Устройство для измерения фазовой ошибки фазовращателя Советский патент 1982 года по МПК G01R25/04 

визироваться различными фронтами сигнала генератора, отстояпщми друг от друга на период частоты генератора. Это приведёт к появлению на экране осциллографа двух импульсов опорной фазы, отстоящих на период опорного напряжения, ,

Такой же эффект по тем же причинам может наблюдаться .и при синхронизации импульсов измеряемой фазы.

Такимобразом, иа экране осциллог рафа может одновременно наблюдаться четыре импульса вместо двух, при этом появление паразитных импульсов измеряемой фазы может наблюдаться,

через каждый -|2i

градусов угла поворота ротора. Это приводит к затруднению определения величины ошибки.

Целью изобретения является повышение достоверности выходной информации.

Цель достигается тем;что в устройство для измерения фазовой ошибки фазовращателя, содержащее генератор импульсов, соединенный с первым входом элемента И и через последовательно включенные делитель частоты и формирователь синусоидального сигнала - с входом фазовращателя, закрепленного в измерителе положения, первый формирователь, вход которого соединен с одним из выходов формирователя синусЪидального сигнала, второй формирователь, вход которого соединен с выходом фазовращателя, и осциллограф, введены счетчик с шиной сброса, блок набора кода, блок .сравнения, 1К -триггер, шина логической единицы, при этом счетный вход счетчика соединен с выходом генератора импульсов, шина сброса счетчика соединена с выходом первого формирователя и первым входом осциллогра фа, выходы счетчика и блока набора кодов подключены соответственно к и вторым входам блока сравнения , его выход соединен с вторым входом элемента И,выход которого соединен с входом I 11Ц-триггера, вход ,К 1К -триггера соединен с выходом второго формирователя, выход IKi-триггера соединен с вторым входом осциллографа, а его тактовый вхоД - с шиной логической единицы.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, К-разрядный делитель 2 частоты, формирователь 3 синусоидального сигнала, измеритель 4 положения, фазовращатель 5, формирователи б и 7 импульсов, осциллограф 8, элемент И 9, 1К4-триггер 10, К-разрядный счетчик 11 с шиной сброса, блок 12 сравнения, блок 13 набора кодов угла и 1шну 14 логической единицы.

Устройство работает следующим образом.

В блоке 13 устанавливается требуемый код угла поворота. Фазовращате 5, получающий напряжение питания через последовательно включенные гене ратор 1, делитель 2 и формирователь вырабатывает на выходе напряжение, фаза которого (с некоторой ошибкой) пропорциональна углу поворота ротора. Угол поворота ротора задается измерителем 4 равным углу, код которого набран в блоке 13.

Формирователь б формирует короткий импульс в момент перехода опорного иапряженйя через нулевой урове формирователь 7 - в момент церехода через нулевой уровень напряжения на выходе фазовращателя 5. .

Импульс формирователя б, воздействуя на шину сброса счетчика, уставливает его в нулевое состояние в момент перехода опорного напряжения через нулевой уровень. Таким образом, импульсы, поступающие на счетный вход счетчика 11 от генератора 1, преобразуются счетчиком 11 двоичный К-разрядный код, который с точностью До уровня дискретности соответствует фазе опорного напряжения. Очевидно, что ошибка такого преобразования увеличением разрядности счетчика К может быть сведена к достаточно малой величине.

В момент равенства кода счетчика 11 коду, набранному в блоке 13, блок 12 сравнения вырабатывает импульс, длительность которого равна цериоду следования импульсов на выходе генератора 1.

Полярность счетного фронта для счетчика 11 выбирается отрицательной, что легко достигается введением логического инвертора или типом счетчика.

Полярность сигналов, на которые реагирует элемент И 9, выбирается положительной. В этом случае отрицательный полупериод импульсов генератора 1 выключает элемент.И 9, препятствуя формированию на его .выходе Ш5 мового сигнала от переходных процессов в счётчике 11 и блоке 12. Положительный полупериод импульсов генератора 1 приводит к появлению на выходе элемента И 9 импульса, передний фронт которого точно на 1/2 периода импульсов генератора 1 отстоит от момента времени, соот- . ветствующего набранному в блоке 13 коду угла. Ввиду малости выбранного периода следования импульсов генератора 1 этой величиной можно пренебречь либо, в силу постоянства сдвига фронта сигнала на выходе элемента И 9, эту величину можно учесть.

Импульс с выхода элемента И 9 воздействует на вход I 1К|.-трйггера 10, И1мпульс с выхода формирователя 7 воздействует на вход 1 триггера 10. Особенностью 1К|.-триггера является ТО:, что при единичном уровне сигнала, обеспечиваемом шиной 14, соединенной с тактовым входом триггера, он реагирует на фронты сигналов на входах I и К, устанавливаясь, соответственно, в состояние

после воздействия

или

соответствующего фронта.

Так как фазовращатель развернут в .соответствии со шкалой измерителя положения на угол, код которого набран в блоке 13, а фактическая фаза напряжения на его выходе отличается на величину фазовой ошибки, то на .единичном выходе триггера будет короткий положительный импульс при отклонениях фактической фазы в большую сторону; при отркцателг ных ошибках аналогичный положительный импульс будет на нулевом выходе триггера..

Величина ошибки может быть опреелеиа и иным образом.

Вращая ротор фазовращателя, добиваются совпадения, фроитов на входах I и К триггера 10, это приводит к ТОУ что триггер начинает работать в счетном режиме, формируя иа выходе жгнал со скважностью 2. Ошибка п|ри этом может быть вычислена как раз носить между углом код которого набран в блоке 13набора кода, и показаниями шкгшы измерителя 4 положения (изэтой разности следует вычесть величину угла, эквивалентную половине периода следования импульсов на выходе генератора 1, если она не пренебрежимо мала).

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает высокую йрстоверность ВЕ9ХОДНОЙ информации Лрн из ,м9рении ошибки фазовращателя.

, Формула изобретения

5 Устройство для измерения фазовой ошибки фазовращателя, содержащее генератор импульсов, соединенный с первым входом элемента И и через последовательно включенные делитель

0 частоты .и формирователь синусоидального сигнгша - с входом фазовращателя, закрепленногб в измерителе положения, первый формирователь, вход которого соединен с одним из выходов

5 формирователя синусоидального сигнала, второй формирователь, вход которого соединен с выходом фазовращателя, и осциллограф, о т; л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью првышения достоверности выходной инфор0мации, в него введены счетчик с шиной сброса, блок набора кода, блок орав- , нения, 1К -триггер, шина логической единицы, при этом счетный вход счет- , чика соединен с выходом генератора

импульсов, шина сброса .счётчика соединена с выходом первого формирователя и первьм входом осциллографа, выходы указанного счетчика и блока набора -кодов.подключены соответственwo к первым и вторым входам Слока

сравнения, его выход соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с входом I 1К|-триггера,

е вход К 1К -триггера соединен с выходом второго формирователя,, выход 1К -триггера соединен с вторым вхбдом осциллографа, а его тактошай вход - с шиной логической единицы. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР t 36$511, кл. G 01 R 25/04, 1969.

2,. Авторское свидетельство СССР If 353210, кл. G 01 R 25/04, 1968.

О

«м

ш

L-YyV«

-о

3f

55