Устройство для измерения среднеквадратичной ошибки следящей системы с дистанционной передачей на синусно-косинусных вращающихся трансформаторах

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТО РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскинСоциалистическиеРеспублик 938174(23) Приоритет лв делам нзабретеннй н вткрытнй=-.3(088.8) Дата опубликования описания 23 . 06 . 82 .Т. В, Алябьева, Ю, П, Лукин и А. Г. Микеров(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОЙ ОШИБКИ СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ С ДИСТАНЦИОННОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ НА СИНУСНО-КОСИНУСНЫХ ВРАЩАЮЩИХСЯ ТРАНСФОРМАТОРАХ 1Изобретение относится к электроизмсрительной технике и предназначено для использования при испытаниях и контроле следящих систем повышенной точности.Известно устройство для измерения среднеквадратичной ошибки следящей системы, содержащее последовательно включенные диодно-резистивный квадратор, управляющий Фильтр и регистрирующий прибор 1 1.Недостаток известного устройства заключается в значительной сложности, обусловленной выполнением квадратора по принципу линейно-сегментной аппроксимации с большим количеством аппроксимирующих участков.Наиболее близким техническим решением является устройство для измерения среднеквадратичной ошибки следящей системы с дистанционной передачей на синусно-косинусных вращающих.-. , ся трансформаторах, содержащее выпрямитель, вход которого соединен с си 2нусной обмоткой трансформатора-приемника, квадратор, выполненный в виде делителя из нелинейного полупроводникового сопротивления, подключенного одним из выводов к выходу выпрямителя, и постоянного резистора, связанного с шиной нулевого потенциала, усредняющий Фильтр, вход которого соединен с выходом квадратора, а также установленный на выходе усредняющего фильтра регистрирующий прибор со шкалой, проградуированной в единицах, пропорциональных корню квадратиоиу иа регистрирувиого тока 21.Недостаток указанного устройст-. ва определяется существенными погрешностями измерения, возникающими вследствие температурной нестабильности нелинейного полупроводникового сопротивления.Кель изобретения - повышение точности измерительного устройства.Поставленная цель достигается тем, что, в УСтройство для измерения сред(4) где О -35 1 Ь Если 40 3 938 неквадратичной ошибки следящей системы с дистанционной передачей на синусно-косинусных вращающихся трансформаторах, содержащее последовательно внл.ценные усредняющий фильтр и регистрирующий прибор со шкалой, проградуированной в единицах, пропорциональных корню квадратному из регистрируемого тока, введен блок сравнения, первый сигнальный вход которого соединен с входной обмоткой трансформатора-датчика, второй сигнальный и управляющий входы соответственно - с косинусной и синусной обмотками трансформатора-приемника, а выход - с входом усредняющего фильтра,Блок сравнения содержит два стабильных по чувствительности выпрямителя, входы которых подключены к входной обмотке трансформатора-датчика и косинусной обмотке трансформатора-приемника, фазочувствительный выпрямитель, вход которого соединен с синусной обмоткой трансформатора-приемника, первый сумматор, вход которого подключен к выходам стабильных по чувствительности выпрямителей, формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом фазоцувствительного выпрямителя, ключ, сигнальный вход которого подключен к выходу первого сумматора, а управляющий вход - к выходу формирователя импульсов, элемент памяти, вход которого соединен с выходом ключа, второй сумматор, входы которого подключены к выходам элемента памяти и первого сумматора, а выход - к входу усредняющего фильтра,На чертеже представлена функцио- ч нальная схема предложенного устроист 174 4корню квадратному из регистрируемоготока. Блок 10 сравнения состоит изстабильных по чувствительности выпряВмителей 13 и 14, фазочувствительноговыпрямителя 15, сумматора 16, формирователя 17 импульсов, ключа 18элемента памяти 19 и сумматора 20,Принцип действия предложенногоустройства заключается в следующем.1 О Напряжение О на косинусной обмотке 5 трансформатора-приемника 3 определяется как О = О со 50 с (1)Гмокс15где О - максимальное значение на 6 мокспряжения на обмотке 5;д - ошибка следящей системы,функцию косинуса можно разложитьв ряд, ограничиваясь при малых К 20 двумя членами разложения.рЪПри этом со 5 У 1-(2)Следовательно, выражение (1) может быть переписано в виде 25уЯ.5 мОк с 5 мОксБлок 10 сравнения осуществляетоперацию вычитания. Его выходное 30 напряжение Ц 10 соответствует12.О=КО-О=КО-О +О10 46 2.Ь 2 мдкс %ион напряжение на входной обмотке 2 трансформатора-датчика 1;коэффициент пропорциональности устанавливаемый в сумматоре 16.К выбрать из соотношениява для измерения среднеквадратичной ошибки следящей системы с дйстанционной передачей на синусно-косинусных вращающихся трансформаторах.Контролируемая следящая система включает трансформатор-датчик 1 с входной обмоткой 2, трансформаторприемник 3 с синусной 4 и косинусной 5 обмотками, размещенными на роторе 6, усилитель 7 и исполнительный двигатель 8, вал которого механически связан с объектом 9 управления и ротором 6 трансформатора-приемника 2.Собственно измерительное устройство содержит блок 10 сравнения, усредняющий фильтр 11 и регистрирующий прибор 12, шкала которого проградуирована в единицах, пропорциональных К: а- Охто с учетом выражения (4), получаем45= О (5)моксУсредняющий фильтр 11 обеспечивает выделение среднего значения напряжения Ц . Выходное напряжение О1 офильтра 11 соответствуетРТО огде К - коэффициент передачи фильтра 11;оТ - период усреднения (постоянная времени фильтра 11).(8) 45 50 В результате ток регистрирующегоприбора 12 оказывается равнымд"),И. 2."и ю т " 6 макс с(т) где К - крутизна регистрирующего прибора 12.К =К КО. мокс2 1 41Если шкала регистрирующего прибора 12 проградуирована в единицах, пропорциональных корню квадратному от регистрируемого тока, то измеренное по шкале прибора значение, таким образом, пропорционально среднеквадратичной ошибке следящей сис- темы В процессе измерений при прохождении напряжения на синусной обмоткетрансформатора-датчика 2 (а следовательно и ошибки О ) через нульформирователь 17 импульсов подаетна управляющий вход ключа 18 короткие открывающие импульсы. В этот1 момент напряжение на косинусной обмотке 5 достигает максимума. Максимальным оказывается и напряжение навыходе сумматора 16, которое черезоткрытый ключ 18 запоминается в элементе 19 памяти. В связи с этим навыходе сумматора 20, осуществляющего операцию вычитания в соответствии с выражением (4), выделяетсянапряжение, отображающее квадратошибки 0,Повышенная точность измерения,обеспечиваемая предложенным устройством, достигается за счет исключения из его конструкции составныхэлементов со значительной температурной нестабильностью.формула изобретенияУстройство для измерения среднеквадратичной ошибки следящей системы 5 1 о 15 го 25 зо 35 о с дистанционной передачей на синус- но-косинусных вращающихся трансформаторах, содержащее последовательно включенные усредняющий фильтр и регистрирующий прибор со шкалой, проградиурованной в единицах, пропорциональных корню квадратному из регистрируемого тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введен блок сравнения, первый сигнальный вход которого соединен с входной обмоткой трансформатора-датчика, второй сигнальный и управляющий входы соответственно - с косинусной и синусной обмотками трансформатораприемника, а выход - с входом усредняющего фильтра.2. Устройство по и. 1 о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок сравнения содержит два стабильных по чувствительности выпрямителя, входы которых подключены к входной обмотке трансформатора-датчика и косинусной обмотке трансформатора-приемника, фазочувствительный выпрямитель, вход которого соединен с синусной обмоткой трансформатора-приемника, первый сумматор, вход которого подключен к выходам стабильных по чувствительности выпрямителей, формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом фазочувствительного выпрямителя, ключ, сигнальный вход которого подключен к выходу первого сумматора, а управляющий вход - к выходу формирователя импульсов, элемент памяти, вход которого соединен с выходом ключа, второй сумматор, входы которого подключены к выходам7.элемента памяти и первого сумматора, а выход - к входу усредняющего фильтра.1 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 434547, кл, Н 02 М 7/10, 1973.2. Жовинский В. Н. Генерированиешумов для исследования автоматических систем, М., "Энергия", 1968,с, 93-94.938174Составитель Л МоРоэовТехред М. Рейвес МоФректор М. ШарошиРедактор А. КозоризЗаказ 4452/67Тираж 717 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитемитета СССРпо дделам изобретений и открытийщская наб., д. 4/5113035, Москва, Ж, Раущская на ., д.филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. р11л. П оектная, 4