Устройство для автоматического определения погрешности фазовращателя Советский патент 1984 года по МПК G08C25/00 

Изобретение относится к устройствам ав томатики и вычислительной техники, в частности к средствам автоматического определения погрешностей преобразователей угла (фазовращателей). Известно устройство для автоматического определения погрешности фазовращателя, содержащее привод, кинематически соединенный с валом фазовращателя, кодовую маску, установленную на выходном валу привода, несущую информацию о значениях погрещности привода, электронную схему для измерения погрещностей фазовращателя с учетом погрещности привода 1. Недостатком известного устройства является ограниченное число угловых координат вала преобразователя, в которых измеряется погрещность. Вследствие этого ограничена точность проверки преобразователя. Указанный недостаток обусловлен тем, что кодовая маска, установленная на выходном валу привода, несет информацию о значениях погрещности привода в ограниченном количестве угловых координат, а увеличение количества информации, записанной на кодовой маске, либо ухудшает точность работы устройства, либо приводит к резкому увеличению габаритов маски, что нетехнологично. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для автоматического определения погрешности фазовращателя, содержащее привод постоян ной скорости, кинематически соединенный с испытуемым фазовращателем, выходы которого через формирователи старт- и стопимпульсов подключены к первому входу первого элемента И и к первому входу первого триггера, соответственно выход первого элемента И соединен с вторым входом первого триггера, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход соединен с входом первого счетчика, разрядные выходы которого подключены к первым входам первого блока элементов И, выходы которого соедиHein i с первыми входами, блока сравнения, вторые входы которого соединены с выходами второго блока элементов И, второй триггер, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, третий триггер, первый выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя стон-импульсов, четвертый элемент И, второй счетчик, коммутатор,.третий и четвертый счетчики 2. Недостатком известного устройства является низкая точность измерений, вследствие наличия жестких требований к скорости привода. Цель изобретения- повышение точности определения погрешности фазовращателя. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического о пределения погрещности фазовращателя, содержащее привод постоянной скорости фазовращателя, кинематически соединенный с испытуемым фазовращателем, выходы которого через формирователи старт- и стоп-импульсов подключены к первому входу первого элемента И и к первому входу первого триггера соответственно, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого триггера, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход соединен с входом первого счетчика, разрядные выходы которого подключены к первым входам первого блока элементов И, выходы которого соединены с первыми входами блока сравнения, вторые входы которого соединены с выходами второго блока элементов И, второй триггер, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, третий триггер, первый выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя стоп-импульсов, четвертый элемент И и второй счетчик, введены муфта, электромеханическая шкала, преобразователь кода, демодулятор, компаратор, нуль-орган, третий счетчик, элемент НЕ и формирователь импульсов, ротор электромеханической шкалы кинематически соединен через муфту с валом испытуемого фазовращателя, выход электромеханической шкалы соединен через демодулятор с входами компаратора и нульоргана, выход компаратора подключеп к первому входу второго триггера, которого соединен с третьим входом третьего элемента И и первым входом четвертого элемента И, выход формирователя стопимпульсов соединен с вторым входо.м четвертого элемента И, с третьим входом которого соединен второй выход третьего триггера, выход нуль-органа подключен к первому входу третьего триггера и к счетному входу второго счетчика, выходы которого соединены через преобразователь кода с первыми входами второго блока элементов И, выходы третьего и четвертого элементов И соединены с первым и вторым входами третьего счетчика, выход переноса которого подключен через формирователь импульсов к вторым входам второго и третьего триггеров, а через элемент НЕ - к вторым входам первого и второго блоков элементов И. На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства для автоматического определения погрещности фазовращателя. Устройство содержит привод 1 постоянной скорости, кинематически соединенный с валом испытуемого фазовращателя 2 и

через муфту 3 с ротором э.1ект 1омеханической шкалы 4, выходы которой подключены через демодулятор 5 к выходам компаратора 6 и нуль-органа 7, выходы фазовращателя 2 через формирователь 8 старт-пмпульсов и формирователь 9 стоп-импульсов соединены с первым входом элемента И 10 н с первым входом триггера 11 соответственно, выход элемента И 10 нодк.почен к второму входу триггера 11, выход которого соединен с нервым входом элемента И 12, с вторым Входом которого соединен выход генератора 13 импульсов, выход элемента И 12 подключен к входусчетчика 14, разрядные выходы которого подклюЛ ны к первым входам блока 15 элементов И, выходы счетчика 16 соединены с входами нреобразователя 17 кода, разрядные выходы которого подключены к первым входам блока 18 элементов И, выходы блоков 15 и 18 элементов И соединены с соответствующими входами блока 19 сравнения, выход компаратора 6 подключен к первому входу триггера 20, выход которого соединен с вторым входом элемента И 10 и с третьим и первым входами элементов И 21 и 22 соответственно, выход формирователя 9 стоп-импульсов соединен с вторыми входами элементов И 21-и 22, триггер 23, «ыход нуль-органа 7 подключен к первому входу триггеров 23 и к счетному входу счетчика 16, выходы элементов И 21 и 22 соединены со счетными входами счетчика 24, выход переноса которого подключен через формирователь 25 импульсов к вторым входам триггеров 20 и 23. а через элемент НЕ 26 - к вторым входам блоков 15 и 18 элементов И. Блоки 15 и 18 содержат элементы И 27.

Устройство для автоматического определения погрешности фазовращателя работает следующим образом.

Перед началом работы вал фазовращателя 2 устанавливается относительно ротора электромеханической щкалы 4 в такое положение, при котором нулевому сдвигу фаз фазовращателя 2 соответствует минимальное напряжение между выходами обмотки ротора электромеханической шкалы 4. Полученные угловые положения вала фазовращателя 2 и ротора электромеханической щкалы 4 фиксируются муфтой 3. В исходном положении триггеры 11, 20 и 23 закрыты, счетчики 16 и 24 и счетчик 14 обнулены. С этого момента устройство работает автоматически.

Привод 1 постоянной скорости обеспечивает непрерывное вращение вала фазовращателя 2 и через муфту 3 ротора электромеханической щкалы 4. Демодулятор 5 выделяет огибающую из выходного сигнала электромеханической шкалы 4. Компаратор 6 срабатывает всякий раз, когда выходное напряжение демодуля ора 5 оказывается равным заранее выбранному опорному напряжению, а на выходе три1те1)а 20 формируется сигнал Bbicojsoro уровня только нри вторичном 1:рабатыва1П1и компаратора 6. Таким образом, на выходе триггера 20 формируется сигнал высокого уровня только при уменьщении выходного сигнала демодулятора 5 до уровня онорного панряжепия компаратора 6. Формирователи 8 и 9 старти стоп-импульсов формируют выходные сигналы высокого уровня в тот момент, когдё соответственно первичное или вторичное напряжение фазовращателя 2 и.моют нулевые значения. После срабатывания триггера 20 на соответствующие в.ходы элеменгов И 10, 21 и 22 поступают сигналы высокого уровня. Кроме того, сигнал высокого уровня поступает на третий вход элемента И 22 с выхода триггера 23. С этого момента выходные сигналы формирователя 8 старт-импульсов проходят через открытый элемент И 10 на второй вход триггера II, а выходные сигналы формирователя 9 стоп-импульсов поступают на первый вход триггера 11 и через открытый элемент И 22 на первый счетный вход счетчика 24, который при этом работает в режиме сложения. При высоком уровне выходного сигнала триггера 11 выходные сигналы генератора 13 импульсов проходят через открытый элемент И 12 на счетный вход счетчика 14, в котором многократно подсчитываются и накапливаются импульсы генератора 13. Счетчик 24 подсчитывает количество срабатываний формирователя 9 стоп-импульсов, т. е. число измерений в каждой угловой координате вала фазовращателя2. При дальнейщем уменьшении выходного сигнала демодулятора 5 до уровня остаточного напряжения электромеханической шкалы 4 срабатывает нуль-орган 7, и по сформированному им сигналу триггер 23 изменяет свое состояние, так что сигнал высокого уровня сказывается приложенным к первому входу элемента И 21 а сигнал низкого уровня - к третьему входу элемента И 22. Кроме того, по сигналу нумьоргана 7 счетчик 16 формирует на своих выходах адрес эталонного кода в первой расчетной угловой координате. По этомх адресу преобразователь 17 кода формирует на своих разрядных выходах расчетный К1)л фазового сдвига в первой угловой координате. После срабатывания триггера 23 сигма. 1ы формирователя 9 стоп-импульсов поступают через открытый элемент И 21 на второй счетный вход счетчика 24, который при чтом работает в режиме вычитания. Наличие сШ нала низкого уровня на выходе перенос; счетчика 24 указывает, что этот счетчик, работая в режиме вычитания, обнулен. Формирователь 25 импульсов, вход которого подключен к выходу переноса счетчика 24, формирует на своем выходе импульс no,ioжительной полярности по перепаду входного сигнала с высокого уровня на низкий. При поступлении этого импульса на вторые входь;

триггеров 20 и 23 они закрываются. После закрытия триггеров 20 и 23 на второй вход элемента И 10, на первый и третий входы элемента И 21, на третий вход элемента И 22 подаются сигналы низкого уровня. Следовательно, выходные сигналы формирователя 8 старт-импульсов не проходят на выход элемента И 10 и выходные сигналы формирователя 9 стоп-импульсов не проходят на выходы элементов И 21 и 22. Таким образом, процесс измерения фазового сдвига фазовращателя 2 в первой угловой координате закончен. Как только сформируется сигнал низкого уровня на выходе переноса реверсивного счетчика 24, формируется сигнал высокого уровня на выходе элемента НЕ 26. Коды с разрядных выходов счетчика 14 и с разрядных выходов преобразователя 17 кода поступают на входы блока 19 сравнения через блоки 15 и 18 элементов И, которые открыты при высоком уровне выходного сигнала элемента НЕ 26, подключенного на их вторые входы. Блок 19 сравнения формирует значение погрешности фазовращателя 2 в первой расчетной угловой координате, определяемой сигналом с выхода электромеханической шкалы 4. Полученный

в блоке 19 код погрешности может либо вводиться в вычислительную машину, либо обрабатываться иным способом.

Повышение точности определения погрещ, ности фазовращателя .2 достигается благодаря тому, что по сравнению с прототипом фазовый сдвиг измеряется в дискретных положениях вала фазовращателя 2 и сравнивается с заранее рассчитанным для каждой угловой координаты эталонным кодом.

О Точность, с которой вал фазовращателя 2 занимает ряд дискретных угловых положений, определяется точностью электромеханической шкалы 4, демодулятора 5 и нульоргана 7, что не хуже 10 угловых секунд

и практически не зависит от точности привода.

Погрешность фазовращателя 2 в других расчетных угловых координатах измеряется аналогично. Процесс измерения ошибки заканчивается за один оборот вала фазовращателя 2.

Использование изобретения в сравнении с прототипом обеспечивает повышение точности определения ошибки фазовращателей до десятков угловых секунд.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТО/ИАТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ ФАЗОВРАЩАТЕЛЯ, содержащее привод постояниой скорости, кинематически соединенный с испытуе.мым фазовращателем, выходы которого соответственно через формирователи старт- и стоп-импульсов подключены к первому в.ходу первого элемента Инк первому входу триггера соответственно, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого триггера, выход которого подключен к первому входу второго эле-мента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход соединен с входом первого счетчика, разрядные выходы которого подключены к первым входам первого блока элементов И, выходы которого соединены с первыми входами блока сравнения, вторые входы которого соединены с выходами второго блока элементов И, второй триггер, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, третий триггер, первый выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выхо.до.м формирователя стоп-импульсов, четвертый элемент И и второй счетчик, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения ошибки фазовращателя, в него введены муфта, электромеханическая шкала, преобразователь кода, демодулятор, компаратор, нуль-орган, третий счетчик, элемент НЕ и формирователь импульсов, ротор электромеханической шкалы кинематически соединен через муфту с валом испытуемого фазовраигателя, выход электромеханической шкалы соединен через демодулятор с входами компаратора и нуль-органа, выход компаратора подключен к первому входу второго триггера, выход которого соединен с третьим входом третьего элемента И и первым Р входом четвертого элемента И, выход форся мирователя стоп-импульсов соединен с вторым входом четвертого элемента И, с третьим входом которого соединен .второй выход третьего триггера, выход нуль-органа подключен к первому входу третьего триггера и к счетному входу второго счетчика, выходы которого соединены через преобразователь кода с первыми входами второго блока элементов И, выходы третьего и четвертого элементов И соединены с первым и вторым Oi входами третьего счетчика, выход переноса ел которого подключен через формирователь импульсов к вторым входам второго и третьего триггеров, а через элемент НЕ - к вторым входам первого и второго блоков элементов И.