Датчик угловой скорости

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах регулирования в качестве датчика угловой скорости. Целью изобретения является повышение точности и надежности датчика. Ротор синусно-косинусного вращающегося трансформатора 1, связанный с измеряемым валом, вращается с угловой скоростью, подлежащей измерению. Сигнал, наводимый в его синусной обмотке, демодулируется в амплитудном демодуляторе 2 и поступает на один из входов перемножителя 3, на другой вход которого подключен выход контура обратной связи, образованного фильтром 4, интегратором 5 и косинусным преобразователем 6. В устройстве осуществляется слежение за выходным сигналом демодулятора 2, пропорциональным углу поворота вала, Сигнал на входе интегратора 5 следящего контура пропорционален измеряемой угловой скорости,2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 P 3/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

26ЕЖЯЙЯ 1

a/ f .1 1 У ° ф1Р цр4 фд

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4605600/10 (22) 16.11,88 (46) 15.06.91, Бюл, М 22 (72) И.Г.Дорух, А,П.Дорух и А.Н.Гуляев (53) 621.317.39:531.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 556384, кл. G 01 P 3/48, 1975, (54) ДАТЧИК УГЛОВОЙ СКОРОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах регулирования в качестве датчика угловой скорости. Целью изобретения является повышение точности и надежности датчика. Ротор синусно-косинусного вращающегося трансформатора 1, связан„„50 „„1656460 А1 ный с измеряемым валом, вращается с угловой скоростью, подлежащей измерению.

Сигнал, наводимый в его синусной обмотке, демодулируется в амплитудном демодуляторе 2 и поступает на один иэ входов перемножителя 3, на другой вход которого подключен выход контура обратной связи, образованного фильтром 4, интегратором 5 и косинусным преобразователем 6. B устройстве осуществляется.слежение за выходным сигналом демодулятора 2, пропорциональным углу поворота вала, Сигнал на входе интегратора 5 следящего контура пропорционален измеряемой угловой скорости, 2 ил.

1656460

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловой скорости вращающихся

Ю валов механизмов и машин в электромеханических системах автоматического регули- 5 рования.

Целью изобретения является упрощение и повышение точности и надежности датчика.

На фиг, 1 приведена структурная схема 10 предлагаемого датчика; на фиг.2 — временные диаграммы сигналов на выходах блоков

2, 4 и 5 устройства, Датчик угловой скорости содержит синусно-косинусный вращающийся транс- 15 форматор (СКВТ) 1, амплитудный демодулятор 2, перемножитель 3. фильтр 4, интегратор 5 и косинусный преобразователь 6. Первый вход перемножителя 3 соединен с выходом демодулятора 2, 20 подключенного своим входом к синусной обмотке СКВТ 1, второй вход — с выходом преобразователя 6, подключенного своим входом к выходу интегратора 5, а выход — с входом фильтра 4, подключенного своим 25 выходом к выходу датчика и к входу интегратора 5.

Датчик угловой скорости работает следующим образом, Ротор СКВТ 1 вращается с угловой ско- 30 ростью ш, подле>кащей измерению, в его синусной обмотке наводится сигнал на частоте питания, амплитуда которого пропорциональна синусу угла а поворота ротора.

Этот сигнал поступает на вход демодулято- 35 ра 2. На выходе последнего формируется, сигнал Uz вида

Uz = A> sin a, где Ао — постоянный уровень, определяемый суммарным коэффициентом передачи 40

СКВТ 1 и демодулятора 2, Сигнал Uz (фиг.2) поступает на первый вход перемножителя 3, На выходе преобразователя 6 формируется сигнал U6 вида 45

О6 = О60 сов pi где U60 — постоянный уровень, определяемый суммарным коэффициентом передачи интегратора 5 и преобразователя 6;

P — угол поворота ротора СКВТ 1, изме- 50 ряемый интегратором 5.

Сигнал V6 поступает на второй вход перемножителя 3. На выходе перемножителя

3 формируется сигнал Оз, пропорциональный произведению сигналов íà его входах: 55

Оз - IQUzU6- Кз А. U60 sin a cos j3 =

КAU

КЗ о 60 (д +

К3 Ао О60 (р) где Кз — коэффициент передачи перемножителя 3.

Фильтр 4 представляет собой фильтр нижних частот. Сигнал Оз, проходя фильтр

4, усредняется и усиливается с одновременным подавлением шумов и высокочастотной составляющей sin (а +ф СигК3 Ао О60 нал О4 на выходе фильтра 4 имеет вид

О4 К4 Кз Ао U60 sin (а — р

2 где К4 — коэффициент передачи фильтра 4.

Сигнал О4 поступает на вход интегратора 5, На выходе последнего формируется сигнал, равный измеренному значению

/3 угла поворота ротора СКВТ 1, В установившемся режиме скорости изменения углов а Vlp уравниваются, а фазовый сдвиг р = а —;Остановится постоянным, пропорциональным скорости изменения этих углов, Таким образом, датчик представляет собой следящую систему, осугцествляющую слежение эа углом а поворота ротора СКВТ

1.

Сигнал О4 на входе интегратора 5 (на выходе фильтра 4 и датчика в целом) пропорционален производной угла j3. Поскольку скорости изменения углов а и Р в установившемся режиме равны, этот сигнал пропорционален и угловой скорости в, подлежащей измерению.

Формула изобретения

Датчик угловой скорости, содержащий си нусно-косинусный вращающийся трансформатор, амплитудный демодулятор, вход которого подключен к синусной обмотке синусно-косинусного вращающегося трансформатора, перемножитель, первый вход которого подключен к выходу амплитудного демодулятора, а последовательно соединенные фильтр, выход которого является выходом датчика, интегратор и косинусный преобразователь, выход которого подключен к второму входу перемножителя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности и надежности датчика, в нем вход фильтра соединен с выходом перемножителя, 1656460

Составитель М.Тихонов

Техред М.Моргентал Корректор О. Кундрик

Редактор Е.Копча

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2050 Тираж 354 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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