Устройство для автоматического измерения погрешностей фазовращателя Советский патент 1987 года по МПК H03M1/10 

1 1

Изобретение относится к устройствам автоматики и вычислительной техники, в частности к средствам автоматического определения погрешностей преобразователей угла.

Цель изобретения - повьЕцение точности устройства.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для автоматического измерения погрешностей фазовращателя; на фиг. 2 - структурная схема блока формирования эталонного кода; ,на фиг, 3 - структурная.схема блока регистрации.

Устройство для автоматического измерения погрешностей фазовращателя содержит привод 1, фазовращатель 2, компараторы 3 и 4, генератор 5 импульсов, блок 6 регистрации, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7, элементы И-НЕ 8-11, D-триггеры 12 и 13, реверсивные счетчики 14 и 15, триггер 16, счётчик 17, дешифратор 18, элемент И 19, фазочувствительный детектор 20 блок 21 деления, блок 22 формирования эталонного кода, сумматор 23, электромеханическая шкала 24.

Блок формирования эталонного кода содержит счетчик 25 и элемент 26 памяти.

Блок регистрации содержит дешифратор 27 и элемент 28 индикации.

Устройство для автоматического измерения погрешностей фазовращателя работает следующим образом.

Перед началом работы вал фазовращателя 2 устанавливается относительн электромеханической шкалы 24 в такое положение, при котором срабатывает фазочувствительный детектор 20, формируя на своем выходе импульс положительной полярности. Вследствие этого реверсивные счетчики I4 и 15 обнуля- ются, а на выходе триггера 16 формируется сигнал низкого уровня, удерживающий привод 1 в данном угловом положении. По сигналу низкого уровня сформированному на выходе триггера 16, счетчик 17 обнуляется.После этого на нулевом выходе дешифратора 18 происходит изменение сигнала с высокого уровня на низкий, обуславливающее изменение сигнала на выходе эле- мента И 19 с высокого уровня на низ- кий. Вследствие Зтого на выходе триггера 16 формируется сигнал высокого уровня, включающий привод 1.

o

5

0

21

5

5

О

г

Q 5 JQ .

792

При достижении приводом 1 первой расчетной угловой координаты, определяемой при помощи электромеханической шкалы 24, на выходе фазочувст- вительного детектора 20 формируется импульс положительной полярности, подтверждающий начальное состояние реверсивных счетчиков 14 и 15, Одновременно на выходе триггера 16 формируется сигнал низкого уровня, останавливающий привод 1.

Первичное и вторичное напряжения фазовращателя 2 поступают на входы кo шapaтopoв 3 и 4 соответственно. На выходах компараторов 3 и 4 формируются сигналы высокого и низкого уровней при положительной и отрицательной полярностях входных напряжений соответственно. При первом изменении сигнала на выходе компаратора 3 с высокого уровня на низкий счетчик 17 изменяет свое состояние. После этого на нулевом выходе дешифратора 18 формируется сигнал высокого уровня, вследствие чего на выходе элемента И 19 также формируется сигнал высокого уровня, На выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 формируются сигналы высокого уровня только при различных уровнях выходных сигналов компараторов 3 и 4.

Длительность сигнала высокого уровня на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ 7 пропорциональна сдвигу фазы вторичного напряжения фазовращателя 2 относительно первичного. Как только на выходе элемента И 19 сформируется сигнал высокого уровня, выходные сигналы генератора 5 импульсов периодически суммируются реверсивными счетчиками 14 и 15. На входы суммирования реверсивных счетчиков 14 и 15 поступают равные количества импульсов, число пачек которых .подсчитывается счетчиком 17. Счетный режим работы счетчика 17 обеспечивается сигналом низкого уровня сформированным триггером 16.

На выходах реверсивного счетчика . 14 накапливается код,пропорциональный длительности полупериода первичного напряжения фазовращателя 2, а на выходах реверсивного счетчика I5 накапливается код, пропорциональный сдвигу фазы вторичного напряжения фазовращателя 2 относительно первич- . ного. Счет импульсов реверсивными счетчиками 14 и 15 осуществляется по

3 1

изменениям сигналов на соответствующих счетных входах с низкого уровня на высокий. Для обеспечения высокой точности измерений каждое изменение сигналов на входах суммирования ре- версивных счётчиков 14 и 15 должно быть обусловлено изменением уровня выходного сигнала генератора 5 импульсов . Если на выходе компаратора 3 изменение сигнала с высокого уров- ня на низкий происходит при высоком уровне выходного сигнала генератора 5 импульсов, то на выходе суммирования реверсивного счетчика 14 последнее изменение сигнала с низкого уров ня на высокий будет обусловлено изменением уровня сигнала именно компаратора 3, а не генератора 5 импульсов. Если на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 изменение сигнала с высокого уровня на низкий происходит при высоком уровне выходного сигнала генератора 5 импульсов, то на входе суммирования реверсивного счетчика 1 последнее изменение сигнала с низкого уровня на высокий будет обусловлено изменением уровня выходного сигнала именно элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 а не генератора.5 импульсов.

:

В каждом из этих случаев реверсивные счетчики 14 или 15 подсчитьшают лишний, нейнформационный импульс.

При высоком уровне выходного сигнала генератора 5 импульсов D-триг- геры 12 и 13 готовы к приему информации. На инверсном выходе D-триггера .12 формируется сигнал низкого уровня при изменении сигнала на выходе компаратора 3 с высокого уровня на низ- кий. На инверсном выходе D-триггера 13 формируется сигнал низкого уровня при изменении сигнала на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 с высокого уровня на низкий. После изменения сигнала на выходе генератора 5 импульсов с высокого уровня на низкий на инверсных выходах D-триггеров 12 и,13 происходит изменение сигналов с низкого уровня на высокий. Таким образом, изменение сигналов на инверсных выходах D-триггеров 12 и 13 с низкого уровня на высокий, по.сту- памя на входы вычитания реверсивных счетчиков 14 и 15 соответственно, компенсирует лишние неинформационные импульсы, ранее поступившие на входы суммирования соответствующих реверсивных счетчиков 14 и 15.

79 . 4

Процесс измерения фазового сдвига в данной угловой координате вала фазовращателя 2 продолжается до тех пор, пока на выходе счетчика 17 не сформируется код, на единицу пре- вьш1ающий число повторных измерений. В этом случае на разрядном выходе дешифратора 18 происходит изменение сигнала с высокого уровня на низкий, обуславливающее изменение сигнала на выходе элемента И 19 с высокого уровня на низкий. При этом на выходе триггера: 16 происходит изменение сигнала с низкого уровня на высокий, обуславливающее срабатывание блока 21 деления и блока 22 формирования эталонного кода. На выходах блока 21 деления формируется код частного от деления кода, сформированного на выходах реверсивного счетчика 15 на код, сформированный на выходах реверсивного счетчика 14.

Таким образом, на выходах блока 21 деления формируется код, пропорциональный отношению величины фазового сдвига вторичного напряжения фазовращателя 2 относительно первичного на величину полупериода первичного напряжения фазовращателя 2. На выходах блока 22 формирования эталонного кода формируется расчетное значение дополнительного кода отноше шя величины фазового сдвига к величине полупериода первичного напряжения фазовращателя 2. На выходах сумматора 23 формируется код погрешности фазовращателя 2 в данной угловой координате, который впоследствии фиксируется блоком 6 регистрации. Одновременно по сигналу высокого уровня, сформированному на выходе триггера 16, включается привод 1.

Погрешности фазовращателя 2 в других угловых координатах измеряют- ся аналогично. Процесс измерения погрешностей заканчивается за один . оборот вала фазовращателя 2.

Формула изобретения

Устройство для автоматического измерения погрешностей фазовращателя, содержащее привод, выход которого является кинематическ Ш входом устройства, первый и второй компараторы, входы которых являются электрическими входаж устройства, генератор импульсов, блок регистрации, отличающееся тем, что, с

целью повышения точности устройства, в него введены элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый, второй, третий и четвертый элементы И-НЕ, первый и второй D-триггеры, первый и второй реверсивные счетчики, триггер, счетчик, дешифратор, элемент И, фазочув- ствительный детектор, блок деления, блок формирования эталонного кода, сумматор, электромеханическая шкала, которая кинематически соединена с приводом, выход электромеханической .шкалы через фазочувствительный детектор подключен к входам начальных установок первого, второго реверсивных счетчиков и триггера, выход которого соединен с тактовыми входами блока деления и блока формирования эталонного кода, с входом привода, с входом начальной установки счетчика, выходы которого подключены к входам дешифратора, нулевой и разрядньй выхода которого соединены с входами элемента И, выход которого подключен к тактовому входу триггера и к первым входам первого, второго, третьего, четвертого элементов И-НЕ, первы выход первого компаратора подключен к вторым входам первого, второго третьего, четвертого элементов И-НЕ, к счетному входу счетчика, а второй

0

5

0

выход - к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход второго компаратора соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к третьим входам третьего и четвертого элементов И-НЕ, выход генератора импульсов соединен с третьим входом второго элемента И-НЕ,. с четвертым входом третьего элемента И-НЕ и с входами данных и начальных установок первого и второго Б-триг- геров, с тактовыми входами которых соединены соответственно выходы первого и четвертого элементов И-НЕ, выходы второго и третьего элементов И-НЕ подключены к входам суммирования соответственно первого и второго реверсивных счетчиков, к входам вычитания которых подключены инверсные выходы соответственно первого и второго D-триггеров, выходы первого и второго реверсивных счетчиков соединены соответственно с первой и второй группами входов данных блока деления, выходы которого подключены к первой группе входов данных сумматора, к второй группе входов данных которого подключены выходы блока формирования эталонного кода, выходы сумматора соединены с входами блока регистрации.

Фиг.1

Редактор С. Пекарь

Составитель А. Сидоренко Техред И.Попович

Заказ 286/58 Тираж 902Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

15

/

26

Jb

ipui.2

27

/

2B

fpu2.5

Корректор М. Демчик

Изобретение относится к устройствам автоматики и вычислительной техники,в частности к средствам автоматического определения погрешности преобразователей угла. Целью изобре тения является повьшение точности устройства. Для этого в устройство для автоматического измерения погрешностей фазовращателей, содержащее привод, два компаратора, генератор импульсов , блок регистрации, введены элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый, второй, третий четвертый элементы И-НЕ, первый и второй D-триггеры, первый и второй реверсивные счетчики, тактируемый триггер, счетчик, дешифратор, элемент И, фазочувствитель- ный детектор, блок деления, блок формирования эталонного кода, сумматор, электромеханическая шкала. Поставленная цель достигается за счет того, что измеряются период напряжения питания и фазовый сдвиг на выходе фазо- g вращателя, а затем значение фазового сдвига на выходе фазовращателя делит- ГЛ ся на значение периода напряжения питания. 3 ил. Ю ю nk QD «JL