Способ определения направления вращения вала и устройство для его осуществления

ных сигналов, выход второго операционного усилителя соединен с катодомвторого диода, анод которого соедчненс вторым входом второго операционногоусилителя, с первым выводом второго 1170479конденсатора и с вторым выходом фор=мирователя разнополярных сигналов,вторые выводы первого и второго конденсаторов соединены с шиной нулевогопотенциала, Изобретение относится к автоматической сигнализации и может быть использовако для определения направления вращения вала в системе автоматического управления тракторами. 5Известен способ определения нап. равления вращения вала, основанный ка преобразовании величины перемещения вала в два электрических сигнала со сдвигом,по Фазе на 90 рпоследующем;. 10 дифференцировании этих сигналов и определении направления вращения вала по порядку чередования продифференцированных сигналов 11.Известно .устройство для реализации 15 этого способа, содержащее два датчика, два дифференцирующих элемента, входы которых подключены к выходам датчиков угла, элементы И, входы которых соединены непосредственно 20 с выходами датчиков и с выходами дифФеренцирующих элементов, а выходы подключены к входам КБ-трнггерар который является выходным блоком устройства .1 .25Недостатком этого способа является низкая надежность, обусловлеккая его невысокой помехоустойчивостью.Недостатком устройства, реализую-, щего этот способ, также является ЗО низкая надежность, обусловленная сложностью и низкой помехоусаойчиностью из-за влияния высокочастбтных помех на выходные сигналы.Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому являются способ определения направления вращения вала, основанный на преобразовании вращения вала в первый сигнал, Формировании второго и третьего сиг О цалов, формировании выходного сигнала, и реализующее данный способ устройство, содержащее индукционный датчик, источник возбуждения и блок Формирования выходных сигналов, а также масштабных блок, сумматор,.блоки формирователей огибающих меандйров, сложения несущих, задержки,инверторы, элементы И, КЯ-триггерыи логическийблок 2 .Недостатком известных способа иустройства является невысокая ихнадежность, обусловленная сложностьюаппаратурной реализации.Цель изобретения - упрощениеспособа.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу определения направления вращенчя вала, основанкому на преобразовании вращениявала в первый сигнал, формированиивторого и третьего сигналов, формировании выходного сигнала, первый.сигнал формируют с различной амплитудой положительных и отрицательныхполуволн, второй и третий сигкалыформируют соответственно положительной и отрицательной полярности путемоднополупериодного выпрямления перного сигнала, сравнивают амплитудывторого и третьего сигналов, выходнойсигнал формируют по результатам сравнения амплитуд второго и третьегосигналов, а о направлении вращениявала судят по полярности выходногосигнала,Кроме тогот в устройство для определения направления вращения вала,содержащее индукционный датчик иблок формирования выходного сигнала,введены формирователь разнополярныхсигналов и блок сравнения, блок формирования выходного сигнала выполненна операционном усилителе, первыйвход которого соединен с выходомблока сравнения, а второй вход соединен с шиной нулевого потенциала, аиндукционный датчик выполнен в видеобмотки считывания, расположенной намагнитопроводе с линейным зазором, и3 1170зубчатого колеса иэ ферромагнитногоматериала, соединенного с контролируемым валом, линейный зазор магнитопровода расположен параллельно однойиз рабочих поверхностей зубчатогоколеса, один вывод обмотки считываниясоединен с шиной нулевого потенциала,а другой - с первым и вторым входамиформирователя разнополярных сигналов,выходы которого соединены с входами 1 Облока сравнения.При этом в устройстве для определения направления вращения вала формирователь разнополярных сигналов содержит два операционных усилителя, двадиода и два конденсатора, первйевходы первого и второго операционных усилителей являются входами формирователя разнополярных сигналов, выход первого операционного усилителясоединен с анодом первого диода,катод которого соединен с вторымвходом первого операционного усилителя, с первым выводом первого конденсатора и с выходом формирователя 25разнополярных сигналов, выход второго операционного усилителя соединенс катодом второго диода, анод которого соединен с вторым входом второгооперационного усилителя, с первымвыводом второго конденсатора и с вторым выходом формирователя разнополярных сигналов, вторые выводы первогои второго конденсаторов соединены сшиной нулевого потенциала.На фиг. 1 изображено устройстводля определения направления вращениявала, реализующее предлагаемый способ; на фиг. 2 - взаимное расположениемагнитопровода и зубчатого колеса40индукционного датчика; на фиг. 3вращение диаграммы поясняющей работуи суть способа,Устройство содержит (не показан)магнитопровод 1 с линейным зазором 2,рабочие поверхности 3 и 4 зубчатогоколеса 5, обмотку 6 считывания, образующую индукционный датчик, блок 7формирования разнополярных сигналов,содержащий операционные усилители 8,диоды 9 и 10, конденсаторы 11, блок12 сравнения на резисторах 13 и блок14 формирования выходного сигнала наоперационном усилителе 15.Суть предлагаемого способа пояс 5няют на примере работы устройства. При вращении вала, сочлененного с колесом 5, зубья колеса 5 перекры 479 4вают зазор 2 магнитопровода 1 индукционного датчика. В случае его вращения против часовой стрелки засчет параллельности зазора 2 рабочейповерхности 3 происходит практическимгновенное его перекрытие. При сходезуба колеса 5 с зазора 2 магнитопровода происходит медленное его размыкание. Сначала (фиг. 2) происходитразмыкание зазора 2 магнитопровода 1в верхней части поверхности 4 зубаколеса 5. Затем по мере поворотаколеса 5 происходит медленное смещение границы перекрытия вдоль рабочейповерхности 4 колеса 5 к основаниюзуба, Очевидно, что скорость замыкания.рабочего зазора 2 магнитопровода1 значительно больше скорости егоразмыкания. По этой причине наводимаяобмотке 6 амплитуда ЭДС положительной полярности значительно больше, чемотрицательной (фиг. 3).При изменении направления вращенияколеса 5 происходит медленное замыкание зазора 2 магнитопровода 1 рабочей поверхностью 4 зуба колеса 5 ибыстрое размыкание его рабочей поверхностью 3, В соответствии с этимамплитуда ЭДС положительной полярности в обмотке 6 значительно меньше,чем отрицательной (фиг, 3 и 2 б),Таким образом, соответствующейустановкой зазора 2 магнитопровода 1относительно рабочих поверхностей 3и 4 зубьев колеса 5 обеспечиваетсяформирование разнополярных сигналовс различной амплитудой, положительныхи отрицательных полуволн,Сигналы с обмотки 6 поступают навход блока 7 формирования разнополярных сигналов, где осуществляетсяразделение положительных и отрица тельных полуволн. Это осуществляетсяследующим образом. Первый усилитель 8, благодаря наличию диода 10, не реагирует на отрицательную полуволну входного сигнала. При положительной полярности входного сигнала происходит заряд конденсатора 11 выходным током усилителя 8 через диод 10. Напряжение на конденсаторе 11 после окончания его заряда пропорционально амплитуде положительных полуволн выходного сигнала катушки 6, поскольку конденсатор 11 соединен с инвертирующим входом усилителя 8. Аналогичным образом на выходе второго усилителя 8устанавливается напряжение, пропорциональное амплитуде отрицательныхполуволн выходного сигнала обмотки 6. Выходные сигналы с блока 7 поступают на входы блока 12 сравнения, а затем - на вход блока 14 формйрования выходного сигнала. Резисторы 13 блока 12 сравнения имеют одинаковые значения сопротивлений. Ввиду равенства сопротивлений резисторов 13 знак напряжения на входе блока 14 определяетсязнаком разности абсолютных значенийвыходных сигналов блока 7. По этойпричине знак выходного сигнала блока14, т,е. всего устройства в целом,определяется направлением вращения10 вала,1176479 рректор Е. Сирохман Редактор Е, Копча Тирам 87 Заказ 4706/4 Подписи Филиал ППП "Патент", г. Узтород, ул. Проектная, 4 Составитель В. КотовТехред Л,Иикеа .ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от113035, Москве, Ж Раушская та СССРытийаб., д, 4