Устройство для измерения фазовой ошибки фазовращателя

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 983576 Союз СоветскнаСот 4 налнстнческнаРеслублнк(б 1) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заязлено 01.04.81(21) 3268007/18-21с присоединением заявки Йо ром.кп. 6 01 И 25/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53 УДК 621, 317.77 (088 8) Опубликовано 23,12,82,Бюллетень Но 47 Дата опубликования описания 23, 12.82(54) УСГРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОЙ ОШИБКИ ФАЗОВРАЩАТЕЛЯ1 О 5 3 Изобретение относится к измерительной технике и.предназначено дляизмерения погрешности электромеханических Фазовращателей.Известно устройство для измеренияФаэовой ошибки Фазовращателей, содержащее генератор импульсов высокойчастоты, делитель частоты Форми-.рователь синусоидальных напряжений, измеритель положения сзакрепленным на нем Фазовращателем,электронный осциллограф, переключательи реле времени ) 1),1Недостатком известного. устройства является сложность. Одним из наиболее сложных его узлов являетсяпереключатель чередования Фаз, коммутирующий ток в индуктивностях Фазовращателя. Поскольку невозможноосуществить одновременную коммута"цию в .обеих первичных обмотках в момент нулевого тока, коммутация при"водит к выбросам напряжений, требующих высоковольтных ключей, либо кдлительным переходным процессам.Кроме того, одновременное наблюдение на экране двух систем импульсовсущественно затрудняет .лсчет ошибкии не позволяет опредущть ее знак. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее генератор импульсов, К-разрядный делитель частоты, Формирователь синусоидального сигнала, блок измерения положе ния, Фазовращатель, Формирователи импульсов, двухвходовой элемент ИЛИ элемент задержки импульсов, блок синхронизации импульсов, включающий элемент И и триггер, электронный осциллограф ( 2). Недостатком этого устройства явл ется низкая достоверность выходной информации, обусловленная тем, что из-за неопределенности Фазового сдв га синусоидального напряжения относительно опорного напряжения генера тора импульсов и его температурной нестабильности может иметь место случай, когда Фронт импульса на выходе формирователя совпадает с Фрон" том генератора. В силу известного эффекта состязаний, а также в силу незначительных Флуктуаций Фронта импульса на выходе Формирователя под влиянием помех, импульс на выходе элемента И в два последовательные моменты его появления может синхро 983576низироваться различными фронтамисигнала генератора, отстоящими другот друга на период частоты генератора, Это приведет к появлению наэкране осциллографа двух импульсовопорной фазы, отстоящих на периодопорного напряжения.Такой же эффект по тем же причинам может наблюдаться;и при синхронизации импульсов измеряемой фазы.Такимобразом, на экране осциллог.рафа может одновременно наблюдатьсячетыре импульса вместо двух, приэтом появление паразитных импульсовизмеряемой Фазы может наблюдаться,360,15через каждыйградусов угла по 2 кворота ротора. Это приводит к затруднению определения величины ошибки.Целью изобретения является повышение достоверности выходной информации.Цель достигается тем;что в. устройство для измерения Фазовой ошибкиФазовращателя, содержащее генераторимпульсов, соединенный с первым входом элемента И и через последователь.но включенные делитель частоты иФормирователь синусоидального сигнала - с входом фазовращателя, закрепленного в измерителе положения, первый формирователь, вход которого соединен с одним из вчходов формирователя синусЬидального сигнала, второйформирователь, вход которого соединен с выходом фазовращателя, и осциллограф, введены счетчик с шинойсброса, блок набора кода, блок,сравнения, 1 К-триггер, шина логическойединицы, при этом счетный вход счетчика соединен с выходом генератораимпульсов, шина сброса счетчикасоединена с выходом первого формирователя и первым входом осциллографа, выходы счетчика и блока наборакодов подключены соответственно кпервым и вторым входам блока сравнения, его выход соединен с вторымвходом элемента И,выход которогосоединен с входом 1 1 К-триггера,вход К 1 К-триггера соединен с выходом второго формирователя, выход1 К-триггера соединен с вторым входом осциллографа, а его тактовыйвхоА - с шиной логической единицы.На чертеже приведена структуднаясхема устройства, 55Устройство содержит генератор 1импульсов, К-разрядный делитель 2частоты, формирователь 3 синусоидального сигнала, измеритель 4 положения, фазовращатель 5, формирователи 60б и 7 импульсов, осциллограф В, элемент И 9, 1 К 1-триггер 10, К-разрядный счетчик 11 с шиной сброса, блок12 сравнения, блок 13 набора кодовугла и шину 14 логической единицы. 5 Устройство работает следующим образом.В блоке 13 устанавливается требуемый код угла поворота. Фазовращатель5, получающий напряжение питания через последовательно включенные гене-,ратор 1, делитель.2 и Формирователь 3,вйрабатывает на выходе напряжение,фаза которого (с некоторой ошибкой)пропорциональна углу поворота ротора, Угол поворота ротора задаетсяизмерителем 4 равным углу, код которого набран в блоке 13.Формирователь 6 Формирует короткий импульс в момент перехода опорного напряжения через нулевой уровеньформирователь 7 - в момент переходачерез нулевой уровень напряжения навыходе фазовращателя 5.Импульс формирователя б, воздей"ствуя на шину сброса счетчика, устана.вливает его в нулевое состояние вмомент перехода опорного напряжения через нулевой уровень. Такимобразом, импульсы, поступающие насчетный вход счетчика 11 от генератора 1, преобразуются счетчиком 11 вдвоичный К-разрядный код, которыйс точностью до уровнй дискретностисоответствует фазе опорного напряжения. Очевидно, что ошибка такогопреобразования увеличением разрядности счетчика К может быть сведенак достаточно малой величине,В момент равенства кода счетчи-.ка 11 коду, набранному в блоке 13,блок 12 сравнения вырабатывает импульс, длительность которого равнапериоду следования импульсов на выходе генератора 1,Полярность счетного фронта длясчетчика 11 выбирается отрицательной, что легко достигается введением логического инвертора илитипом счетчика.Полярность сигналов, на которыереагирует элемент И 9, выбираетсяположительной. В этом случае отрицательный полупериод импульсов генератора 1 выключает элемент И 9, препятствуя Формированию на его .выходешумового сигнала от переходных процессов в счетчике 11.и блоке 12.Положительный полупериод импульсовгенератора 1 приводит к появлениюна выходе элемента И 9 импульса,передний фронт которого точно на1/2 периода импульсов генератора 1отстоит от момента времени, соответствующего набранному в блоке 13коду угла. Ввиду малости выбранного периода следования импульсовгенератора 1 этой величиной можнопренебречь либо, в силу постоянствасдвига Фронта сигнала на выходеэлемента И 9, эту величину можноучесть.Импульс с выхода элемзита И 9 воздействует на вхЬд 1 ХК"триггера 10, импульс с выхода формирователя 7 воздействует на вход 1 триггера 10. Особенностью 1 К"триггера является то:, что при единичном уровне сигнала, обеспечиваемом шиной 14, соединенной с тактовая входом 1 К триггера, он реагирует на фронты сигналов на входах 1 и К, устанавливаясь, соответственно, в состояние 1 ф или 01 ф после воздействия соответствукзцего фронта.Так как Фазовращатель развернут в,соответствии со.шкалой измерителя положения на .угол, код которого набран в блоке 13, а фактическая фаза напряжения на его выходе отличается на величину Фаэовой ошибки; то на .единичном выходе триггера будет короткий положительный кмпульс при 20 отклонениях Фактической фазы в боль-: шую сторону прк отркцател ных ошибках аналогичный положительный импульс будет на нулевом выходе триггера. 25Величина ошибки может быть опре-. -делена и иным образом.Вращая ротор фазовращателя, добиваются совпадения, фронтов на входах 1 и К триггера 10, это приводит к то- МУ, что триггер,начинает работать в счетном режиме, Формируя на выходе сигнал со скважиостью 2. Ошибка при этом может быть вычислена как раэ-носгь между углом, код которого набран в блоке 13 набора кода, и пока заниями шкалы измерителя 4 положения (иэ этой разности следует вычесть величину угла, эквивалентную 40 половине периода следовании импульсов на выходе генератора 1, если она не пренебрежимо мала).Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает высокую 4 остоверность виходной информации йри из,мэрении ошибки фазовращателя.Формула изобретения Устройство для измерения фазовойошибки фазовращателя, содержащеегенератор импульсов, соединенный спервым входом элемента И и через по"следовательно включенные делительчастоты .и формирователь синусокдального сигнала - с входом фазовращателя, закрепленного в измерителе положения, первый формирователь, .входкоторого соединен с одним из выходовформироватэля синусоидального сигнала, второй формирователь, вход которого соединен с выходом фазовращателя, и осциллограф, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью вовы- .шения достоверности выходной информации, в него введены счетчик с шинойсброса, блок набора кода, блок срав-,нения, 1 К-триггер, шина логическойединицы, при этом счетный вход счетчика соединен с выходом генератораимпульсов, шина сброса счетчика соединена с выходом первого формирователя и первым входом. осциллографа,выходы указанного счетчика к блокаабора кодов,подключены соответственно к первым й вторым входам блокасравнения, его выход соединен с вто-рым входом элемента И, выход которогосоединен с входом 1 1 К-триггера,вход К 1 К 1-триггера соединен с выходом второго формирователя,. выход1 Ц-триггера соединенс вторым входом осциллографа, а его тактовыйвход - с шиной логической единицы.Источники кнформации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 369511, кл. 6 01 й 25/04, 1969.2. Авторское свидетельство СССРВ 353210, кл. 0 01 й 25/04, 1968,983576 Составитель С,МорозОРедактор М.Николайчук Техред М,Тепер ректоР А.Гриценко аказ 9912/52 Тираж 717 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., одписное 4/5 аЛ ППП фПатент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4