Реверсивный датчик скорости вращения

 

Изобретение относится к измерению параметров движения. Цель изобретения - упрощение конструкции датчика и расширение его функциональных возможностей. При вращении контролируемого объекта имеет место вре-, менное изменение величин электрических емкостей между подвижным 4 и неподвижными 2,8 и 9 электродами. Каждому обороту контролируемого объекта соответствует импульс на выходе преобразователя 6. Частота этих им . пульсов пропорциональна скорости вращения. Если скорость вращения объекта уменьшится настолько, что минимальный из интервалов окажется достаточным для утечки заряда, то импульсные сигналы исчезнут на выходах электродов 2 и 4. Это пороговое свойство датчика упрощает схему аппаратуры дальнейшей обработки его сигнала и расширяет функциональные возможности s измерительной системы. 1 ил. ® сл со со 4 СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 6 01 Р 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОЬ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3924714/24-10 (22) 10. 07.85 .(46) 07.05.88.Был. В 17 (71) Братский индустриальный институт (72) А.P.Ìàëüöåâ и В.П.Авдеев (53) 531.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 477440, кл.G Ol P 13/00, 1972. (54) РЕВЕ СИВНЫИ ДАТЧИК СКОРОСТИ

ВРАЩЕНИЯ . (57) Изобретение относится к измерению параметров движения. Цель изобретения — упрощение конструкции дат" чика и расширение его функциональных возможностей. При вращении контролируемого объекта имеет место вреÄÄSUÄÄ 1394145 А1 менное изменение величин электрических емкостей между подвижным 4 и неподвижными 2,8 и 9 электродами.

Каждому обороту контролируемого объекта соответствует импульс на выходе преобразователя 6. Частота этих им" пульсов пропорциональна скорости вращения. Если скорость вращения объекта уменьшится настолько, что минимальный из интервалов окажется достаточным для утечки заряда, то импульсные сигналы исчезнут на выходах электродов 2 и 4. Это пороговое свойство датчика упрощает схему аппаратуры дальнейшей обработки его сигнала и расширяет функциональные возможности измерительной системы. 1 ил.!

394145 ду подвижным электродом и корпусом устройства. При этом

48 мс1 кс 4Ъ

С 7

С4 > С4з о>

49 макс

В тот момент, когда подвижный электрод 4 находится вблизи электрода 2, емкость С получает некоторый заряд q от источника 1 через открытый диод 5. При дальнейшем вращении контролируемого объекта происходит изменение соотношений между значениями емкостей С4з, С4, С48, С4> и как следствие перераспределение заряда q между ними, Кроме того, имеет место утечка заряда через обратное сопротивление R диода 5. Изменение заряда электродов 8 и 9 приводит к возникновению токов Is u I соответственно в проводниках, соединяющих электроды с корпусом устройства, Эти токи преобразуются в импульсы напряжения преобразователями

6 и 7.

Протекающим в датчике процессам соответствует следующая система уравнений:

q - U,(С„ + С + С„ ) - (Ц (пока U4 о 0) или ц

Б,) С4

4 С4 () 1 С48 С48 () 1 С49 С4q () d(U4C4 )

4 и

8 Д

d(U4C4e ) I ЗЗ вЂ” - ) dt максимального значения, которое определяется в основном величиной емкости С . o C«С4а, С - О

4 макс Чмакс 4Ь

НапРЯжение U4 м ПРиложено к дио ду 5 в обратном направлении и не должно превьппать предельно допустимое обраТное напряжение диода.

Максимальные значения токов I8 и I определяются соотношениями

ЕМКОСтЕй С4а мак. (4М И С4 „„кс/С4 соответственно, скоростью и направлением вращения и скоростью утечки заряда через обратное сопротивление 4,макс < 4 макс UC

Изобретение относится к измерению араметров движения и может быть исользовано для определения скорости направления вращения.

Целью изобретения является упрощение конструкции датчика и расширение его функциональных возможностей.

На чертеже представлена схема датчика.

1Î

Реверсивный датчик скорости вра— щения содержит источник 1 постоянного напряжения, к выходу которого подключен плоский электрод 2, закреплен" ный на контролируемом объекте 3 втоlрой плоский электрод 4, расположенный с зазором относительно первого и че рез диод 5 связанный с корпусом конт, ролируемого объекта, преобразовате-!

"ли 6 и 7 ток-напряжение, к входам ко- 2() торых подключены плоские электроды 8, и 9.

Датчик работает следующим образом.

При вращении контролируемого 25 объекта имеет место временное изменение величин электрических емкостей между подвижным 4 и неподвижным 2,8 и 9 электродами С4 (t) С4 (t)

С4 (t). Должна быть также принята во внимание постоянная емкость межгде U — напряжение на электроде 4

Ф относительно корпуса (для определенности со знаком и+а), U, — напряжение источника 1.

Заряд q максимален в момент С4

4L макс

При дальнейшем вращении контролируемого объекта электрод 4 удаляется от электрода 2, но находится еще на значительном расстоянии от электрода 8 или 9. Напряжение на электро.де 4 в. этот момент достигает своего

С Г >т С 41 мсякс 4Э 4 l ммн

= U С (пока — — — >0)

dC4

< 42 dt

13 диода. В случае 8 „a„ñ ) 8 пор

Хз „ „), соответствующие преобразователи вырабатывают выходные импульсы, в противном случае эти импульсы отсутствуют.

Формула изобретения

Составитель В.Журавлев

Редактор Г.Волкова Техред Я,ходанич Корректор С.Черни

Заказ 2216/42 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Скорость утечки заряда q и величины ?ь „ и Т „, выбираются из следующих соображений. При вращении контролируемого объекта в одном направлении время Ts перемещения подвижного электрода 4 от электрода 2 к электроду 8 значительно меньше времени Т перемещения от электрода 2 к электроду 9. На временном интерва" ле Т8 заряд q уменьшается незначи-. тельно и его величина оказывается достаточной для срабатывания преобразователя 6, на временном интервале T> >r Т заряд q почти полностью исчезает и преобразователь 7 не срабатывает. Таким образом каждому обороту контролируемого объекта соответствует импульс на выходе преобразователя 6. Частота этих импульсов пропорциональна скорости вращения.

При вращении в обратном направлении Тв Т и импульсы появляются только на выходе преобразователя 7.

Если скорость вращения объекта уменьшится настолько, что минимальный из интервалов Т,Т окажется достаточным для значительной утечки за" ряда q, то импульсные сигналы исчеэ94145

4 нут на обоих выходах датчика. Это пороговое свойство самого датчика упрощает схему аппаратуры дальнейшей обработки его сигнала и расширяет

5 функциональные воэможности измери-. тельной системы.

Реверсивный датчик скорости вращения, содержащий источник постоянного напряжения, один иэ полюсов которого соединен с корпусом контроли15 руемого объекта, конденсатор и три элемента коммутации, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощения конструкции датчика и расширения

его функциональных воэможностей, в

20 него введены два преобразователя ток-напряжение и диод, элементы коммутации выполнены в виде трех неподвижных электродов, одна из обкладок конденсатора — в виде подвижного

25 электрода, установленного на контролируемом объекте, причем диод включен между подвижным электродом и корпусом контролируемого объекта, первый неподвижный электрод соединен с вто" рым полюсом источника постоянного напряжения, а второй и третий непод-) вижные электроды соединены с корпусом контролируемого объекта через первый и второй преобразователи токнапряжение соответственно.