Способ измерения скорости перемещения

 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости перемещения с использованием синусно-косинусного датчика положения. Цель - повышение точности измерения. Скорость перемещения оценивается по разности периодов питающего и выходного сигналов датчика. Повышение точности измерения скорости достигается за счет нормирования этой разности периодов к периоду выходного сигнала датчика путем формирования последовательности импульсов с частотой, равной или кратной частоте выходного сигнала датчика, площадью, пропорциональной модулю разности периодов и полярностью, соответствующей ее знаку. В качестве сигнала скорости принимается среднее значение сформированного сигнала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„35 513 3 (5I)4 С 01 Р 3/00 )..

V Н !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изоБРетениям и отнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

Ъ

1 (21) 4322048/24-10 (22) 26.10.87 (46) 15.10.89. Бюл. Ф 38 (71) Научно-производственное объединение "Ротор" (72) M.H.ßðîñëàâöåâ (53) 681.325(088.8) (56) Популях К.С. Электронные измерительные приборы. М.: Высшая школа, 1966, с.207-220.

Авторское свидетельство СССР

9 1020844, кл. С 08 С 9/00, С 01 P 3/00, 1983. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано для измерения скоИзобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано при создании линейных электроприводов с частотно-токовым управлением.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На чертеже представлена функциональная схема одного иэ возможных устройств, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 питания, синусно-косинусный датчик 2, компаратор 3 и делитель 4 частоты, выход которого подключен к входу формирователя 5 опорных импульсов, к одному входу элемента И 6, через инвертор 7 — к одному входу элемента И 8. Другие вхо2 рости перемещения с использованием синусно-косинусного датчика положения. Цель †повьппение точности измерения. Скорость перемещения оценивается по разности периодов питающего и выходного сигналов датчика. Повьппение точности измерения скорости достигается за счет нормирования этой разности периодов к периоду выходного сигнала датчика путем формирования последовательности импульсов с частотой, равной или кратной частоте выходного сигнала датчика, площадью, пропорциональной модулю разности периодов и полярностью, соответствующей ее знаку, В качестве сигнала скорости принимается среднее значение сформированного сигнала. I ил. ды элементов И 8, 6 соединены с вы— ходом формирователя 5 непосредственно и через инвертор 9. Выходы элемент тов И 8, 6 подключены к прямому и инверсному входам сумматора 10, выход которого соединен с входом осредняющего блока 11.

Устройство работает следующим об- ь разом.

Блок 1 вырабатывает синусоидальное питание для датчика 2 ° Выходное напряжение датчика 2 поступает на ьход компаратора 3, а затем на делитель 4.

Выходной сигнал делителя 4 частоты представляет собой последовательность положительных импульсов с длительностью, равной п периодам выходного сигнала датчика 2. Параметр и определяется коэффициентом деления делителя 4.

1515111

По переднЕму фронту каждого входного импульса формирователь 5 вырабатывает импульс постолнной длительности, равной и периодам питающего сигнала дат5 чика 2. Выходные импульсы делителя 4 и формирователя 5 поступают на входы элементов И 8, 6 в прямом и инверсном виде.

При движении в положительном направлении, соответствующем уменьшению периода выходного сигнала датчика 2, на выходе элемента И 8 появляются импульсы с длительностью, равной модулю разности длительностей выходных сигналов делителя 4 и формирователя 5.

При движении в отрицательном направлепии аналогичные импульсы появляются на выходе элемента И 6.

Выходы элементов ff 8, 6 соединены 20 с прямым и инверсным входами сумматора 10. Выходной сигнал сумматора представляет последовательность импульсов стабильной амплитуды с длительностью, равной длительности вход- 25 ных импульсов, и полярностью, соответствующей входу, на который поступает входной сигнал, Блок 11 выделяет среднее значение выходных импульсов сумматора 10, 30

Выходной сигнал синусно-косинусного датчика 2, пропорциональный з1п(ш,с + ц(с)), принимает нулевые значения при положительной производной сигнала в моменты времени

35 его части, то скорость перемещения, равная отношению перемещения за период Т к величине этого периода, с учетом (1) принимает вид о о

Т. — Т (2) где K — коэффициент пропорциональ) ности.

Учитывая, что выходным сигналом сумматора 10 является последовательность импульсов с частотой, равной или кратной выходной частоте датчика

2, и с площадью, пропорциональной модулю разности периодов питающего и выходного сигналов датчика 2, а блок

11 выделяет среднее за период значение входного сигнала, то в соответствии с (2) выходной сигнал устройства оказывается пропорциональным скорости перемещения.

Нормирование разности периодов питающего и выходного сигналов синуснокосинусного датчика к периоду его выходного сигнала путем формирования последовательности импульсов с частотой, равной или кратной частоте выходного сигнала, и площадью, пропорциональной модулю разности периодов, позволяет повысить точность измерения скорости перемещения по сравнению с известным способом.

Формулаизобретения2 /Т, — частота питаощего напряжения датчика; 40

҄— период питающего напряжения, g(t,) — фазовый сдвиг и момент времени период выходного сигнала 45 будет равен

Тогда

Т=с

Т = Т, —, i=1,2,3,... с(с; ) — a(e;,) о ° ™

Так как ф;.зовый сдвиг в выходном

50 сигнале синусно-косинусного датчика

2 пропорционален положению подвижной

Способ измерения скорости перемещения, основанный на формировании временных интервалов, кратных или равных периодам питающего и выходного сигналов синусно-косинусного датчика, и на определении разности между этими интервалами, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, вырабатывают в каждом временном интервале, равном или кратном периоду выходного сигнала датчика, импульс с площадью, пропорциональной модулю разности временных интервалов, и полярностью, соответству.-. ющей знаку этой разности, по среднему значению сформированного импульсного сигнала судят о скорости перемещения.

l5l5lll

Составитель В; Парамонов

РедактоР А.МаковскаЯ ТехРед П.Олидш ц Корректор Т.Палия

Заказ 6271/43 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101