Устройство для измерения фазового рассогласования Советский патент 1987 года по МПК G01R25/00 

fO

20

25

11307383

Изобретение относится к измеритель- коммутатор ной технике и может быть использовано для фиксации наличия фазового рассогласования между вращающимися валами двух механизмов в замкнутых системах автоматического управления.

Цель изобретения - повышение точности фиксации наличия фазовых сдвигов и расширение диапазона сравниваемых фазовых сдвигов.

Поставленная цель достигается . за счет распшренич диапазона сравниваемых фазовых сдвигов до Slf и повышением точности фиксации за счет большей чувствительности к сигналу .

На чертеже изображена структурная, схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из двух каналов. Каждьй из каналов содержит основные импульсные датчики 1.1-1.2 и дополнительные импульсные датчики 2.1-2.2. Выходы основных импульсных датчиков соединены с входами преобразователей 3.1-3.2 частота-напряжение, выходы которых соединены с входами интеграторов 4.1-4.2. Выходы дополнительных импульсных датчиков 2.1-2.2 через формирователи 5.1-5.2 соединены с входами Сброс каждого из интеграторов 4.1-4.2. Выходы интеграторов 4.1 и 4.2 соединены соответственно с первым и вторым входами блока 6 сравнения. Элементы 7-9 входят в состав интеграторов 4.1-.4.2, Выход блока 6 соединен с первьпч входом сумматора 10 и через последовательно соединенные компаратор 11 и ключ 12 - с вторым входом того же сумматора 10, при этом источник 13 опорного напряжения соединен с вторым входом ключа 12, а выход сумматора 10 соединен с входом блока 14 формирования дополнительных опорных напряжений и входом второго блока 15 сравнения, выход которого соединен с первым входом дополнительного формирователя 16 импульсов, выход которого через блок 17 управления соединен с входом управления коммутатора 18, выход которого является выходом устройства, при этом первый и второй входы второго блока 19 сравнения соответственно соединены с выходами пре18 и блок 19 сравнения составляют формирователь внешней характеристики (ФВХ).

Устройство работает следующим образом.

С момента появления импульса на выходе с основных датчиков 1 импульсы с дополнительных датчиков 2 поступают на входы преобразователей 3 частоты в напряжение, напряжение на выходе которых пропорционально мгновенному значению скорости каждого из валов, соединенных с датчиками 1 и 2, Это напряжение поступает на входы ин- теграторов 4. Выходы интеграторов 4 соединены с входами блока 6 сравнения, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональньш разности напряжений на выходах интеграторов или разности скоростей вращающихся валов. Для сброса интеграторов применены формирователи 5, при этом при сбросах интеграторов 4 выходное напряжение блока б . достигает максимума. Этот момент используется для подключения опорного напряжения (источника 13). Для этого .выходное напряжение блока сравнения подается на сумматор 10 непосредственно и одновременно через компаратор 11 и ключ 12 к второму входу сумматора 10. Такое подключение расширяет диапазон измерения фазовых углов. Введение же формирователя внешней характеристики (ФВХ) повьшзает точность регулирования.

30

35

40

ФВХ работает следующим образом. Элемент 15 сравнения преобразует выходное напряжение Ug,x, сумматора 10 в последовательность прямоугольных импульсов Unj , причем при где UCP - напряжение срабатывания компаратора, формируется единичный . уровень (и,;, 1), а при ,, , - с нулевой уровень состояния компаратора (и, 0). Аналогично происходит сравнение и блоком 19. При U. U формируется уровень логической единицы (и 1), а при ), и - логического нуля (U 0), где U и и - напряжения с выходов преобразователей 3 частоты в напряжение. Формирователь импульсов 16 формирует импульсы По переднему фронту измене50

-,-,- ния напряжения U... (при условии Uv.

образователей 3.1-3.2 частота-напря- 55 по задней (при условии

жение.,,

и 1

, 1). Блок 17 управления представляет

Клок 14, блок 15 сравнения, формирователь 16, блок 17 управления.

O

0

5

коммутатор

18 и блок 19 сравнения составляют формирователь внешней характеристики (ФВХ).

Устройство работает следующим образом.

С момента появления импульса на выходе с основных датчиков 1 импульсы с дополнительных датчиков 2 поступают на входы преобразователей 3 частоты в напряжение, напряжение на выходе которых пропорционально мгновенному значению скорости каждого из валов, соединенных с датчиками 1 и 2, Это напряжение поступает на входы ин- теграторов 4. Выходы интеграторов 4 соединены с входами блока 6 сравнения, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональньш разности напряжений на выходах интеграторов или разности скоростей вращающихся валов. Для сброса интеграторов применены формирователи 5, при этом при сбросах интеграторов 4 выходное напряжение блока б . достигает максимума. Этот момент используется для подключения опорного напряжения (источника 13). Для этого .выходное напряжение блока сравнения подается на сумматор 10 непосредственно и одновременно через компаратор 11 и ключ 12 к второму входу сумматора 10. Такое подключение расширяет диапазон измерения фазовых углов. Введение же формирователя внешней характеристики (ФВХ) повьшзает точность регулирования.

0

5

0

ФВХ работает следующим образом. Элемент 15 сравнения преобразует выходное напряжение Ug,x, сумматора 10 в последовательность прямоугольных импульсов Unj , причем при где UCP - напряжение срабатывания компаратора, формируется единичный . уровень (и,;, 1), а при ,, , - с нулевой уровень состояния компаратора (и, 0). Аналогично происходит сравнение и блоком 19. При U. U формируется уровень логической единицы (и 1), а при ), и - логического нуля (U 0), где U и и - напряжения с выходов преобразователей 3 частоты в напряжение. Формирователь импульсов 16 формирует импульсы По переднему фронту измене0

,,

и 1

, 1). Блок 17 управления представляет

собой реверсивный счетчик импульсов.

поступающих с формирователя 16, Счетчик работает на суммирование при и О и на вычитание при .1. Кроме того, в узле 5Т1ранления коммутатором предусмотрено ограничение счета при достижеьгаи на выходе счетчика числа О в режиме вычитания и числа 3 в режиме суммирования.

Блок 14 дополнительных опорных лапряжений формирует напряжения

и

П) t

и

-и

выхч

ТТ- TI

гъ tn

m

Коммутатор 18 в соответствии с х-ым состоянием счетчика блока 17 управления подключает соответствующее опорное напряжение с одного из выходов источника дополнительных опорных напряжений на выход всего устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения фазового рассогласования по авт,.св.№. 748278, о т ли чающееся тем, что, с

Составитель В,Шубин Редактор А.Ревин Техред Л.Сердюкова

Заказ 1628/45Тираж 731Подписное

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, 4

O

S

0

5

целью повьшения точности фиксации наличия фазовых сдвигов и расширения диапазона сравниваемых фазовых сдвигов, в него введены формирователь импульсов, два блока сравнения, блок формирования дополнительных опорных напряжений, коммутатор и блок управления коммутатором, причем информационные входы коммутатора соединены с соответствующими выходами блока формирования дополнительных опорных напряжений, управляющий вход коммутатора соединен с выходом блока управления 1с«ммутатором, первый вход формирователя импульсов подключен к выходу первого блока сравне1шя и первому входу блока управления комментатором, второй вход которого соединен с выходом фор шрователя импульсов, второй вход которого подключен к вькоду второго блока сравнения, вход которого подключен к входу блока формирования дополнительных опорных напряжений и к вькоду сумматора-, первый и второй входы первого элемента сравнения соединены с выходами соответственно первого и второго преобразователей частоты в напряжение, а .выходом устройства является выход кoм fyтaтopa,

Корректор М.Демчик

Изобретение может быть использовано для фиксации наличия фазового рассогласования между вращающимися валами двух механизмов в замкнутых системах автоматического управления и является дополнительным кавТоСВаСССР гЧЖ о д № 748278. Цель изобретения - повышение точности фиксации наличия фазовых сдвигов и расширение диапазона сравниваемых фазовых сдвигов. Устройство состоит из двух каналов. Каждый канал содержит и myльcныe датчики 1.1-1.2, 2.1-2.2, преобразователи 3.1-3.2 частота-напряжение, интеграторы 4.1-4,2 с элементами 7,8 и 9. Кроме того, устройство включает сумматор 10, компаратор 11, ключ 12, источник 13 опорного напряжения и формирователи 5.1-5.2 импульсов. Введение блоков 6, 15 и 19 сравнения, блока 14 формирования, дополнительных опорных напряжений, формирователя 16 импульсов, блока 17 управления коммутатором 18 расширяет диапазон сравниваемых фазовых сдвигов до 8 и увеличивает чувствительность к сигналу. 1 ил. т G Ю СО