Устройство для измерения скорости

(ц 696382 ОПИСАНИЕ ИЗОВРЕТИНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистичесынхРеспублик(22) Заявлено 25.05.78 (2 ) 2620149/18 - 10 с присоединением заявки тЪ Гвсударстввнный квивтет СССР вв делам нзебрвтвннй н вткрытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ 5 Изобретение относится к измерительной тех. нике, в частности к измерителям угловой или линейной скорости, может найти применение в электрических приводах и испытательных стендах.Известны устройства для измерения скорости, содержащие датчик скорости с выходом на постоянном токе . В частности, для измерения угловой скорости применяются коллекторные мадины постоянного тока, в которых датчиком О скорости служит обмотка якоря, а преобразование ее напряжения в напряжение постоянного тока происходит механически с помощью коллектора. Известны также устройства для измерения скорости, в которых напряжение, наводимое в обмотках электрической машины, преобразуется в напряжение постоянного тока с помощью электронного коммутатора 2, Для этих устройств характерно наличие в выходном напря. женин пульсаций, для уменьшения которых на выход устройства подключают сглаживающий фильтр. Однако, наличие фильтра приводит к появлению запаздывания в отработке изменения ско. рости в переходных режимах, например, при ре. версе,Цель изобретения - исключение запаздывания в отработке изменения скорости.Поставленная цель достигается тем, что в уст. ройствО для измерения скорости введен датчик ускорения с выходом на постоянном токе, а выходной фильтр выполнен в виде апериодического звена с дополнительным входом, который связан с выходом датчика ускорения, При этом отношение входного сопротивления фильтра по входу, связанному с датчиком скорости, ко входному сопротивлению по входу, связанному с датиком ускорения, выбрано равным=Ткгде В, - входное сопротивление фильтра повходу, связанному с датчиком скорости;Я, - входное сопротивление фильтра повходу, связанному с датчиком ускорения;Т в , постоянная времени;К сд - крутизна датчика скорости;К е - крутизна датчика ускорения.На чертеже приведена принципиальная схемапредлагаемого устройства для измерения угло- звой скорости,Устройство содержит датчик угловой ско.рости 1 и датчик углового ускорения 2 подвижного объекта с выходами на постоянном токер фильтр 3 в виде апериодического звена с . 0двумя входами, Выходы датчиков 1 и 2 подключены ко входам соответственно 4 и 5фильтра 3, выход 6 которого является выходом устройства,На чертеже показан фильтр на операционномусилителе, однако он может быть выполнентакже в виде двух резисторов с общим выходным конденсатором.Устройство работает следующим образом.Выходной сигнал датчика скорости 1 О, =иКр,где сэ - угловая скорость;К оэ - крутизна датчика скорости, проходячерез фильтр 3, при заземленном вхо. 25де 5 создает на выходе б фильтранапряжениеРъЬ ш Р 1+Ртгде Т = В,С - постоянная времени,. Постоянная времени Т определяет степеньослабления пульсаций и одновреь 1 енно-запаэды.ванне в отработке изменяющейся скоростивращения.Для компенсации запаздывания вводится до- З 5полнительный сигнал с датчика 2, пропорциональный угловому ускорению е = р ы т,е. пер.вой производной от скорости по времени: 30 Е 4прик я,Р ыКегде Ке - . крутизна датчика ускорения.При заземлении входа 4 на выходе фильтраимеет место напряжениезЬ р Е Р 1+рт45При совместном действии датчиковКяи ц 1 Рз "рКР 50Ь иЭ1 РТЮКили =Т 4дробь правой части приведенного соотношенияобращается в единицч. иО = К - Ю,Ь цЯт.е. является -тропорцнонЬьной функцией скорости вращения о,Таким образом, благодаря введению дополнительного сигнала по ускорению запаздывание,вносимое фильтром, полностью исключается,при этом его сглаживающее действие сохраня.ется. Необходимо подчеркнуть, что в предлагаемом устройстве выбор постоянной временифильтра не лимитируется полосой пропусканиявсего устройства, что обеспечивает возможностьослабления пульсаций до любого заданногоуровня.Функциональная схема устройства для измерения линейной скорости не отличается от приведенной на чертеже, однако датчики 1 и 2должны быть предназначены для измерения ли.нейных скорости и ускорения.1Формула изобретенияУстройство для измерения скорости, содер.жащее датчик скорости с выходом на постоянном токе и выходной фильтр, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью исключения запаздывания, вносимого фильтром в обработкеизменения скорости, в него введен датчик ус.корения с выходом на постоянном токе, а выходной фильтр выполнен в виде апериодичес.Вкого звена с дополнительным входом, которыясвязан с выходом датчика ускорения, при этомотношение входного сопротивления фильтрапо входу, связанному с датчиком скорости,ко входному сопротивлению по входу, связан.ному с датчиком ускорения, выбрано равным)Р Кгде В - входное сопротивление фильтра повходу, связанному с датчиком ско.рости;В 2 - входное сопротивление по входу, свя.занному с датчиком ускорения;Т - постоянная времени;К с- крутизна датчика скорости;- крутизна датчика ускорения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Юферов Ф. М. Электрические машины ав.Н мтоматических устройств, М., Высшая школа,1976, с. 337, рис. 12, 14.2. Авторское свидетельство (СТР Н 187878,кл. б 01 Р 3/46 (прототип).Гоставитель А, ТрегубовТехред Л,Алферова Редактор Б. Федотов Корректор А, 1 риценко Тираж 1073 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5