Способ измерения частоты вращения вала

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для измерения и регулирования частоты вращения вала. При вращении ротора СКДУ 1 на его выходах формируются сигналы, изменяющиеся по синусоидальному и косинусоидальному законам от угла поворота Θ с мгновенными значениями, не зависящими от частоты вращения вала. С помощью блока селектора октантов (БСО) 3 для каждого октанта осуществляется селекция сигналов с выходом СКДУ 1 на больший U<SB POS="POST">б</SB> и меньший U<SB POS="POST">м</SB> по модулю и формируется сигнал 3P, логический уровень которого меняется при смене октантов. Меньший сигнал U<SB POS="POST">м</SB> поступает на вход дифференциатора (ДР) 6, где в результате дифференцирования формируется сигнал U<SB POS="POST">м</SB> = KU<SB POS="POST">*</SB>98O COSΩT = KΩU<SB POS="POST">б</SB> в нечетных и U<SB POS="POST">м</SB> = -KUΩSINΩT = -KΩU<SB POS="POST">б</SB> в четных октантах. Сигнал U<SB POS="POST">м</SB> поступает на информационный вход управляемого инвертора (УИ) 4, который в зависимости от уровня логического сигнала (3P) на коммутационном входе осуществляет прямую передачу U<SB POS="POST">м</SB> в нечетных и инверсную в четных октантах, что обеспечивает формирование на выходе УИ 4 модуля сигнала /U<SB POS="POST">м</SB>/ = KΩU<SB POS="POST">б</SB>. Больший сигнал U<SB POS="POST">б</SB> поступает на вход делителя блока деления (БД) 5, а на вход делимого поступает сигнал с выхода УИ 4. Частное от деления с выхода БД 5, представляющее искомый параметр U @ = (U<SB POS="POST">М</SB>)/U<SB POS="POST">Б</SB> = KΩ, характеризует частоту вращения ротора СКДУ 1 и связанного с ним вала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ1.1ЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (У1) G О1 P 3/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

° (21) 4607762/24-10 (22) 29.08,88 (46) 07 ° 06.90. Бюл, й- 21 (72) Ю,С,Смирнов (53) 531.77:621.3.083.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1246116, кл. G 01 P 3/44, G 06 G 7/18, 1985„ (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕ. НИЯ ВАЛА (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для измерения и регулирования частоты вращения вала, При вращении ротора СКДУ, 1 на его выходах формируются сигналы, изменяющиеся по синусоидальному и косинусоидальному законам от угла поворота 8 с мгновенными значениями, не зависящими от частоты вращения вала.

С помощью блока-селектора октантов (БСО) 3 для каждого октанта осуществляется селекция сигналов с выходом

СКДУ 1 на больший U< и меньший U rro модулю и формируется сигнал Зр, логи„„ЯУ„„1569716 А 1

2 ческий уровень которого меняется при смене октантов„ Меньший сигнал U+ поступает на вход дифференциатора (ДР) 6, где в результате дифференцирования формируется сигнал U+

=kUgcos At=k5l Ug в нечетных и 11„

=-kUSl sing t=-ЩУ в четных октантах.

Сигнал 0 поступает на информационный вход управляемого инвертора (УИ)

4, который в зависимости от уровня логического сигнала 13р! на коммутационном входе осуществляет прямую передачу 11 в нечетных и инверсную в четных октантах, что обеспечивает формирование на выходе УИ 4 модуля сигнала U„l=kй U< Больший сигнал

U поступает на вход делителя блока деления (БД),5 а на вход делимого поступает сигнал с выхода УИ 4, Частное от деления с выхода БД 5, представляющее искомый параметр

=(U (/U kg, характеризует частоту вращения ротора СКДУ I и связанного с ним вала. 1 ил.

1569716

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для из мерения и регулирования частоты враЬ ения вала, На чертеже представлена блок-схе5 ма устройства, реализующего предлагаемый способ, Устройство состоит из СКДУ 1 ротор которого сопряжен с валом 2, час- !0 тота вращения которого измеряется, а выходы соединены с входами блока-селектора октантов (БСО) 3, цифровой . выход которого соединен с коммутацион,ным входом управляемого инвертора (УИ) 4. Первый аналоговый выход БСО

3 соединен с первым входом блока 5 деления (БД), а второй — с входом дифференциатора (ДР) 6, выход которого соединен с информационным входом УИ 4, выход которого соединен с вторым входом БД 5, на выходе которого формируется сигнал U, характеризующий частоту вращения ротора

СКДУ 1 и вала 2. 25 Устройство работает следующим образом, При вращении ротора СКДУ 1 на его выходах формируются сигналы, изменяющиеся по синусоидальному и косинусо- 3О идальному законам от угла поворота О, с мгновенными значениями, не зависящими от частоты вращения g ротора

СКДУ 1 и вала 2, Предлагаемый способ предусматрива- З5 ет разбиение периода изменения выходных сигналов СКДУ 1 на октанты и выявление большего и меньшего по модулю из двух этих сигналов. Зто осуществля-. ется посредством обработки выходных сигналов СКДУ 1. в БСО 3, который является аналого-цифровым устройством, позволяющим однозначно определить в каком из восьми октантов находится ротор СКДУ 1, Идентификация октанта производится на основе оценки фазовых и амплитудных соотношений между выходными сигналами СКДУ 1 U =U sin 8 и 1!ея=Ч соз 9, где U — амплитуда вы-, 1 ходных сигналов, независящая от скорости вращения его ротора Я . Это поз = воляет сформировать на двух аналоговых выходах БСО 3 больший U и меньший U по модулю выходные сигналы и сигнал Зр, логический уровень которого меняется при смене октантов, Пе,реходя во временную область, можно представить, что в нечетных октантах

U =U cosset и П„;-П sinAt, а в четных

U =U sinAt u U =U cosset, Меньший сигнал U с второго аналогового выхода БСО 3 поступает на вход ДР 6, где в результате дифференцирования формируется сигнал б =

=kUQ cos A tk AU < в нечетных и U. = м

=-kUЯ з1пЯ t=-k QU< в четных октантах.

Сигнал Uz поступае.т на информацион- ный.вход УИ 4, который в зависимости от уровня логического сигнала на своем коммутационном входе осуществляет прямую передачу сигнала 6 в нечетных и инверсную в четных октантах, что обеспечивает формирование на выходе

УИ 4 модуля этого сигнала IU f=k йП

С первого аналогового выхода БСО 3 больший сигнал Ug поступает на первый вход (делителя) БД 5, Выходной сигнал

УИ 4 поступает на второй вход (делимого) БД 5, на выходе которого формируется частное, представляющее искомый параметр 1!о= В,„!/U =k9,; характеризующий частоту вращения и ротора СКДУ и связанного с ним ва-ла 2.

Предлагаемый способ измерения частоты вращения вала позволяет повысить точность формирования выходного параметра за счет того, что исключает смену знака большего сигнала, который в пределах октанта меняется по амплитуде от 0,7 до U.

Формула изобретения!

Способ измерения частоты вращения вала, заключающийся в формировании синусоидального и косинусоидального сигналов угла поворота вала, дифференцировании этих сигналов, делении сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, -в пределах каждого октанта периода изменения синусоидального и косинусоидального сигналов угла поворота вала сравнивают по модулю эти сигналы, дифференцируют меньший сигнал, выделяют его модуль и делят на модуль большего сигнала,