Датчик скорости вращения

( 600446 Сокз Советский Социалистических Республик(43) Опубликовано 30.03,78. Бюллете (45) Дата опублнкоьяния описания 1 Тосударственныи комитет Совета Министров СССР12 53) УДК 531,771(088,8) ао делам изобрет и открытий(71) Заявитель ЧИК СКОРОСТИ ВРА 1 ЦЕН(54) оказана блок-схема скорости вращения; влены диаграммы с ках блок-схемы, где предлагае а фиг. 2 стояний в а - напря Изобретение относится к области автоматического управления и может бьть использовано в системах слежения за положением вала в дистанционных передачах позиционной информации. По основному авт. св.481835 известен датчик скорости вращения, содержащий сельсин-датчик, фазовые детекторы, фильтры нижней частоты, ключи, компараторы, дешифратор, дифференциатор, схему выделения модуля и истоник опорного напряжения.Этот датчик обладает невысокой точн о вследствие того, что на выходе стоит ф нижней частоты, который сглаживает сирующее напряжение, поступающее с мы выделения модуля, и при низких тах фильтр пропускает пульсации.Целью изобретения является повышение точности измерения скорости вращения.Это достигается тем, что в предлагаемый датчик введена схема привязки и вычитаюший усилитель, первый вход которого соединен с выходом схемы выделения модуля, а второй с выходом схемы привязки, вход которой соединен с выходом схемы выделения модуля.На фиг. 1 пмого датчикаа - и, предста о различных точ жения на выходах фазовых детекторов; б, в, г - границы секторов А, В, С; д, е, и - секторные напряжения ня выходах дешнфряторов; з - напряжение на входе дпфференцня тора; и - напряжения на выходе дпфференцнатора; к - напряжение на выходе схемы выделения модуля; л - напряжение на выходе схемы привязки;- выходное напряжение датчика прн постоянной скорости вращения,Датк скороси содержит сельенн-дяии1, фазовые детекторы 2, 3 и 4, источник 5 опорного напряжения, фильтры 6, / и 8 нижних частот, компараторы 9, 10 и 11, ключи 12, 13 и 14, дешифратор 15, дифференцпятор 16.15 схему 17 выделения модуля, схему 18 нрнвязкн и вычнтающнй усилитель 19.Фазовые детекторы 2, 3 и 4 выделяют огибающие напрякений сельсння; фильтры 6,и 8 нижних частот сглаживают получаемое напряжение; компараторы 9, 10, 1 ерявннваот екду сооой зтп наприсипя; денпфратор 15 осуществляет логические операции АС / АС, АВ / АВ, ВС / ВС; клочн 12, 13 25 и 14 обеспечивают коммутацшо огибающих,поступающих на пх вход с фильтров нижнихястот б, 7 н 8.Напряжение, пропорциональное скоростиизменения угла поворота валя, вырабятывя ется днфференцпатором 16. Сыма выделенп5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 50 65 модуля 17 используется для преобразования биполярного напряжения, поступающего с дифференциатора 16, в постоянное напряжение одной полярности и может представлять собой двухполупериодный выпрямитель. Схема 18 привязывает входное напряжение к нулевому потенциалу, Вычитающий усилитель 19 производит вычитание напряжения, приходящего со схемы 18 привязки, из напряжения, приходящего со семы 17 выделения модуля.Датчик скорости вращения работает следующим образом.При использовании синхронно-следящего привода на сельсинах положение угла поворота вала задается тремя переменными аналоговыми напряжениями сельсина, сдвинутыми относительно друг друга на 120 и модулированными по амплитуде по закону синуса угла поворота вала. Эти напряжения преобразуются в напряжения, являющиеся огибающими переменными аналоговых напряжений сельсина, По этим огибающим за один оборот вала могут быть определены три сектора, представляющие собой уровни напряжений, границы которых определяются сравнением по амплитуде огибающих между собой,После логических операций с полученными уровнями получается шесть секторных напряжений, соответствующих одному полному обороту вала по 60 в каждом. Отрезки огибающих, соответствующие каждому сектору, представляют собой отрезки линейно нарастающего или линейно падающего напряжений, Так как функция синуса практически (с точностью 2%) линейна при изменении аргумента в пределах +30, то имеет место прямо пропорциональная зависимость между величиной напряжения огибающей и углом поворота вала. Далее пилообразное напряжение дифференцируется и выделяется его модуль. После привязки полученного напряжения к пулевому потенциалу и вычитания его из выходного напряжения устройства выделения модуля на выходе получается постоянное напряжение, пропорциональное скорости вращения.Трехфазное напряжение сельсина поступает на входы фазовых детекторов 2, 3 и 4 в соответствующих сочетаниях, Одновременно с этими напряжениями па управляющие входы всех фазовых детекторов от источника 5 опорного напряжения поступает опорное напряжение Уоп, Выходные напряжения фазовых детекторов представляют собой огибающие соответствующих сочетаний фаз и изображены на фиг. 2,а. Эти напряжения поступают на входы компараторов, 9, 1 О и 11. Компараторы срабатывают при равенстве соответствующих огибающих и уровнями на своих выходах определяют границы указанных вышетрех секторов,Граница первого сектора, изображенного на фиг. 2, б буквой А, определяется сравнением между собой напряжений первой и третьей огибающих, граница второго сектора, изображенного на фиг. 2, в буквой В, - сравнением второй и третьей огибающп, а граница третьего сектора, изображенного на фиг. 2, г буквой С, сравнением первой и второй огибающих. Перепады напряжений, определяющие границы секторов А, В, С, поступают на входы дешифратора 15, который осуществляет логические операции АС / АС, АВ / АВ и ВС / ВС, обеспечивая тем самым определение шести секторных напряжений, каждое из которых соответствует 60 оборота вала (фиг. 2, д, е, ж). Полученные 60 секторные уровни напряжений с дешифратора 15 управляют коммутацией ключей 12, 13 и 14, обеспечивая на общем выходе их линейно-падающее и линейно-нарастающее напряжения (фиг. 2, в),Пилообразное напряжение поступает на вход дифференциатора 16. На выходе дифференциатора получается напряжение положительной и отрицательной полярности (фиг.2, и) и соответствующее наклону пилообразного напряжения, т. е. скорости изменения угла.Напряжение, изображенное на фиг. 2, и, завал вершины которого определяется нелинейностью, с выхода дифференциатора 16 поступает на схему 17 выделения модуля. На выходе этой схемы получают постоянное пульсирующее напряжение (фиг. 2, к), пропорциональное изменению угла поворота вала. Далее это напряжение подается на схему 18 привязки. Напряжение на выходе схемы привязки изображено на фиг. 2, л.На входы вычитающего усилителя 19 подаются напряжения со схемы выделения модуля и со схемы привязки. В вычитающем усилителе напряжение, привязанное к нулевому потенциалу, со семы привязки вычитается из напряжения, полученного со схемы выделения модуля. Постоянное напряжение на выходе вычитающего усилителя пропорционально скорости вращения вала.Макетирование показало работоспособность устройства и подтвердило правильность выводов, определяемых данным техническим решением. Использование предлагаемого датчика повышает точность измерений.Формула изобретенияДатчик скорости вращения по авт, св, М 481835, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения, в него введена схема привязки и вычитающий усилитель, первый вход которого соединен с выходом схемы выделения модуля, а второй с выходом схемы привязки, вход которой соединен с выходом схемы выделения модуля.5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США3640586, кл. 303 - 210,1972.7/31. Подпнснов СССР акад шографня, пр. Сапунова, 2 Изд,334 1 и О Государствснносо комнсста Совет по делам н,обрстсннй и от 113035, Москва, Ж, Раушская