Устройство для определения скорости и направления вращения вала

О П И С А Н И Е («) 470742

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01,02.73 (21) 1877883/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.75. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 20.08.75 (51) М. Кл. G 01р 3/42

G 01p 13/00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УД К 531.771 (088.8) (72) Авторы изобретения

H. М. Карышев и Е. Н. Спокойнова (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ

И НАПРАВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА

Изобретение относится к области измерений параметров двигателя.

Известные устройства для определения скорости и направления вращения вала содержат частотный генераторный датчик, создающий на выходе два напряжения, частота которых пропорциональна скорости вращения, а разность фаз между ними равна +90, блок преобразования частоты в напряжение и блок определения направления вращения.

Для повышения точности определения направления вращения при малых оборотах и снижения требований к точности изготовления датчика предлагаемое устройство снабжено двумя триггерами Шмитта, входы которых соединены с выходами датчика и выходом блока преобразования частоты в напряжение, а выходы — с блоком определения направления вращения.

На фиг. 1 схематически представлено предложенное устройство; на фиг. 2 — диаграммы напряжений в известных устройствах; на фиг.

3 — то же, в предлагаемом устройстве.

Устройство содержит частотный датчик 1, зубчатый ротор 2 которого жестко закреплен на валу 3, а зубчатые статоры 4 и 5 с сигнальными обмотками 6 и 7 установлены неподвижно и сдвинуты друг относительно друга; блок

8 преобразования частоты в среднее напряжение, пороговые устройства — триггеры Шмитта 9 и 10 и блок 11 определения напряжения вращения, представляющий собой устройство для регистрации изменения знака сдвига фаз твух напряжений.

Устройство работает следующим образом. !

1ри вращении вала 3 зубцы ротора 2 модулируют магнитный поток, создаваемый статорами 4 и 5, что приводит к появлению в сигнальных обмотках 6 и 7 э. д. с., пропорцио10 нальных скорости вращения и сдвинутых по фазе относительно друг друга на 90 благодаря смещению статоров. Знак фазового сдвига определяется направлением вращения вала.

Кривые а, б — прямое вращение, кривые а, в—

1б обратное вращение (фиг. 2 и 3). Одно из напряжений подается на вход блока 8 преобразования частоты в среднее напряжение, автоматически смещающее порог срабатывания U, р пороговых устройств — (триггеров Шмитта 9

20 и 10, служащих формирователями прямоугольных импульсов (кривые г, д, е на фиг. 3, подаваемых далее на блок 11. На входе последнего таким образом, получаются две последовательности импульсов, фазовые соотношения

25 между которыми преобразуются в сигнал, определяющий знак фазового сдвига. Отклонение скважности импульсов упомянутых импульсных последовательностей от 0,5 (кривые г, д, е на фиг. 2) приводит к дополнительному

З0 фазовому сдвигу, суммирующемуся с основным

470742

8иход уаара &еаи 4Ра гФ иия.1 стиг 1 и снижающему точность определения фазового сдвига. Автоматическое смещение порога срабатывания триггеров Шмитта 9 и 10 позволяет поддерживать скважность, близкой к 0,5 во всем диапазоне скоростей. При малых оборотах, когда скважность значительно отличается от 0,5, напряжение смещения мало, и увеличение порога срабатывания U,ð улучшает форму кривой. При увеличении скорости смещение увеличивается, порог срабатывания приближается к нулю и не влияет на формирование кривой. Кривые г, д, е на фиг. 2 иллюстрируют работу известного устройства, не имеющего автоматического смещения.

Как видно из фиг. 2, скважность импульса в известном устройстве значительно отличаетC51 OT 0,5.

Следовательно, применение в качестве формирователя порогового устройства с автоматическим смещением дает возможность при любой схемой реализации блока определения направления вращения расширить допуск на и готовлсние элементов конструкции датчика без снижения точности определения направления вращения.

Предмет изобретения

Устройство для определения скорости и направления вращения вала, содержащее частотный генераторный датчик, создающий на

1о выходе два сдвинутых на 90 напряжения, частоты которых пропорциональны скорости вращения, блок преобразования частоты ia напряжение и блок определения направления вращения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

15 повышения точности определения направления вращения при малых оборотах и снижения требований к точности изготовления датчика, оно снабжено двумя триггерами Шмитта, входы которых соединены с выходами датчика и

20 выходом блока преобразования частоты в напряжение, а выходы — c блоком определения направления вращения.

470742 а а Риг 2

Составитель А. Гавриленко

Техред T. Курилко

Корректор О. Тюрина

Редактор С. Хейфиц

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1994)8 Изд. № 1436 Тираж 902 Подписное

UHHH1IH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5