Číslicový kompenzačný snímač uhlovej rýchlosti s elektroindukčným prevodom a magnetoelektrickou spätnou väzbou

Číslo patentu: 218180

Dátum: 15.09.1984

Autor: Kočiš Štefan

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Vynález rieši snímanie uhlovej rýchlosti a v podstate pozostáva z mechanickej a elektronickej časti. Výstupný číslicový signál sa získava elektroindukčným prevodom uhlovej rýchlosti na moment, ktorý je kompenzovaný momentom magnetoelektrického systému zapojeného spolu s čítačom a číslicovoanalógovým prevodníkom do spätnej väzby kompenzačného obvodu. Stav čítača udáva číslo úmerné uhlovej rýchlosti.

Text

Pozerať všetko

Autor vynálezu KOČIŠ ŠTEFAN doc. ing. CSc., BRATISLAVA(54) Číslicový kompenzačný snímač uhlovej rýchlosti s elektroindukčným prevodom a magnetoelektrickou spätnou väzbouVynález rieši snímanie uhlovej rýchlosti a V podstate pozostáve z mechanickej a elektronickej časti. Výstupný číslicový signál sa získava elektroindukčným prevodom uhlovej rýchlosti na moment, ktorý je kompenzovaný momentom magnetoelektrického systému zapojeného spolu s čítačom a číslicovoanalógo « vým prevodníkom do spätnej väzby kompen začného obvodu. Stav čítača udáva číslo úmerné uhlovej rýchlosti.Vynnález sa týka číslicového kompenzačného snímača uhlovej rýchlosti s elektroindukčným prevodom a magnetickou spätnou väzbou, u ktorého sa Výstupný Číslicový signál získava elektroindukčným prevodom uhlovej rýchlosti na moment, ktorý je kompenzovsaný momentom magnetoelektrického systému zapojeného spolu s čítačom a čislicovo-analógovým prevodníko-m do spätnej väzby kompenzačného obvodu, pričom stav čítača udáva číslo úmerne uhlovej rýchlosti. Vhodným nastavením prvkov obvodu sa dosiahne toho,aby toto číslo udávąlo uhlovú rýchlosť priamo v požadovaných jednotkách, napr. V počte otáčok za minútu, v radiá-noch za sekundu a pod.V súčasnosti sa na číslicové meralnie uhlovej rýchlosti používajú prevažne snímače,ktoré merajú počet impulzov z impulzového kotúča počas merného intervalu. Takto sa číslicová informácia získava až Ina konci merného intervalu (doby Vzorkovania) a udáva priemernú hodnotu uhlovej rýchlosti za dobu merného intervalu. Nedostatky takýchto sníIrnačov Vyniknú najmä V prípade malých uhlových rýchlostí, kedy sa pre dosiahnutie Vyššej presnosti musi Volit dlhší merný interVal.Uvedené nedostatky sú odstránené číslicovým kompenzačným snímačom podľa vynálezu, ktorého podstata je V tom, že pozostáva z púzdra, V ktorom je V ľavom ložisku uložený Výstupný hriadeľ, na ktorom je upevnená elektricky vodivá vírivá kotva. Na puzdlre je upevnené budiaca oievka .a V puzdre V pravom ložisku uložený hriadeľ, na ktorom je uložený permanentný magnet. Tento hriadeľ je spojený s krídelkom, ktoré s hornou a dolnou elektródou tvoria diferenciálny kondenzátor. Na hornú elektródu je pripojený prvý vstup horného osoilátora a druhý jeho vstup je pripojený ha krídelko a tna prvý vstup druhého osciilátora, ktorého druhý vstup je pripojený na dolnú elektródu. Jeho druhý Výstup je pripojený na tretí vstup frekvenčného diskriminátora a jeho prvý výstup je pripojený na druhý vstup frekvenčného diskriminátora a na druhý výstup horného-oscilátora, ktorého prvý výstup je pripojený na prvý vstup frekvenčného diskriminátora spojeného cez reverzný čítač jednak s displeyom a jednak z číslicovo-analógovým prevodníkorn. Jeho prvý výstup je spojený s prvou analógovou svorkou a so zosilňovačom a druhý jeho výstup je spojený s druhou analógovou svorkou a so zosilňovačom, ktorého obidva výstupy sú spojene s budi-acou cievkou.Podstata snímača podľa vynálezu, ktorého moment elektroindukčného prevodníka je úmerný meranej uhlovej rýchlosti jetrvale kompenzovaný momentom magnetoelektrického systému, pričom zaradením čítača a čísli-covo-»amalogového prevodníka do obvodu spätnej väzby sa získava číslicový Výstupný signál, odpovedajú-ci vstupnej uhlovej rýchlosti.Použitím dvojitého prevodu signálu a automatickej momentovej kompenzácie získavasnímač výhodné statické a dynamické vlastnosti obvodov so spätnou väzbou. Použitie toho istého permanentného magnetu V oboch prevodníkoch signálu umožňujú účinnú kompenzáciu zmien jeho parametrov, najmä vplyvom teploty. Elektronické obvody zvyšujú citlivosť snímača, a tým aj presnejšie meranie pri malej uhlovej rýchlosti.Snímač má aj analógový Výstup s podstatne nižšou úrovňou rušivého napätia V porovnaní s tachodynamom, nakoľko sa Výstupný signál získava na výstupe číslicovo-analógového prevodníka.Na pripojenom obrázku je príkladne znázornený exonometrický rez elektromechanickej časti a bloková schéma elektronického obvodu snímača podľa vynálezu.Na Výstupný hriadel 1, otočne uložený v ľavom ložisku 3, je upevnené elektricky vodivá vírívá kotva 2, ktorá sa otáča v axiálnom magnetickom poli permanentného magnetu 6 so striedavým pólovaním. Permanentný magnet 5 je pripevnený k výstupnému hriadeľu 5,otočne uloženom V pravom ložisku 7. Na vnútornú stenu púzdra 4 z magnetický mäkkého materiálu je upevnená budi-aca Cievka 8. S Výstupným hniadeľom 5 je pevne spojené kridelko 9, ktoré spolu s hornou elektródou 10 a dolnou elektródou 11 tvorí diferenciálny kondenzátor, zapojený do rezonančných obvodov horného oscilátora 12 a dolného oscilátora 13. Výstupy oscilátorov 12, 13 sú privedené do frekvenčného dískriminátora 14,ktorý budí reverzný čítač 15. Stav čitača 15 je indukovaný na displayi 17 a súčasne je Výstup čitača 15 privedený na vstup ČíslicoVo-analógového prevodníka 16. Výstup číslicovo-analógového prevodníka 16 je privedený na analógové svorky 18 a 19 analógového Výstupu a súčasne na Vstup zosilňovače 20, ktorý budí budiacu cievku 8.Činnost snímača spočíva V prevode uhlovej rýchlosti na moment prostredníctvom pôsobenia vírivej kotvy 2 na permanentný mag.net (i. Tento moment je kompenzovaný mo mentom vyvolaným budiacou cievkou 8 na permanentný magnet 6. Elektronický spätnoväzbový obvod budí budiacu cievku 8 tak,aby permanentný magnet 6 zachoval svojuUvedená činnosť snímača sa zabezpečuje nasledovným spôsobom Pri otáčaní vírivej kotvy 6 V magnetickom poli indukujú sa v nej vírivé prúdy budiace magnetické pole, ktoré spolupôsobenírn s magnetickým poľom permanentného magnetu 6 vyvodzuje V ňom točivý moment a, nakoľko je uložený otočne,spôsobuje aj jeho otočenie- z nulovej polohy. Tým sa však diferenciálne zmenia kapacity a medzi křidelkom 9 a dolnou elektródou 11. Pretože tieto kapacity sú zapojené do rezonančných obvodov horného a dolného oscilátora 12, 13, zmenia sa ich frekvencie v navzájom opačnom zmysle. Rozdiel ich frekvencií sa vyhodnotí vo frekvenčnom diskriminátore 14. Rozdielová frekvencia sa privádza na vstup reverzného čítača 15. Číslicový vý stupný signál reverzného čitača 15 sa V číslicovo-analógovom prevodníku 16 prevedie na analógový signál (elektrický prúd alebo napätie), ktorý budí zosilňovač 20 vo výstupnom obvode, ktorého je budiaoa oievka 8. Táto vyvodzuje na permanentný magnet 6 moment opačného zmyslu ako vírivá kotva 2.Pri ustálených otáčkach je výsledný moment pôsobiaci na permanentný magnet 6 nulový. Údaj reverzného čitača 15 je potom úmerný vstupnej uhlovej rýchlosti (otáčkam). Okrem tohoto číslicového výstupu je /eštemožno využívať í analógový výstup snímača pre účely analógového riadenia alebo merania otáčok.snímanie uhlového vychýlenia permanentného magnetu 6 z nulovej polohy sa môže robiť i inými princípmi snímania odchýliek napr. fotoelektrickým, indukčným, transformátorovým a podobne. Snímač sa môže uspôsobiť i na valcovú konštrukciu pennanentného magnetu, virivou kotvou i budiacou cievkou hrnčekového tvaru.1. Číslicový kompenzačný snímač uhlovej rýchlosti s elektroindukčným prevodom a magnetoelektrickou spätnou väzbou skladajúci sa z mechanickej a elektronickej časti je vyznačený tým že pozostáva z puzdra (4), v ktorom je v ľavom ložisku (3) uložený Výstupný hriadeľ (1), na ktorom je upevněná elektricky vodivá virivá kotva (2) a na puzdre (4) je upevnená budiaca Cievka (8), pričom v puzdre (4) je v pravom ložisku (7) uložený hriadeľ (5), na ktorom je uložený permanentný magnet (6) a hriadel (5) je spojený skrídelkom (9),ktoré s hornou elektródou (l 0)a dolnou elektródou (11) tvoria diferenciálny kondenzátor, pričom na hornú elektródu (10) je pripojený prvý výstup horného oscilátora (12) a druhý jeho vstup je pripojenýna kridelko (9) a na prvý vstup druhého oscilátorą (13), ktorého druhý vstup je pripojený na dolnú elektródu (11) a jeho druhý výstup je pripojený na tretí vstup frekvenčného diskriminátora (14) a jeho prvý výstup je pripojený na druhý vstup frekvenčného diskriminátora (14) a na druhý výstup horného oscilátora (12), ktorého prvý výstup je pripojený na prvý vstup frekvenčného diskriminátora (14) spojeného cez reverzný čítač (15) jednak s clispleyom (17) a jednak s číslicovo-analógovým prevodníkom (16), ktorého prvý výstup je spojený s prvou analógovou svorkou (19) a so zosilňovačom (20) a druhý jeho výstup je spojený s .druhou analógovou svorkou(18) a so zosilňovačom (20), ktorého obidva výstupy sú spojené s budiacou cievkou (8).Vytlačili TSNP, n. p., Martin Cena Kčs 2,40

MPK / Značky

Značky: spätnou, vazbou, rychlostí, kompenzačný, číslicový, magnetoelektrickou, uhlovej, elektroindukčným, prevodom, snímač

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-218180-cislicovy-kompenzacny-snimac-uhlovej-rychlosti-s-elektroindukcnym-prevodom-a-magnetoelektrickou-spatnou-vazbou.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Číslicový kompenzačný snímač uhlovej rýchlosti s elektroindukčným prevodom a magnetoelektrickou spätnou väzbou</a>

Podobne patenty