Способ измерения скорости перемещения Советский патент 1989 года по МПК G01P3/00 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано при создании линейных злектроприводов с частотно-токовым управлением.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На чертеже представлена функциональная схема одного из возможных устройств, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 питания, синус- но-косинусный датчик 2, компаратор 3 и делитель 4 частоты, выход которого подключен к входу формирователя 5 опорных импульсов, к одному входу элемента И 6, через инвертор 7 - к одному входу элемента И 8. Другие входы элементов И 8, 6 соединены с выходом формирователя 5 непосредственно и через инвертор 9. Выходы элементов И 8, 6 подключены к прямому и инверсному входам сумматора 10, выход которого соединен с входом осредняю- щего блока 11.

Устройство работает следующим образом.

Блок 1 вырабатывает синусоидальное питание для датчика 2. Выходное напряжение датчика 2 поступает на вход компаратора 3, а затем на делитель 4. Выходной сигнал делителя 4 частоты представляет собой последовательнссть положительных импульсов с длительностью, равной п периодам выходного сигнала датчика 2. Параметр п определяется коэффициентом деления 4.

сл

ел

По переднему ()роиту каждого входного импульса формирователь 5 вырабатывает импульс постоянной длительности, равной п нериодам итающего сигнала датчика 2. Выходные имнульсы делителя 4 и формирователя 5 поступают на входы элементов И 8, б в прямом и инверсном виде.

При движении в положительном пап- равлении, соответствующем уменьшению периода выходного сигнала датчика 2, на выходе элемента И 8 появляются импульсы с длительностью, равной модулю разности длительностей выходных сиг- налов делителя 4 и формирователя 5. При движении в отрицательном направлении аналогичные имнульсы появляются на выходе элемента И 6.

Выходы элементов И 8, 6 соединены с прямым и инверсным входаш сумматора 10. Выходной сигнал сумматора представляет последовательность импульсов стабильной амплитуды с длительностью, равной длительности вход- ных имггульсоп, и полярностью, соответствующей входу, на который поступает входной сигнал. Блок П выделяет среднее значение выходных импульсов сумматора 10.

Выходной сигнал синусно-коси гусно- го датчика 2, пропорциональный sin(ct)ot + )), принимает нулевые значения при положительной производной сигнала в моменты времени

t - ) j , 2 3

Lj -.: - « i , j ,J , , , ,

LOn

где а)д 2F/T - частота питающего

напряжения датчика; TQ - период питшощего напряжения ,

4(t ;) - фазовый сдвиг в момент времени t j.

Тогда период выходного сигнала Т t; - tj., будет равен

Т т - f()-(4-) i i 2 3

1 - i о I J 1 , .

(1)

Так как фгзовый сдвиг в выходном сигнале синусно-косинусного датчика 2 пропорциоНсшен положению подвижной

его части, то скорость перемещения, равная отношению перемеще1шя за период Т к величине этого периода, с учетом (1) принимает вид

КоЧ

To - Т

(2)

5 0

5

0

5

где К - коэф(1)ициент пропорционапь- ности.

Учитывая, что выходным сигналом сумматора 10 является последовательность импульсов с частотой, равной или кратной выходной частоте датчика 2, и с площадью, пронори юнальной модулю разности периодов питающего и выходного сигналов датчика 2, а блок 1I выделяет среднее за период значение входного сигнала, то в соответствии с (2) выходной сигнал устройства оказывается пропорциональным скорости перемещения.

Нормирование разности периодов питающего и выходного сигналов синусно- косинусного датчика к периоду его выходного сигнала путем формирования последовательности импульсов с частотой, равной или кратной частоте выходного сигнала, и площадью, пропорциональной модулю разности периодов, . позволяет повысить точность измерения скорости перемещения по сравнению с известным способом.

Формула изобретения

Способ измерения скорости перемещения, основанный на формировании временных интервалов, кратных или равных периодам питающего и выходного сигналов синусно-косинусного датчика, и иа определении разности между этими интервалами, о.тли чаю щи й- с я тем, что, с целью повьппетшя точности измерения, вырабатывают в каждом временном интервале, равном или кратном периоду выходного сигнала датчика, импульс с площадью, пропорциональной модулю разности временных интервалов, и полярностью, соответствую ющей знаку этой разности, по среднему значению сформированного импульсного сигнала судят о скорости перемещения.

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости перемещения с использованием синусно-косинусного датчика положения. Цель - повышение точности измерения. Скорость перемещения оценивается по разности периодов питающего и выходного сигналов датчика. Повышение точности измерения скорости достигается за счет нормирования этой разности периодов к периоду выходного сигнала датчика путем формирования последовательности импульсов с частотой, равной или кратной частоте выходного сигнала датчика, площадью, пропорциональной модулю разности периодов и полярностью, соответствующей ее знаку. В качестве сигнала скорости принимается среднее значение сформированного сигнала. 1 ил.