Устройство для измерения числа оборотов ротора сельсина Советский патент 1979 года по МПК G01D5/20 

Изобретение относится к автоматТТ ке и вычислительной технике Известны устройства ;сшя преобразования выходных сигналов сельсина, например в сельсинных индикаторных системах для измерения углов поворота или линейных перемещений 1.В этих устройствах формируют выходное напряжение, зависящее от положения ротора сельсина относительно его ста тора. Наиболее близким техническим реше нием к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий сельсин-датчик, первичная обмотка которого подключена к источнику питания, вторичные обмотки соединены с входами демодуляторов, выходы которых соединены с соответству ющими входами компаратора и первыми входами ключей, выходы компаратора роединены с соответствующими входами дешифратора, выход которого соединен с первым входом преобразователя и вторым входом ключей, выходы которых соединены с вторым входом преобразователя, выход которого через вычитающиЯ блок соединен с входом счетчика (2) . Недостаток известных устройств низкая помехоустойчивость при колебаниях величины напряжения питания сельсина-датчика или неравномерном (прерывистом) вращении его ротора. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства. Для достижения указанной цели в устройство, содержащее сельсин-датчик, первичная обмотка которого подключена к источнику питания, а две вторичные обмотки через соответствующие демодуляторы соединены с входами соответствующих пороговых элементов, введены триггеры, выходы пороговых элементов соединены с управляющими входами соответствующих триггеров, единичный выход первого триггера соединен с информационным входом второго триггера, нулевой выход которого соединен с информационным входом первого триггера, другой выход одного из триггеров соединен с выходом устройства, третья вторичная обмотка сельсина-датмика соединена с шиной нулевого потенциала. На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 эпюры выходных сигналов блоков устройства. Устройство содержит сельсин-датчик 1 и два 1щентичных измерительных канала, состоящих соответственно из демодуляторов 2 и 3, пороговых элементов 4 и 5 и триггеров б и 7, исто ник питания 8, шину нулевого потенциала 9, выход устройства 10. Устройство работает следующим обЬазом. Первичная обмотка (обмотка возбуж дения) сельсина 1, подключенная к источнику питания 8, возбуждается напряжением питания переменного тока. Со вторичных (выходных) обмоток сельсина снимаются напряжения переменного тока, модулированные по амплитуде при вращении ротора. Следовательно, на демодуляторы 2 и 3 поступают модулированные сигНсшы реременного тока с частотой несущей,равной частоте питания сельсина, и частотой модуляции, определяемой скорос тью вращения ротора сельсина. С демодуляторов 2 и 3 на входы пороговых элементов 4 и 5 поступают сигналы пульсирующего тока (фиг. 2 а, б) с частотой пульсации, соответствующей удвоенной скорости вращения ротора. Сдвиг фаз между указанными сигналами двух каналов (рассматривается случай равномерного вращения ротора) равен 120°. Пороговые элементы 4 и 5 настроены на определенный уровень входных сигналов и формируют сигналы, длительность которых пропорциональна длительности входных сигнало а амплитуда постоянна и соответству ет уровню логической для дискретных .элементов данного устройств (фиг. 2в, г). Оба поррговых элемент 4, 5 настроены на такие уровни вклю чения-и выключения, чтобы в любой момент времени работы устройства в выключенном состоянии мог находитьс только один пороговый элемент. Выходные сигналы с пороговых эле ментов 4, 5 (управляющие импульсы) поступают на управляющие входы D-тр . геров б и 7 соответствующих каналов и переключают их своими передними фронтами. За Кс1ждый оборот ротора с сина на каждый из триггеров 6,7 поступает по два управляющих импуль са. Информационный вход каждого три гера 6, 7 связан с выходом другого триггера 7, б таким образом, что один оборот роторасельсина-датчика вызывает по два последовательных переключения каждого триггера (фиг. 2дг е). Состояние триггера первего кангша (в общем случае - триггера л бого канала) фиксируется на выходе 1U устройства, подключенном к выход указанного триггера, относительно общей шины нулевого потенциала 9 ус ройства. Таким образом, число оборо тов ротора сельсина характеризуется оличеством импульсов на выходе устойства. Ввиду применения в устройстве двух аналов с взаимосвязанными триггераи устраняются ложные срабатывания риггеров при допустимых колебаниях еличины напряжения питания сельсина этри определенны ; допустимых пооротах ротора сельсина в обратную торону в процессе его прерывистого ращения в рабочую сторону. Если укаанные случаи приходятся на такое положение ротора сельсина, когда напряжение одной из вторичных обмоток сельсина соответствует порогу срабатывания порогового элемента, то этот элемент может срабатьпзать в рассматриваемое время повторно или многократно и на управляющий вход С риггера этого канала будет поступать серия импульсов. При одноканальной схеме это вызвало бы многократное ложное переключение триггера. В предлагаемом устройстве многократного переключения рассматриваемого триггера в данной ситуации не происходит, так как на его информационном входе держится неизменный в данном случае уровень напряжения, снимаемого с выхода триггера второго канала. Если величина напряжения, снимаемого с одной вторичной обмотки сельсина, близка к уровню срабатывания порогового элемента, то величина напряжения, снимаемого с другой вторичной обмотки сельсина, близка к максимальному уровню. Значит в этом случае пороговый элемент второго канала находится устойчиво во включенном состоянии, а триггер второго канала - устойчиво в одном определенном состоянии, что предотвращает ложные переключения триггера первого . канала. В аналогичных условиях находится триггер второго канала при уменьшении величины напряжения, снимаемого со второй вторичной обмоТки, и увеличении величины напряжения, снимаемого с первой вторичной обмотки сельсина (новое положение ротора .сельсина) . Таким образом, предлагаемое устройство обладает повышенной помехозащи енностью по сравнению с известным при допустимых колебаниях величины напряжения питания сельсина и при допустимом неравномерном (прерывис- том) вращении его ротора. Формула изобретения Устройство для измерения числа оборотов ротора сельсина, содержащее сельсин-датчик, первичная обмотка которого подключена к источнику питания, а две вторичные обмотки через соответствующие демодуляторы

соединены со входом, соответствующих пороговых элементов, о т л и ч-а ю щ е ее я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него введены триггеры, выходы пороговых элементов соединены с управляющими входами соответствующих триггеров, единичный выход первого триггера соединен с информационным входом второго триггера, нулевой ыход которого соединен с информацион ным входом первого триггера, другой выход одного из триггеров соединен с

выходом устройства, третья вторична 1 обмотка сельсина-датчика соединена с шиной нулевого потенциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе J 1. Приборостроение и средства авТ)матики. Справочник. М., Машиностроение, 1964, T.I, кн. 2, с. 8190.

2. Авторское свидетельство СССР 470841, кл. G 08 С 9/00, 11.09.73 (прототип).

V