Датчик скорости вращения

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 972407(22)Заявлено 11,02.81.(21) 3246713/18 10с присоединением заявки РЙ(51)Я, Кл. б 01 Р 3/46 Гооударстасиицй комитет СССР ио делан изибретеиий и открытий"ОТ;3 Ардена Ленина институт инженеров --о транспорта им, акад, В, И, Образцова 71) Заявитель Ленинградский железнодорожн(54) ДАТЧИК СКОРО РАШЕНИ ости за счет иной от 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловой скорости в различных машинах и механизмах.Известны датчики скорости вращения, содержащие тахогенератор переменного тока и схему преобразования сигнала тахогенератора в .постоянное напряжение, пропорциональное скорости вращения контролируемого узла 1.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является датчик оборотов, содержащий последовательно включенные синхронный тахогенератор, выпрямитель и линейный стлаживактдий фильтр (23Недостатком известного датчика является то, что статическая составляющая погрешности, возникающая в связи с от - клонением реальной амплитудной характеристики твхогенератора от идеальной, передается на выход фильтра, так как имеет тот же чвгтотный спектр, что и йолезный сигнал - измеряемая скорость вращения. При установившемся режимефильтр пропускает зту составлякхцую погрешности без ослабления, что существеАно ограничивает статическую точностьпрототипа.5 Бель изобретения - повышение статической точности датчика скорисключения погрешности, вызваклонением амплитудной характеристикитахогенератора от идеальной,Поставленная цель достигается тем, чтов известный датчик скорости вращения, содержащий последовательно соединенный так генератор переменного тока, выпрямитель, а также сглаживающий фильтр, введены формн рователь импульсов постоянной плошади и последовательная Й С-цепь, включенная между выходом тахогенервтора и входом госглаживающего фильтра, причем сглаживающий фильтр выполнен с дополнительным входом, при этом вход формирователя импульсов постоянной плошади соединен с выходом тахогенератора, е выход - с3 9724дополните:п,ныл входол сглаживаюшегофильтра.Не чертеже приведена структурная схеме датчика скорости врашения,Датчик содержит тахогенеретор 1 пере-менного токе, выпрямитель 2, сглеживвюший фильтр 3 на операцчонном усилителе,формирователь 4 импульсов постояннойплоцади. фильтр 3 имеет резистивныйвход 5 и резистивно-емкостный вход 6, 1 Осоединенные соответственно с выходомформирователя 4 и с выходом выпрямителя 2. Входы формирователя 4 и выпрямителя 2 соединены с выходом тахогенератора 1. Выход 7 сглеживаюшего фильт ра является выходом датчика скорости.Датчик работает следуюшим образом.Тахогенервтор 1 вырабатывает переменное синугоидельное напряжение, амплитуда и частоте которого пропорциональ ны измеряемой скорости врашения. Выпрямитель 2 преобразует это переменноенапряжение в постоянное, Напряжение Оне выходе выпрямителя 2 можно представить в виде суммы трех состввляюших: 2 ЗО= О дО+ 08где О -постоянная составляющая выпбрямленного напряжения, пропорциональнал измеряемой скорости З 0врвшения;ь О -постоянная состввляюшая, вызванная отклонением реальнойамплитудной характеристики тахогенервторв от идеальной;350 -переменная составляюшая (пульосеции) выпрямленного напряжения,уровень и форма которого зависятот схемы выпрямителя и числафаз техогенератора.40Постоянноя составляюшв . О 8 выпрямленного напряжения связана с измеряемой скоростьо ш соотношением645 где К - коэффициент передачи цепи твВхогенератор 1 - выпрямитель 2,Напряжение ОЕ поступает нв вход 6 сглвживвюшего фильтрв 3, Передаточная функция % Р) фильтра 3 цо входу 6 определяется выражением:РтЮ Р)=(Рт+ИРТ 1)гдет: ис; т,:й с; т:йс. Переменное напряжение с. выходе тщсогенарвторв 1 поступает также на вход 07 4формирователя 4 импульсов, который вырабатывает последовательность импульсов постоянной плошади с частотой, равной или кратной частоте переменного напряжения твхогенеретора 1, Импульсное напряжение ОИ на Выходе формнроВателя 4 может быть представлено в виде суммы дВух составляюших:0 = 0где О и - постоянная состввляюшая. импульсн.ой последовательности;Ои - переменная составляющая импульснойй последовательности.Постоянная составляюшвя Ои связана с измеряемой скоростью ы соотношениемр )си цгде Ки - коэффициент передачи цепи тахогенератор 1 - формирователь 4 импульсов.Напряжение Ои поступает на вход 5 сглаживеюшего фильтра 3, 1)ерепегочная функция%(Р)фильтра 3 по входу 5 определяется выоавжением1 ) Р Рт,Передаточная фуркция % ( р ) предлагаемого датчика скорости по обоим вхо - дам имеет вид;ФСР) = К % Р)+ )с Ю Р) =Кн к Рф1 ИИРТ,1 ") Рт+1Составляющая ь с) 8, вызванная отклонением амплитудной характеристики тахогенераторв от идеальной, с выхода выпрямителя 2 поступает нв вход 6 сглаживаюшего фильтра 3. В предлагаемом датчике происходит ослабление этой погрешности и тем большее, чем ниже частота ы полезного сигнала измеряемой скорости врашения. В установившемся режиме составляющая ь Об не проходит не выход 7 благодаря наличию в фильтре 3 емкости СТаким образом, статическая погрешность предлагаемого двтчика скорости, В отличие от известного,не зависит от отклонений реальной амплитудной характеристики твхогенервтора от идеальной.формула изобретенияДатчик скорости врашения, содержаший последовательно соединенные твхоге