничено ее паспортными данными. Это позвол ет значительно уменьшить погрешность операции сравнени  напр жени  устройством сравнени , так как, уровень компарировани  увеличиваетс  в R раз. Формула изобретени  Датчик скорости вращени , содержащий формирователь напр жени  пилообразной формы, схему сравнени  двух на пр жений, выход которой подключен ко входам счетчика импульсов, выходы которого через преобразователь код-напр жение подключены ко второму входу схемы сравнени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  разрешающей, способности датчика и точности преобразовани  скорости вращени  в частоту следовани  импульсов , формирователь напр жени  пилообразной выполнен в виде фотоэлектрического первичного преобразова тел  и датчик снабжен сумматором, уси лителем, формирователем калиброванных импульсов, дополнительным счетчиком .импульсов, дополнительным преобразова телем код-напр жение и логической схе мой или, причем фотоэлектрический первичный преобразователь, сумматор, усилитель , схема сравнени  и формирователь калиброванных импульсов включены последовательно, а выход формировател  калиброванных импульсов через логическую схему ИЛИ подключен ко входу счетчика импульсов, выход которого соединен со входом дополнительного счетчика импульсов,кодовые выходы которого подключены к дополнительному преобразователю код-напр жение, выход которого соединен со вторым входом сумматора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 481835, кл. G 01 Р 3/46, 1973.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 370701, кл. Н 03 В 19/10, 1971 .(прототип) .