Датчик угловой скорости

 

4ЬФ43% t þ4- тфио т ч@ отлц

ОП И (i i) У94Я9

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИ Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.09.78 (21) 2663094/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (51) M. K .

6 01Р 3/481

Государстввииый комитет (53) УДК 531.771 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Ф. Зотин и Л. А. Потапов (71) Заявитель

Брянский институт транспортного машиностроения

\ (54) ДАТЧИК УГЛОВОЙ СКОРОСТИ

Изобретение относится к технике контроля и регулирования и может быть использовано для измерения угловой скорости вращения различного рода валов и механизмов. 5

В настоящее время для измерения угловой скорости широко используются импульсные датчики, принцип действия которых основан на различного рода физических явлениях (1) и i(2) 10

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и решаемым задачам является устройство для измерения угловой скорости вала, содержащее растровый диск, связанный с измеряемым объектом, 15 осветитель и фотоприемник, в котором для повышения точности в переходных режимах осветитель выполнен вращающимся по кругу со скоростью, на порядок выше скорости вращения вала (3). 20

K недостаткам известного устройства следует отнести сложность выполнения вращающегося осветителя и нестабильность скорости его вращения, которая вносит ошибку в точность измерения. 25

Целью изобретения является упрощение конструкции датчика угловой скорости и повышение его надежности.

Это достигается тем, что источник света выполнен в виде расположенных рядом и 30 светодиодов, а блок их питания выполнен в виде m-фазного генератора переменного тока, при этом суммарная длина излучающей зоны m светодиодов и длина светочувствительной зоны фотоэлемента равны зубцовому шагу модуляторного диска.

На фиг. 1 показана структурная схема датчика; »а фиг. 2 — модуляторный диск.

Датчик содержит модуляторный диск 1с прорезями, установленный на объекте измерения, и расположенные симметрично вдоль окружности диска четыре фотоприемника 2 для уменьшения влияния эксцентриситетов. Перед каждь|м фотоприемником установлено m, например три, малоинерционных источника света 3 (например, светодиоды). Источники света подключены к генератору 4 m-фазного напряжения повышенной частоты и точности. К фотоприемникам подсоединен блок обработки сигналов 5. Расстояние между тремя соседними источниками света и ширина светового потока каждого из них определяется величиной зубцового деления модуляторного диска.

lIàò÷èê работает следующим образом..

Источники света 3, подключенные к генератору 4, создают вращающуюся с постоянной скоростью световую волну. При неподвижном диске 1 частота сигналов фото 794.519

Формула изобретения

/ 2

6Ъг.! !

1Риг P

Составитель E. Швецов

Техред И. Пенчко

Корректор О. Силуянова

Редактор Т. Клюкина

Заказ 2718/3 Изд. № 120 Тираж 915 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 приемников 2 равна частоте генератора 4 и напряжение на выходе блока обработки 5 равно нулю.

При вращении диска 1 в сторону, противоположную вращению световой волны, частота сигналов фотоприемников 2 и напряжение на выходе блока обработки 5 возрастают пропорционально угловой скорости диска. При изменении направления вращения диска 1 частота сигналов фотоприемников 2 становится меньше частоты генератора 4, и на выходе блока обработки 5 появляется отрицательное напряжение.

Поступающие в блок обработки 5 частотные сигналы индивидуально преобразуются в аналоговые и суммируются с компенсацией выходного напряжения при неподвижном диске 1. При четном числе фотоприемников и их симметричном расположении в выходном напряжении отсутствуют периодические составляющие погрешности с частотой относительного вращения диска 1 и световой волны, ее нечетных гармоник и тех четных гармоник, порядковый номер которых меньше числа фотоприемников.

Датчик угловой скорости, содержащий зубчатый модуляторный диск, подключен5 ный к блоку питания источник света и фо.тоэлемент с блоком обработки сигнала, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, источник света выполнен в виде распо10 ложенных рядом т светодиодов, а блок питания — в виде т-фазного генератора, при этом суммарная длина излучающей зоны т светодиодов и длина светочувствительной зоны фотоэлемента равны зубцовому шагу

15 модуляторного диска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

20 1, Д. И. Агейкин и др. Датчики контроля и регулирования. — М., 1965, с. 466 — 468.

2. Авторское свидетельство СССР № 574673, кл. G 01 P 3/48, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

25 № 476508, кл. G 01 P 3/36, 1972 (прототип).