Источник опорного сигнала к балансировочному станку Советский патент 1980 года по МПК G01M1/22 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использо вано в балансировочных устройствах для получения синусоидального опорно го сигнала, необходимого при определ НИИ угла дисбалансируемого изделия. Известен источник опорного сигнала к балансировочному станку, выполненный в виде последовательно соединенных и синхронизируемЕЛХ друг от друга датчика опорного сигнала, получаемого от метки, наносимой на поверхности балансируемого изделия, генератора напряжения прямоугольной формы, генератора напряжения треугольной форг1Ы и безреактивного фильтра формования синусоидешьного опорного сигнала Недостатком устройства является возникновение искажений опорного си нала синусоидальной формы или изменении частоты вращения балансируемо го изделия, вызванных искажением формы и изменением амплитуды напряж ния треугольной формы, так как в источнике отсутствуют средства для ее стабилизации. Вследствие этого, форма синусоидального напряжения на выходе безреактивного фильтра может также существенно изменяться, переходя от пилообразного напряжения в трапецеидальное. Изменение формы опорного синусоидального напряжения вносит большую погрешность в измерение дисбаланса изделия. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является источник опорного сигнала к балансировочному станку, содержащий последовательно соединенные и синхронизируемые друг от друга датчик опорного сигнала, получаемого от метки, наносимЬй на поверхности балансируемого изделия, дифференцирующий элемент, генератор несимметричного пилообразного напряжения,генератор симметричiHoro пилообразного напряжения генератор напряжения треугольной формы, выпрямитель и фильтр Р1 В этом устройстве при изменении частоты вращения балансируемого изделия изменяется амплитуда несимметричного пилообразного напряжения, а следовательно изменяется амплитуда выходного синусоидального напряжения, что приводит к снижению точности балансировки и сужению функциональных возможностей источника. Целью изобретения является повышение точности балансировки и расширение функциональных 1юзможиос:тей источника.

Это достигается тем, что источни х опорного сигнала снабжен блоком г автоматического регулирования ар шлитуды, выполненньл4 в виде дифференциального усил1 теля постоянного тока,, рлока стабилизированного напряжения И второго выпрямителя, вход которого соединен с выходом фильтра, выход дифференци;1пьного усилителя постоянEsoro тока подключен к втopo fy входу генератора несиг-метричного пилообраз ного напрннения, выходы блока , стабилизированного напряжения и второго выпрямителя связаны с входами дифференциального усилителя постоянного тока, а генератор necHNiMeTpHHкого пилообразного напряжения выполнен с управляемой крутизной.

Кроме того, генератор несимт.етричного пилообразного напряжения состоит из двух последовательно соединенных каскадов постоянного тока, зарядной емкости, включенной точкой заземления схемы и выходом второго каскада постсянного тока, и бесконтактного разрядного ключа, подсоединенного параллельно зарядной емкости..

На фиг. 1 изображена блок-схема источника опорного сигнала; на фиг

2- генератор пилообразного напряжения с управляемой крутизной; на .фиг

3- ocциллoгpa 1мы работы блок-схемы источника опорного сигнала.

Источник срдержит соединенные последовательно и синхронизирующие друг от друга датчик 1 опорного импульса получаемого от метки 2, наносимой на поверхности балансируемого изделия 3, дифференцирующий элемент 4, генератор 5 несимметричного пилообразного напряжения, генератор б симметричного пилообразного напряжения генератор 7 напряжения треугольной форГИ, выпpя тeль 8 и безреактивный фильтр 9. Источник снабжен блоком 10 автоматического регулирования амплитуды, состоящим из дифференциального усилителя 11 постоянного тока и подсоединенЕ1Ых к его положительному и отрицательному входам соответствующих блока 12 стабилизированного напряжения и второго выпрямителя IB. вход которого соединен с выходом фильтра 9, а выход дифференциального усилителя 11 постоянного тока соединен с вторым входом генератора 5 не™ симр/1етричного пилообразного напряжения. Генератор 5 несимметричного пилообразного напряжения с управляемой крутизной выполнен в виде двух последовательно соединенных каскадов 14 15 постоянного тока, зарядной емкости 16, включенной мек,цу обгдей точкой схеГЛы 17 и выходом второго каскада 15 постоянного тока, и бесконтактного разрядного ключа 10, подсоединенного параллельно зарядной емкости 16

Управление генератором 5 несимметричного пилообразного Напряжения осу1дест}зля€;тсп по входам 19 и 20. Каскада 14 и 15 посгояииого тока ваполnentiino схеме с обадг-Ем эгшттером, первый - Пс1 тран:;нсторе 21 и резисторах 22 и 23; а вгорОй ™ нг; тракзисторо 24, резисторе 25 is зарядгюй емkocTH 16

Устройство рабггг-сяет следуюгдим образо.л„

Па поверхности балансируемого изделия 3 нэЕесена метка 2„ Датчик 1 Опорного импульса, например йютоэлектрический, в гоабатквает при .. вращении балансируеглого ротора оперный нмпульс J, котэрьзй через дифференЦ1:рую::;ий элемент 4 поступает на импульсный вход 19 генератора 5 весимметрич ного пилооЗра 3 но го ь; а пряже ни я и запускает его Kijyijias.a пилообразноге напряжения И,, на зыхсде генератора 5 згявясит or иапря хе;-;ия обратно связи И ( , посту азю;(его на егс аналогсвкй вход 20 с выходка дифференциального усилите;;; 11 постсянясгс тока. Из получениогс тпкиг-; образом неснмметричи.ого пилообразюго напряже(пш И, посредсгвом генератора 6 симг етр1 чного пилообразного напряжения возн ;кает ся: 1;етрнчное пилообразное г.прякеиие И,;,, ; оторое; воздействует на BxOxi, icCfiejiaTopa 7, позволяет получить на его выходе несимметринбе напряже11ие И ,, треугольной ., Напрупкение И по Уредством выпрямителя о пресбразуетсп и сигэдетричное напряжение Ид треугольной форгъ. Это напряжение з безрсактнвном фильт ре Э преобразуется в синусоидальный опорный сигнал И-, частота которого равна частоте Браг.1,ения изделия и привязано г;о Фггзэ к метко 2 на поверхности изделия Зо Далее сиыусоидаль-ное напряжение И::, поступает в блек 10 авто атическогс регулирования амплитуды 3 :апрямг1е ное втсрьетл выпрямителем 13 (е ;ие K,j, поступает на отрицательный вход дифференциального усилителя 11, а -la его положетельннй вход поступает стабилизированное напряжение V,- от блока 12 стаСилизиро3 а к и о г о н а II р я ж е и; 1 я „ .Л и ф Ф е р е и ц и а л ь и ый усилитель 11 усиливает разницу между напряжеиияГШ Л, и И-| . и его выходное папрях ение обратной связи Ире, поступает на вход 20 генератора 5 неси етричногс пилообразного напряженР1я, Цепь, состоящая из элементов 5 13|, оказываете; схваченной отрицательной обратной связью и представля собой статическ-кй регулятор-стабилизатор амплитуды м формы опорного синусоидального сипзала Не „ При изменении частоты вращения напряже -:ие И о(; устанавливаеСся таким (изменяя соотзетственно крутизну и амплитуду пилообразного напряжения И ) , что напряжение И оказывается практически равным стабилизированно1 1у напряжению И-,, Выходное напряжение И оказывается также стабилизированным при изменении частоты вращения балансируемого изделия 3. При работе генератора 5 несимметричного пилообразного напряжения с регулируемой крутизной напряжение Иос поступает на вход 20 относительно точки 17 заземления. Выходное напряжение первого каскада U4 постоянного тока поступает на баЗУ транзистора 24 второго каскада 15 постоянного тока. Выходной ток второго каскада 15, прямо пропорционально зависящий от входного напряжения ЙОС1 заряжает емкость 16. Так как ток заряда емкости 16 не зависит от напряжения на емкости И,то это напряжение возрастает линейно, а кру тизна возрастания прямо пропорционал на напряжению Йог/ В момент .поступле ния импульса б на вход 19 бесконтакт ный ключ 18 замыкается на промежуток времени, на несколько порядков меньший периода следования импульсов б, и разряжает емкость 16 до нуля. Когда ключ 18 разомкнется, пилообраз ное напряжение И снЬва начнет линейно возрастать до прихода следующего импульса б. Выполнение в источнике опорного сигнала к балансировочному станку для получения синусоидального опорного напряжения генератора несимметричного пилообразного напряжения с управляемой крутизной и снабжение самого„ устройства блоком автоматического регулирования амплитуды, состоящим из дифференциального усили теля постоянного тока и подсоединенных к его положительному и отрицательному входам соответствуквдих блок стабилизированного напряжения и выпрямителя, позволяет повысить точность балансировки и расширить функц ональные возможности источника опорного сигнала путем стабилизации амплитуды и формы опорного синусоидсшь ного сигнала при изменении в широких пределах частоты вращения балансируемого изделия. Формула изобретения Источник опорного сигнала к балансировочному станку, содержащий соединенные последовательно синхронизируемые друг от друга датчик опорного сигнала, получаемого от метки, наносимой на поверхности балансируемого изделия, дифференцирующий элемент, генератор несимметричного пилообразного напряжения, генератор симметричного пилообразного напряжения, генератор напряжения треугольной формы, выпрямитель и фильтр, отличающийся тем, что, с целью првышения точности балансировки и расширения функционапьных возможностей источника, он снабжен блоком автоматического регулирования амплитуды, выполненным в виде дифференциального усилителя постоянного тока, блока стабилизированного напряжения и второго выпрямителя, вход которого соединен с выходом фильтра, выход дифференциального усилителя постоянного тока подключен ко второму входу генератора несимметричного пилообразного напряжения, выходы блока стабилизированного напряжения и второго выпрямителя связаны со входами дифференциального усилителя постоянного тока, а генератор несимметричного пилообразного напряжения выполнен с управляемой крутизной. 2. Источник опорного сигнала по п. 1, отличающийся .тем, что генератор несимметричного пилообразного напряжения состоит из двух последовательно соединенных каскадов постоянного тока, зарядной емкости, включенной между точкой заземления схемы и выходом второго каскада постоянного тока, и бескон-тактного разрядного ключа, подсоединенного параллельно зарядной емкости. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Основы балансировочной техники. Под ред. В.А.Щепетильникова. М., Машиностроение, 1975, т, 1, с. 157. 2.Авторское свидетельство СССР 453850, кл. G 01 М 1/22, 1§74 (прототип).

i.y

3,jt..e.-jр.--.-.

Jbl 5- i--I & L.J - --

Uas

17(3-,-

,

13

..Л

,/

«iT

чХ

XZT- /--lA 7