Датчик угловой скорости Советский патент 1977 года по МПК G01P3/48 

1

Изобретелие относится к области измерительной техники и может быть использоваио для измерения угловой скорости вращающихся валов и для цепей коррекции электромеханических систем.

Известны датчики угло1вой скорости, содержащие лияейные измерители углового положения с последующим включением линейных дифференцирующих цепей 1. Одиако такие устройства весьма чувствител з:ны к помехам и имеют Низкую разрешающую спссоб;ность.

Более высокая разрешающая способность у нели.нейНых датчи.ков углового положения, основанных на применении си«усно-1косинусных вращающихся трансформаторов (СКВТ) 2. Эти системы, в случае Примецения их в качестве датчика угловой скорости с последовательным включением лщнейных дифферсицирующих устройств, имеют более высокую разрешающую снособность, но низкую помехозащищенность.

Цель изобретеиия-повышение точности измерения угловой скорости.

Это достигается тем, что датчик снабжен линейным фильтром и интегратором, при этом выход элемента сравнения подключен к линейному фильтру, выход которого соединен через интегратор с входами нелинейных элементов.

Блок-схема датчика угловой скорости изображена на чертеже, где I-ротор СКВТ; 2,

3- амплитудные демодуляторы, подключенные соответственно к синусной и косинусной

обмоткам CKiBT; 4 - первое множительиос устройство; 5 - элемент сравнения; 6 - линейный фильтр; 7-интегратор; 8-нелине ный элемент с синусной характеристикой; 9 -второе множительное устройство; 10 - нелинейный элемент с косинусной характеристикой.

Устройство работает следуюпщм образом. На первые входы миожнтсльных устройств

4и 9 соответственно пост}нают с амплитудных демодуляторов 2 и 3 сигналы вида

Sin «, о Cos ц,

где а - угол по-ворота ротора СКВТ.

На вторые входы множительных устройств 4 и 9 соответственио поступают сигналы с неДИиейных элементов 8 и 10

Cos (/, -,

25 82 АО Sin u ,

где а - интеграл

от скорости значения угла. с пыхода множительных устройств 4, 9 по даются -на элемент 5 ара-внени-я сипналы Si Ло51Пя-СОЗа, 82 -Люcos а sin а, с выхода элемента орав нения снимается сигнал sin (а - а)Ао (у. - а), сигнал, пропорциональный рааности иститаного угла а и измеренного а (сигнал ошибки). Этот сигнал ycилиiвaeт cя с одновременным подавлением шумов на линейном фильтре 6, передаточная функция которого Ш{р): . р + Ьр + с Усилеииый сипнал оп1ибки интегрируется интегратором 7 до тех пор, пока истинное значение угла а не будет близким к измеренному а (а«а), т. е. датчик иредстааляет собой CvTедящую систему за углом. С выхода интегратора снимается сигнал, равный измеренному значению угла /тV а faVn . о/ Следовательно, на его входе или на выходе датчика получи м сипнал, пропорциональныи производной от угла поворота ротора СКВТ -а. Такое .построение датчика угловой скорости обеспечивает получение производной от угла поворота ротора СКВТ с одновременной фильтрацией помех, три этом значительно повышается точность дифференцирования. Формула изобретения Датчик угловой скорости, содержащий сннуоно-1косинусный вращающийся трансформатор, синусная и косинусная обмотки которого через амплитудные демодуляторы соединены соответственно с множительными устройствами, выходы которых Подключены к элементу сравнения, а входы подключены к соответствующим нелинейным элементам соответственно с синусоидальной и косинусоидальной характеристиками, от ЛИ ч аю щн и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, датчик снабжен лИНей1НЫ1М фильтром и интегратором, при этом выход элемента сравнения подключен к линейному фильтру, выход которого соединен -через интегратор с входами нелинейных элементов. Источники информацин, принятые во внимание при экспертизе: 1.11роектирование следящих систем. Под редакцией Л. В. Рабиновича. М., «Маш.нностроение, i964, с. 78-85. 2.Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в угловой код, М., «Энергия, i974, с. 63-68 (нрототин).