Устройство для определения скорости вращения сельсина

п)688147 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскии Соцнаянстических республик(2 З) Приоритет 06 6 7/18 ный коинтеССР нзобретеннй крытнй. 335 8. 8) ата опубликования описания 2809 Иностранецс Рудольф Мюллер(Щвейцария) Авторизобрет Г Иностранная Фирма Сандстрэнд Дейта Контрол, Инк 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯВРАЩЕНИЯ СЕЛЬСИНА СТ Изобретение относится к областианалоговой вычислительной техникии может быть использовано, например,в авиационных системах измерениявысоты полета.,Известно устройство для определения скорости вращения сельсина, содержащее дифференциатор, вход которого через преобразующий блок связан с выходом сельсина (1).Его недостатком является малаячувствительность и невысокая помехоустойчивость,Целью изобретения является повышение чувствительности и помехоустойчивости.Это достигается тем, что устройство, содержащее первый дифференциатор,дополнительно . содержит блокиФормирования синуса и косинуса углаповорота вала сельсина,входы которыхсоединены с соответствующими обмотками ротора, блок вычисления тангенса, блок вычисления котангенса,второй дифференциатор, блок сравнения амплитуд и переключатель, причем выход блока формирования синусаугла поворота вала сельсина соединенс первым входом блока вычисленияуангенса и со вторым входом блока вычисления котангенса, выход блокаФормирования косинуса угла поворота вала сельсина соединен с первымвходом блока вычисления котангенсаи со вторым входом блока вычислениятангенса, вход первогодифференциатора соединен с выходом блока вычисления тангенса,вход второго днфференциатора соединен с выходом блокавычисления котангенса,выходы дифферен"циаторов связаны с выходом устройствачерез переключатель, управляющийвход которого подключен к выходублока сравнения амплитуд, соответствующие входы которого подключены к выходам блоков формированиясинуса и косинуса угла поворота вала сельсина.Кроме того, каждый блок вычис"ления тангенса и котангенса содержит последовательно соединенныесуммирующе-вычитающий элемент,интегратор и компаратор, другойвход которого является первым входом блока и соединен через первыйключ с первым входом сумьярующе-вычитающего элемента, второй вход блока через второй ключ соединен со входом З(к,фильтрующего усилителя, выход которого является выходом блока и через квадрирующий элемент соединенсо вторым входом суммирующе-вычитающего элемента, третий вход которогосоединен с источником опорного сигнала, а управляющие входы ключейсоединены с выходом компаратора.5На фиг.1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг.2 - эпюрынапряжений, поясняющие работу устройства,Устройство содержит сельсин 1,10блоки 2 и 3 формирования синуса икосинуса угла поворота вала сельси,на соответственно, блок 4 вычислениятангенса, блок 5 вычисления котангенса, источники опорного сигнала б и62 , суммирующе-вычитающие элементы7 и 72 , интегРаторы 8 и 82Фильтрующие усилители 9 и 92 , ком; параторы 10 и 102 , ключи 11111212ф квадрирующие элемен-,2 12 ф срты 13 и 132 , дифференциаторы 14 и15, блок 1 б сравнения амплитуд и первключатель 17.Устройство работает следующимобразом,Сигналы на выходах блоков 2 и 3 яв.25ляются линейными комбинациями напряжений обмоток ротора сельсина 1,они пропорциональны соответственносинусу и косинусу угла поворота ротора. Указанные сигналы поступают 30на входы блоков 4 и 5, в которых онипреобразуются в напряжения, пропорциональные соответственно тангенсу икотангенсу угла поворота.Вычисление тангенса угла поворота происходит следующим образом,С помощью компаратора 10, сравнивающего косинусное напряжение соФсредним значением выходного напряжения интегратора 8 и периодическиподключающего входные напряженияблока 4, среднее значение напряжения элемента 74 поддерживаетсяоколо нуля% ксо 9 Э-ч:оД45откудачаксоэегде % в , время подключения косинусного и синусного входныхсигналовуК, - масштабный коэФфициент.Так. как среднее значение синус- ного сигнала, прошедшего на Фильтрующи 3 усилитель 9, равно 55А ЮК 1 я 6, . (2)подставив формулы (1) а ФормУлу(3)Аналогично работает блок 5,вычисляя котангенс угла поворота. Следует подчеркнуть независимость напряжений, соответствукщих тан-б 5генсу и котангенсу, от питающегонапряжения сельсина 1 и коэффициен"та трансформации.Как известно, Функции тангенсаи котангенса линейны только на относительно малом участке угла 6 поворота вала. Для расширения эон линейности выходных сигналов блоков4 и 5 введена обратная связь, образованная элементами 13 и 132.При использовании квадраторов вкачестве элементов обратной связидостигается хорошая линейная зависимость между изменением угла поворота и приращением выходных напряжений блоков 4 и 5, подключенныхк входам дифференциаторов 14 и 15.Поскольку вигналы тангенса и котангенса поочередно скачком меняютполярность, необходимо выбирать иподключать на выход устройства тотдифференциатор, выходной сигнал которого линеен для текущего значенияугла 8.Это достигается применением блока сравнения амплитуд 1 б, которыйс помощью переключателя 17 управляет подключением дифференциаторов14 и 15 к выходу. Когда синусныйсигнал становится по амплитуде мень-ше косинусного и, следовательно,функция тангенса линейна, к выходуподключается дифференциатор 14,работающий от блока 4. Когда синусный сигнал превышает по амплитудесигнал косинуса, подключается дифференциатор 15. Поскольку в момент переключения сигналы обоих дифференциаторов равны, отсутствует скачоквыходного напряжения,Важным преимуществом устройствапс сравнению с известными являетсяпредотвращение разрывов непрерывности в выходном сигнале, которыеобычно происходят через каждый по"лный оборот,Независимость выходного сигналаот колебаний питающего напряженияи помехозащищенность устройствапозволяет значительно повысить егочувствительность.Формула изобретения1. Устройство для определения скорости вращения сельсина, содержащее первый дифференциатор,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения чувствительности и помехоустойчивости, устройство дополнительно содержит блоки формирования синуса и косинуса угла поворота вала сельсина, входы которых соединены с соответствующими обмотками ротора, блок вычисления тангенса, блок вычисления котангенса, второй дифференциатор, блок сравнения амплитуд и переключатель,10 15 причем выход блока формирования синуса угла поворота вала сельсина соединен с первым входом блока вычисления тангенса и со вторым входом блока вычисления котангенса, выход блока формирования косинуса угла поворота вала сельсина соединен с первые входом блока вычисления котангенса и со вторым входом блока вычисления тангенса, вход первого дифференциатора соединен с выходом блока вычисления тангенса, вход второго дифференциатора соединен с выходом блока вычисления котангенса, выходы дифференциаторов связаны с выходом устройства через переключатель, управляющий вход которого подключен к выходу блока сравнения амплитуд, соответствующие входы которого подключены к выходам блоков формирования синуса и косинуса угла поворота вала сельсина.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что какдый блок вычисления тангенса и котангенса содержит последовательно соединенные суммирующе-вычитающийэлемент, интегратор и компаратор,другой вход которого является первым входом блока и соединен черезпервый ключ с первым входом суммирующе-вычитающего элемента, второй вход блока через второй ключсоединен со входом фильтрующегоусилителя, выход которого являетсявыходом блока и через квадрирующийэлемент соединен со вторым входомсуммирующе-вычитающего элемента,третий вход которого соединен систочником опорного сигнала, а управляющие входы ключей соединеныс выходом комларатора.Источники информации,принятые во внимание црй экспертизе1. Арендт В.Р. и Сэвент Дж.Е.,Практика следящих систем. М., Госээнергоиэдат, 19 ЬО, с.111-112 (прототип).688147 Составитель Г.ОсиповРедактор А.Бер ТехредЛ.Алферова КОРР Синицкая аказ 5568/56 ЦНИИПИ Гос по делам 113035, МоскТираж 780 Под дарственного комитета С изобретений и открытий ва, Ж, Раушская наб. и С ое