Устройство для измерения угловых ускорений

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 546823 Союз Советских Саанаднстнческнк РеснублнкДополнительное к авт. свид-ву Заявлено 25.11.75 (21) 2192725/10 с присоединением заявки Ле 1 М, Кл,- 6 01 Р 15,0 Государственный комитетСовета Мнннстров СССРпо делам изобретенийн открытнй пор итет 53) УДК 621.317.39(088.8) Опубликовано 15,02.77, Бюллетень ЪЪ та опубликования описания 03.03.7 2) Авторы изобретения в,Ю.П.ийкин Н, Каржа елоцерко 71) Заявител О 1 ц " вы ГЛОВЫХ УСКОРЕНИЙ УСТРОЙСТВО Д ЗМЕРЕ измерименение в систетипа,екгпится низе в выших ипа, козонанс и обусловностями а также цию (2). 20 рд)иы с Изооретение относится к ооласти тельной техники и может найти прг в качестве чувствительного элемента мах автоматического регулирования.Известны датчики электромашинцо которые строятся на базе различных ческих машин (1).Недостатками этих датчиков являю кая крутизна преобразования и налич ходном сигнале помех и частот, завис частоты вращения.Известны дат ики сейсмического т торые имеют склонность впадать в ре создают значительный нулевой фон, ленный технологическими погреш датчика электрического сигнала, имеют достаточно сложную конструк Кроме того известно устройство, содержащее преобразователь скорости вращения в электрический сигнал, например синхронный ог-фазцы генератор, обмотки которого связаны с входами и дифференцируюгцих устройств, умцожители ца синфазцыс сицусоидальные функции угла поворота преобразователя скорости, выходы которых связаны с входами выходного сумматора (3).На выходе сумматора образуется постоянный сигнал, пропорциональныи угловому ускорен шо. Недостатком известного устройсвд является ограниченный рабочий диапазон скоростей вращения, при которых измерение ускорений производится с недостаточной точностью.5 Для расширения рабочего диапазона скоростей и увеличения точности измерения в диапазоне высоких скоростей в предлагаемое устройство введены гп умножителей ца опережа 1 огцие синусоидальцые функции угла цоворо та, т умножителей на отстающие синусоидальные функции угла поворота и пг дополнительных и вспомогательцьш сумматоры, причем выходы и д.1 фференцирующих лстро 1 ств подключены к первым входам гп дополни тельных сумматоров и через улпожители цаопережающие синусоидальцые функции - и входам вспомогательного суллатора, выход которого через умножители на отстающие синусоидальные функции соединен со вторы.ми входами пг дополнительных сукл 1 аторов, а их выходы соединены с входами упомянутых улпокитс 1 лей ид сццфазцые сицусоиддльиые функции угла поворота.На чертеже привсдсцд функциональная 25 схема описываемого устройства.Выход 1 и 2 двух фдз генератора черездиффереццируюцие устройства 3 и 4, а также соответственно через умцожитель 5 нд сов сг (где а - угол поворотд роторд гецердто 30 через умиожитель 7 на ( - зш и) связдО ггаУг - .: Св сов а,ггг входами вспомогательного сумматора 6, и,кроме того, с первыми входами дополнительных сумматоров соответственно 8 и 11. Выходсумматора 6 через умножитель 9 на ( - сов а)соединен со вторым входом сумматора 8 ичерез умножитель 10 на яп а со вторым входом сумматора 11. Выходы сумматоров 8 и 11соответственно через умножитель 12 на э 1 п аи через умножптель 13 на со гг связаны свходами выходного сумматора 14, на выходекоторого формируется сигнал, пропорциоггг анальный угловому ускорениюггггКоэффициенты передачи умножителей дляупрощения приняты равными 1.На входы дифференцирующих устройствподаются напряженияггаУ,.=- Св з 1 па,ггг Продифференцированные напряжения Г ггх с г ггг /г)(= Спсппг -) п(п( подаотся на первые входы сумматоров 8, 11на вход множителей 5, 7. Синусоидальные функции этих умножителей являютсяопережающими на - по отношеншо к напряжениям соответствующих фаз генератора. Выходные напряжения умножителей 5, 7, соответственно равные гг аУг У, сова Св япаМгг Х Соза+ Созга ггг Уг = У, ( - япа) = Св - япа Х гггг Х спп и+ ( " ) п(пс., суммируются на сумматоре Г г Х(спп( г+ п(п(п) = йс) .ггг аСоставля 1 ощие, пропорциональныевзаимно уничтожаются, благоДаря чему выделяется в чистом виде сигнал помехи:Напряжение помехи 1/г подается на умножители 9, 10, синусоидальные функции кото.рых являются отстающими на = от напряже 2иий соответствующих фаз генератора, Благодаря этому на вторые входы сумматоров 8,11 подаются напряжениягУг = У,( - сов а): - Се ) сов а,ггг,ггг15 Пройдя через умножители 12, 13 на синфазные синусоидальные функции, эти напряжения преобразуются к видугУ=/, япа= С япа,(г гг ггг,У= Усов а - С сов а,ггггСложение этих напряжений на сумматоре 14позволяет полусштьУ= У+ У=- Сггггг1 аким образом, выходное постоянное напряжение устройства пропорционально угло 30вому ускорению вращения вала генератора.11 олярность напря)кения определяется знакомускорения,Функции по преобразованию полезного сигнала и сигнала помехи в умножителях разделены. 1 ак, для умножителей 5, 7, 9, 10 рабочим является сигнал помехи. Умножители 5,7 (совместно с сумматором 6) выделяют сигнал, пропорциона,гьныи квадрату скорости.При этом исключение сигнала, пропорционального ускореншо, в силу его относительной малости происходит с достаточной точностью. Умножители 9, 10 преобразуют толькосигнал помехи. Исключение помехи происходит в сумматорах 8, 11, поэтому на умножи 45 тели 12, 13 подается полезный сигнал, не содер)кащий помехи, чем ооеспечивается точноеформирование выходного сигнала устройства,пропорционального угловому ускорению.Таким образом, каждый из умножителейдолжен преобразовывать или полезный сигнал, или сигнал помехи. Формула изобретения Устройство для измерения угловых ускорений, содержащее преобразователь скорости вращения в электрический сигнал, например, синхронный и-фазный генератор, обмотки ко.торого связаны со входами т дифференциру ющих устройств, умножители на синфазные синусоидальные функции угла поворота пре: образователя скорости, выходы которых свя заны е входами выходного сумматора, о тл и.чающееся тем, что, с целью расширений 65 рабочего диапазона скоростей и увеличения546823 Составитель М. Хаустов Техред А. Галахова Редактор И. Шейкин Корректор Н, Аук Заказ 244, 16 Изд.205 Тираж 1054 Подписное ЦНИИПИ Госмдарственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раупгская наб., д. 4,5Типографии, пр. Сапунова, 2 точности измерения в диапазоне высоких скоростей, в устройство введены пг умножнтелей на опережающие синусоидальные функции угла поворота, т умножителей на отстающие синусоидальные функции угла поворота и т дополнительных и один вспомогательный сумматоры, причем выходы пг дифференцирующих устройств подключены к первым входам т дополнительных сумматоров и через умно- жители на опережающие синусоидальные функции - к входам вспомогательного сумматора, выход которого через умножители на остающие синусоидальные функции соединен со вторыми входами т дополнительных сумматоров, а их выходы соединены с входами упомянутых умножителей на синфазные синусоидальные функции угла поворота,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:5 1. В. П. Комлев, А. И. Копейкин Электромашинный бесконтактный датчик угловых ускорений, Приборы и системы управления,Л 1 1, 1971.2. О, И. Суэтин и др. Бесконтактный дат 10 чик угловых ускорений, Вестник Харьковского политехнического института, серия Автоматика и вычислительная техника, Лв 3 (51),Харьков, 1965.3. Авторское свидетельство Лгв 90021,15 М. Кл.а 6 01 Р 1508, 1974, (прототип).