Датчик углового ускорения

Союз Советских Социал истице:ких Республик(51) М. Кл, б 01 Р 15/ сударстаенныи номитетавета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий К 531. 768 (088,8) 53 5) Дата опубликовани писания 11,1 2) Авторы изобретения Барыкин и В, С Жабр(71) Заявитель нскии политехническии инсти 4) ДАТЧИК УГЛОВО КОРЕНИ выаге Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения параметров врашательного движения и для выработки сигналовкоррекции в системах управления и регулирования,Наиболее простым методом получения сигнала, пропорционального угловому ускорениювращающегося вала, является метод одноого дифференцирования сигнала скорости щоахогенератора или двойного дифференциния сигнала датчика положения 1, 21.Известные датчики угловых ускорений,содержащие индукционный фазовращатель, фазочувствительный выпрямитель и дифференцируюшие цепи, имеют в выходном сигналезначительные помехи 31. Это объясняетсятем, что остаточные напряжения фазоврашателя фазочувствительного выпрямителя иих фоновые составляющие подчеркиваются 0дифференцируюшими цепями, а полезный сигнал ослабляется из-за неидеальности дифференцируюших цепей, Введение дополнительныхфильтров приводит к ухудшению динамическихсвойств датчика углового ускорения, 25 Цель изобретения - повышение точностидифференцирования и помехозашишенности,Это достигается тем, что в предлагаемоеустройство дополнительно введено множительное устройство, входы которого подключены к выходам индукционного фазоврашателя и фазосдвигающей цепи, а выход - к входу элемента сравнения, при этом второйвход фазосдвигаюшей цепи подключен кходу цепи обратной связи дифференцируюшегоустройства,На чертеже показана блок-схема датчикаугловых ускорений,Датчик состоит из индукционного фазоврашателя 1, множительного звена 2, входыкоторого подключены к фазоврашателю и фазосдвигающей цепи 3, и источника 4 питанияпеременного тока, подключенного к фазовраш лю и фазосдвигаюшей цепи. Выход множительного звена через элемент сравнения5 подключен к дифференцирующему устройству, Дифференцируюшее устройство состоитиз дифференцируюшей цепи 6, охваченной отрицательной обратной связью, состоящей изпоследовательно включенных интегрируюшихЗаказ 5042/559 Тираж 1029 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Пр-ектная, 4 звеньев 7 и 8, Выход цепи обратной связисо звена 8 соединен с вторым входом фазосдвигаюшей цепи 3,Принцип действия датчика заключается вследующем, бПараметры дифференцирующей цепи выбираются из условия наилучшего подавленияпомех. Этому требованию лучше всего удовлетворяет звено, передаточная функция которого имеет вид К р 10йт(р)- Р - . +р+Такой передаточной функцией обладает,например, апериодическое звено, охваченноеотрицательной обратной связью, включающейинтегрирующее звено,ЬНа первый вход множительного устройства подается сигнал с фазоврашателя, описываемый формулой где У - угол поворота фазовращателя, а на второй вход подается напряжение с фазосдвигающей цепи, которое можно представить в виде где 9 - вычисленная вторая производнаяот угла поворота фазовращателя.Множительное устройство выявляет отклонение между фазами выходного напряжения фазоврашателя и напряжения фазовращающей цепи,Линейная часть этого датчика осуществляет оптимальное выделение ошибки из помех и формирование управляющего сигналана фазосдвигаюшую цепь, обеспечивая слежение за фазой фазовращателя,Сигнал на выходе интеграторов равен40 начальной фазе сигнала с фазовращателя и следовательно на входе интегратора, т. е. на выходе дифференцирующей цепи, пропорционален второй производной от фазы, а значит от угла поворота фазовращателя,Таким образом, датчик углового ускорения с такой блок-схемой обеспечивает двойное дифференцирование угла поворота фазоврашателя с одновременной фильтрацией помех,Формула изобретения Датчик углового ускорения, содержащий индукционный фазоврашатель и фазосдвигаюшую цепь, подключенные к источнику питания переменного тока, и дифференцирующее устройство, охваченное через элемент сравнения отрицательной обратной связью, состоящей из двух последовательных интегрирующих звеньев, о т л и ч а ю ш и й - с я тем, что, с целью повышения точности дифференцирования и помехозашищенности, в него дополнительно введено множительное устройство, входы которого подключены к выходам индукционного фазоврашателя и фазосдвигаюшей цепи, а выход - к входу элемента сравнения, при этом второй вход фазосдвигающей цепи подключен к выходу цепи обратной связи дифференцируюшего устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, фОсновы автоматического управления"под ред. В, СПопова, М., 1963, стр,1021 08.2, Гитис Э. И. и др. "Техническая кибернетикаф М 1968, стр. 26-58,3. Авт.св,327506, С 08 С,9/04,12,05,70 (прототип).