Устройство для измерения скорости вращения вала

./ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 394831, кл. 6 01 Р 3/481, 1968,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА(57) Изобретение относится к измерительной технике и можег быть использовано вэлектроприводах при измерении скоростивращения исполнительного вала. Цельюизобретения является повышение динамической точности устройства. При неподвижном вале фазовращателя 4 частотасинусоидальных напряжений на выходе фазовращателя 3 и на входе фазовращателяравна частоте ортогональных напряжений,на его выходе. С выхода фазовращателя 4напряжения поступают на входы умножите, Ы 1714517 ля частоты 5, выполненного в виде последовательно соединенных октантного преобразователя 8, блока выборки-хранения 9, на которые поданы сигналы блока управления 7 и управляемого генератора 10. На выходе октантного преобразователя при неподвижном вале за период входного напряжения восемь раз происходит чередование идентичных участков напряжений в пределах от Л Лдо , а входной сигнал управляемого генератора 10 близок к нулю. Частоты сигналов на входах фазового детектора 6 равны и фазы их неизменны. При вращении вала фазовращателя частота на выходе умножителя частоты 5, т,е. на выходе управляемого генератора 10, увеличивается или уменьшается в соответствии с величиной и знаком управляющего напряжения генератора 10, Состояние выхода фазового детектора 6 изменяется при каждом совпадении фаз частот генераторов 10 и 1, частота выходного сигнала фазового детектора 6 пропорциональна скорости вращения вала. 3 з.п. ф-лы, 2 ил,Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных электроприводах при измерениях скорости воащения исполнительного вала,Целью изобретения является повышение динамической точности устройства,На фиг. 1 изображена структурно-принципиальная схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы сигналов в основных точках схемы устройства при неподвижном вале.Устройство для измерения скорости вращения вала содержит генератор 1, последовательно соединенные делитель 2 частоты, фазорасщепитель 3, фазовращатель 4, умножитель 5 частоты и фазовый детектор 6, Первая и вторая выходные обмотки фазовращателя 4 подсоединены соответственно к первому и второму входам умножителя 5 частоты, управляющий вход и выход которого объединены. Умножитель 5 частоты содержит блок 7 управления и последовательно соединенные октантный преобразователь 8, блок 9 выборки-хранения и управляемый генератор 10. Выходы блока управления соединены с соответствующими управляющими входами октантного преобразователя 8 и управляющим входом блока 9 выборки-хранения. Октантный преобразователь 8 выполнен в виде последовательно соединенных аналогового коммутатора 11 на управляемых ключах 12 - 17 и операционного усилителя 18 в режиме двойного сумматора с масштабными резисторами 19 - 26.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии вал фазовращателя 4 не вращается, Частота синусоидальных напряжений на выходе фазорасщепителя 3 и на входе фазовращателя равна частоте ортогональных напряжений на его выходе.Количество напряжений и фазовый сдвиг между входными напряжениями фазовращателя определяются его конструкцией, могут быть многофазными, Фазовый сдвиг между входными и выходными напряжениями неизменный.С входа фазовращателя напряжения поступают на входы умножителя 5 частоты, а именно на информационные входы многоканального аналогового коммутатора 10. Ключи 12 - 17 коммутатора переключаются в соответствии с импульсными сигналами, поступающими на его управляющие входы с выхода блока 7 управления.Соотношения между величинами масштабных резисторов следующие: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Ъ 21 2 819 Й 25 823 - %4826 = 820- Й 19.На выходе усилителя за период входного напряжения восемь раз происходит чередование идентичных участков напряжений вл юпределах от - до+, При зтом используется только один операционный усилитель 18, работающий в режиме двойного суммирования (суммирования по двум выходам).С выхода операционного усилителя 18 сигнал поступает на информационный вход блока 9 выборки-хранения, на управляющий вход которого также с выхода блока 7 уп равления поступает короткий строб, Таким образом, при неподвижном вале фазовращателя 4 на входе управляемого генератора 10 управляющий сигнал близок к нулевому уровню, а частоты генераторов 10 и 1 равны и фазы их неизменны. Выходные напряжения, поступающие на входы фазового детектора 6, не изменяют состояния его выхода.При вращении вала фазовращателя 4 в ту или другую сторону частота сигналов на его выходах, представляющая собой сумму частот кругового поля и частоты вращения, увеличивается либо уменьшается по сравнению с частотой входного сигнала. Частота на выходе умножителя 5 частоты, т.е. на выходе управляемого генератора 10, также увеличивается или уменьшается в соответствии с величиной и знаком управляющего напряжения на его входе, но она в заданное число раз превышает частоту на выходе фазовращателя.Состояние выхода фазового детектора 6 изменяется при каждом совпадении фаз частот генераторов 10 и 11, причем чем больше разница частот генераторов, тем чаще меняется состояние выхода фазового детектора, Таким образом, выходной сигнал фазового детектора представляет собой частотный сигнал скорости вращения вала фазовращателя.В качестве фазовращателя используется сельсин, вращающийся трансформатор или другая микромашина в режиме фазовращателя.Формула изобретения 1, Устройство для измерения скорости вращения вала, содержащее генератор, последовательно соединенные делитель частоты, фазорасщепитель, фазовращатель, умножитель частоты, фазовый детектор, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу умножителя ча1714517 40 45 50 55 5стоты и выходу генератора, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения динамической точности, умножитель частоты дополнительно снабжен вторым входом и управляющим входом, вторая выходная об мотка фазовращателя подключена к второму входу умножителя частоты, а вход управления умчожителя и вход делителя частоты подсоединены к соответствующему входу фазового детектора, 102. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что умножитель частоты выполнен в виде блока управления и последовательно соединенных октантного преобразователя, блока выборки-хранения и управляемого ге нератора, один выход блока управления соединен с входом управления блока выборки-хранения, а каждый из других выходов блока управления подсоединен к соответствующему управляющему входу 20 октантного преобразователя.3, Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что октантный преобразователь выполнен в виде последовательно соединенных аналогового коммутатора и 25 операционного усилителя в режиме двойного сумматора, входы которого подсоединены к выходам аналогового коммутатора через масштабные резисторы, один вход октантного преобразователя является первым вхОдом 30 умножителя частоты, другой вход является вторым входом умножителя частоты, а каждый из входов управления аналогового коммутатора является соответствующим35 управляющим входом октантного преобразователя.4. Устройство по и, 3, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что аналоговый коммутатор выполнен на шести ключах, входы первого и второго, третьего и четвертОго ключей попарно объединены и являются соответственно первым и вторым входами умножителя, входы пятого и шестого ключей соединены соответственно с общей шиной и выходом операционного усилителя, нейнвертирующий вход которого соединен через первый резистор с общей шиной, а через второй и третий резисторы - соответственно с первым и вторым выходами аналогового коммутатора, инвертирующий вход операционного усилителя через четвертый, шестой и седьмой резисторы соединен соответственно с третьим, пятым и шестым выходами аналогового коммутатора, четвертый и пятый выходы аналогового коммутатора соединены черезпятый резистор между собой, шестой выход аналогового коммутатора через восьмой резистор соединен с .входом шестого ключа, сопротивления пятого и шестого резисторов равны, сопротивления второго, третьего и четвертого резисторов вдвое больше, а сопротивления первого и седьмого резисторов в Г 2 корень раз больше сопротивления пятого резистора, сопротивление восьмого резистора равно разности сопротивлений второго и первого резисторов.1714517 хЮ Вх,ф ф Ву.у ф Вых,/8 бых. Я 8 ых Составитель М. Тихоновктор О. Юрковецкая Техред М,Моргентал К ор С, Шевкун ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород арина, 101 ро каз 690 Тираж, . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5