Датчик скорости вращения

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет 5 Ц М. Кл, 601 р 3/46 асударствеиныи намитеСовета Мииистров СССРоо делам изооретеиийи открытий тубликоваио 25.08.75,Бюллетень3 ата опубликования описания 23.10.7(5 ИК СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ на тоит щж61) Дополнительное к авт Изобретение относится к измерительной технике и может быть использованов системах автоматического управленияположением орудий, радарных антенн, врулевом управлении кораблей, в дистанционных передачах позиционной информации и т и,Известны датчики скорости вращения,содержащие сельсин, три фазовых дегектора, выходы которых соединены соответственнэ с входами трех фильтров нижнейчастоты, дифференциатор, выход которогосвязан через схему выделения модуляс входом выходного фильтра нижней частоты, управляющие входы фазовых детекторов подключены к выходу источникаопорногэ напряжения.Однако в этом датчике дифференцируется функция косинуса, которая соответствует огибающей напряжения после фильтров нижнеи частоты, изменяющаяся вширских пределах, что вызывает повышенную пульсацию выходного напряжения датчика, понижение точности измерений исужает диапазон измеряемых скоростей. Цель изобретения - увеличение точности и расширение диапазона измерений.Достигается это тем, что датчик содержит дешифратор, три компаратора и три ключа, аналоговые входы которых соединены с соответствуюпшл 1 и выходами фильтров нижних частот, которые в сочетании из трех по два соединены с входами трех комнараторов, выходы компараторов, соответствующими входа лли дешифратора, каждый нз трех выходов которого соединен с управлякацим входом одного из соответствующих ключей, выходы которых соединены с входом дифференциатора, причем выходные концы трех фазных обмоток сельсина подключены к входалл соответствующих фазовых детекторов в тэм же сочетании. На фиг. 1 изображена функциональ схема датчика скорости вращения и фиг. 2 - диаграммы состояний в раз ных точках функциональной схемы;Функциональная схема датчика сос из фазных детекторов 1-3, фильтров них частот ключей 79, кэг параторэбО20 25 30 35 40 4 50 55 10-12, дешифрдтэра 13, дцфференциатора 14, схемы 15 выделения ллэдуля и сИ 11 ьтро ццжпих частот 16. 1 а управлякшпло входь) фазовых декторэе 1-3 с клел)лъ)7 пэ ницци 24 подается опорное напряжение с . Входные напряжения поступают цд клелсл)ы 18-20, которые связаны лцниями 21-23 с входдмн фазовых дс.- текторсв, Выходь) последних по нициял 1 25-27 связаны с входами фил)рс)в циж- ЦИХ ЧОСТОТ 1-1), КОТОРЫЕ С:1 ЗЯ;ОНЫ ЛИНИ 5) ми 28-Зс с входомп кшочей 7-0, Одцовелс)нно вход комцордтора 10 соединен с линиями 28 и 50 вход кол 1 Н)рд 10 рд 12 с линиями 28 и 2)с вход кол 1 порс)- тора 1 1-с линиямп 2 с 5 и,5 с 2, Выходы компоаторов0-12 нини 5 Л 1 И 31 - ;5;5 СОЕдицЕПЫ С ВХсДОЛИ дЕИ 1)Кратэрд .1:5, Выходы дешифроторо 1;5 н)пп)ял 11,54-:5 с связаны с управлявшими вход)ми кокчей 7-Г 2, входы ко)с)р)х объедиця 1 отси совлестно и по линии,57 подаются цд вход диффсреццидт оро .1 4. Выход дсс)фо 1 ецц)111- тора 14 по 1)и 1 ии,58 полостся цо вход схемы выдепеция мсдуня 15. Выход схемы выделения модуля 15 по нинин,5 О поступает на вход фильтра нижних частот 16. С его выхода по пинии 40 снимается выходцос напряжение датчика. Выходные концы фас)ных обмочок сс)льсинд 41 подключены к клс)ммом . 8-20, Источник опорногс цоцр 51 нсиия 42 цодкл 1 очен к обмотке 1 Псбуждспия сен 1 синд 41 и клемме 17.Фдзсв),)е детекторы 1-3 преобразуют нацряжепия ст сельсица в пульсирующие напряжения, зн)нение огибд)оиПх которых пропорционд 1 ьны синусу угла поворота вала, Актива)1 е фильтры пиж)шх частот 4-6 осуществляют сглаживание и выделение огибавших, Кэмнараторы 10-12 осуществляют сравнение между собой постуаю 1 них напряжений. 2 ецсфрдтэр3 осуществляет логические;перации АС/ ЧХС., ЛИчАВ и И.)45 С. Кл)очи 7-9 обеспечивают коммутацию .гибаюших, поступаю 1 цих на их вход фильтр",В нижних частот 4-6. 1 апряжение, прэпэрциэнальное скорэсти изменения угла.поворота вала 10, вырабатывается дифференциатэрэм 14. Схелд выделения мэдуля 15 используется для преобразования бипэлярнэгэ напряжения, поступдюцего с дифференциатэра14 в постоянное напряжение одной полярности и может представлять собой двухполупериодный выпрямитель, фильтр нижних частот 16 устраняет пульсации схел 1 ы выделения модуля 15Работа датчика заключается в следуои)ем,Известно, чтэ при использовании синхронпэ-следящего привода на сельсипах, положение угла цовэрота вала задается трсмя перемецны:,1 и аналогэвыли напряжецияли сене)сина, сдвинуты л 51 друг Отнэ сите)ьнэ друга ца. 120 и модулированными цо амгпш)уде по закону синуса угла поворота цала, Эти напряжения преобразунтся в 1)оп я кения, являющиеся огибак)- ИШМИ Пс)РСЛ)Е 1 НЬХ анаЛОГОВЫХ НДПРЯЖЕНИЙ с ольсипа, 1 этил 1 огибающим за один ;)бсрот со)д могут быть определены 3 сектора, представляющие собой уровни цапрякепии, 1 с)11 ццы которых Ощ)еделяОтся с:равнением по омпл огибдкниих между собой.1 Осло 1)огичс)слпх опе)дций с полученными урсоц 5)л)и) в 1)оне 1 ил) итоге получдн)ся 6 с;екториых ш)цряжсцгий, с:оответствук)ших одцол)у цонцол)у обороту вала по 60 О в кг)ждом, Отре;)ки огибающих, соотвегс;твуюигне кд;кдому сектору, прсдсто 1 нь 1 из с:ебя отрезки лицейцс-цорастдюшего ини 11 ццей)цо-пг)ддюиего понрижония, ) 1 к кок функция синуса практически (с точцостьн 2: ) ипейна при изменении дргумепто в нрс)донах +,50", то имеет место прямо-Пропорциональная зс)висимость между величиной напряжения огибающей и углол поворота вдло. осле спе 1 ацпи дифферецццровапия полу)снного пиносбразного ЦаПРЯжЕПИЯ, В КОНЕЧЦсЛ 1 ИТОГЕ ИЛ)ЕЮ 1 Ца вых;де постояцнс)е ноир)кение пропорциоцаны)ое скорости ь 0 изл 1 ецеци) угла повсрота адо.Трехфс)зное напряжение сель с.ина поступает но клеммы 18-20 и затем подается ца входы фазовых детекторов 1-3 в соответствующих сочетаниях, Одновременно с этими цагрякениями на управляющие входы всех фазовых детекторов с клеммы 17 поступает опорное напряжение 1, . с 5 ыхэдные напряжения фазовых детекторов представляют собой пульсирующие ндпря жения сээтветствуюших сочетаний фаз. Для выделения огибающих эти напряжения пэ линиям 25-27 поступают на вхэды активных фильтров нижних частот 4-6, на выходах которых при изменении угла поворота вала получаются напряжения, изображенные на диаграмме (см.фиг.2,а). Эти напряжения по линиям 28-30 поступают на вход кэмпдратэрэв 10-12, которые срабать)вают при равенстве соответствующих огибающих и уровнями напряжений ца своих выходах определяют границы трех секторов.Граница первого сектора, изображенного на фи)2,б букэвэй Л, определяетсясравнением между собой напряжений двухогибаюших; граница второго сектора, изображенного на фиг,2, в буквэй В, определяется сравнением одной из первых итретьей огибаюших, а граница третьегосектора, изображенного на фиг, 2 г буквой С, определяется сравнением вторэйи третьей эгибаюших. Перепады напряжений, определяюшие границы секторов А,В и С по линиям 31-33 поступают навход дешифратора 13, который эсушествляет логическдде операции АСАС, АВЧАВи ВСВС с поступаюшими уровнями А,В и С, обеспечивая тем самым определение шести секторных напряжений, каждый из которых соответствует 60 э оборота вала (см.фиг.2, д,е,к), Полученные60 - секторные уровни напряжений, сдешифратора 13 исэ линиям 34 - 36управляют коммутацией ключей 7-У,обеспечивая иа обшем вьсходе их линейпоиадаюшее или линейно-иарастакпиее напряжения (см фиг,2 э,з),Пилооб)эзное напряжение ио линии 37 поступет иа вход дифферн ивтора 14, На выходе диффереициатора иолучсдется напряжение, иредставлякпиее прямоугольное ипряжеиие положитеэн;ной, и отри- ительной полярностей (сльфиг,2, и) и соотвсэтствукэипэе наклону инлообрзиого напряжения, т.е. скорости изменения угла, 1 рямэугольиое напряжение, завал ве)эиииды которого определяется и)эиведеэдиой вьиие иелинейиостью, с выход диффереицитора 14 ио линии 38 посгупет иа схеу выделения модуля 15, а выходе схемы выделения модуля 15 образуется постоянное ииряжеиие, модуль которого пропорционален изменению угл поворота вала (см.фиг,2 к).Далее это напряжение но линии ,.39 подается на фильтр нижних частот 16, навыходе которого получается постоянныйуровень напряжения свободный от пульсации выхода схемы выделения модуля 5 15 (см,фигф 2, л.).Использование такого датчика позволяет исключить электромеханическиеузлы - тахогенератор постоянного токасовместно с его редуктором - в следят ших системах. Это цовь:шает надежностьработы и сэкрашает габариты аппаратуры.Предмет изобретения15Датчик скорости врашения, содержашийсельсип, три фазовых детектора, выходьэ которых соединены соответственно с входами трех фильтров нижней частоты, дифференциатор, выход которого связан через схелсу выделения модуля с вхэдол выходного фильтра нижней частоты, управляюшие входы фазовых детекторов подключены к выходу источника опорного напряжения, 25о т л и ч а ю ш и й с я- тем что с целью увеличения тэчиости и расширения диана- зона измерений, он содержит дешифратор, три компаратора и три ключа, аналоговые входы которых соединены с соответствуюи:,ими выходали фильтров нижних частот3которые в сочетании из трех по два соединены с соответствуюшил.и входалид трех колспарторов, выходы компратэрэв соединены с сэответствуюшими входалди дешифратор, каждый из трех выходов которого с;оединен с управляющим входом одного из соэтветствуюших ключей, выходы котсэрых соединены с входолс диффереициатора, при чем выходные концы трех фазиых обмоток сельс)дна подключены к входам соответствуюших фазовых детекторов в том же сслчетании.481635 чьи ВМВ Составители В Ва нлт евР,ончар Гехред И,КаРандашо 1 за КоРРектор Л.Котова Заказ 304 тоднисиое ров ССС Предпрнятп сПатент, Москва, Г 59, Бережковская на 11 ЦЗИПИ Государственнопо делам Москва, 1 53тираж 902з кл е а Сов" а МнизобрстспнЙ и ОткритнЙ3035, Раушская наб., 4