Потенціометрична стежить система
До СВІДОЦТВОМ
Залежне від авт. свідоцтва №
Заявлено 19.111.1969 (№ 1312906/18-24) із приєднанням заявки №
Опубліковано 02.1Ч.1970. Бюлетень № 13
Комітет у справах винаходів та відкриттів при Раді Міністрів
МПК б 051т 11/06
УДК 621.316.71-503.53 (088.8) Автори винаходу
Н. Г. Ахметов, T. С. Черватюк та Б. С. Валовенко
ПОТЕНЦІОМЕТРИЧНА СЛІДНА СИСТЕМА
Винахід відноситься до галузі перетворення електричних величин у кут повороту валу за допомогою систем стеження.
Відомі потенціометричні слідчі системи, що містять порівнюючий пристрій, підсилювач, двигун і потенціометр зворотного зв'язку з обмеженим сектором видачі сигналів.
Недоліком відомих потенціометричних систем, що стежать, є обмеженість діапазону кута повороту вихідного валу. Це зумовлено тим, що потенціометри однооборотні і багатооборотні виробляють сигнал в обмеженому діапазоні кута повороту, і порівняння вхідної напруги, що задає, і напруги зворотного зв'язку можливе лише в діапазоні, обмеженому одним або декількома оборотами валу. У випадках, коли в результаті цреутворення потрібно отримувати на виході кут повороту, який може змінюватися в необмеженому діапазоні і в будь-який бік, застосовують складніші пристрої, ніж стежать потенціометричні системи.
Пропонована стежить система відрізняється тим, що на вихідному валу встановлено і. потенціометрів, щітки яких підключені до комутаційного пристрою і каналів, причому рухомий контакт останнього з'єднаний з порівнюючим пристроєм.
Це дозволяє збільшити діапазон кута повороту вихідного валу.
У найпростішому варіанті пропонованого пристрою в системі стеженнявстановлюють два потенціометри зворотного зв'язку і перемикач на два положення.
На фіг. 1 показана блок-схема пропонованої потенціометрнської стежить системи; на фіг. 2 вЂ" схема взаємного розташування елементів потепціометрів проекції вздовж осі вихідного валу; на фнг. 3 вЂ" залежність вхідної напруги слсдягцей системи від заданого кута повороту; на фіг. 4 вЂ" напруги, що знімаються з потенцнометрів в залежності від кута повороту вихідного валу системи.
На вхід блоку 1 надходять порівнювані напруги: вхідна напруга U„і напруга зворотного зв'язку У„ з виходу пе20 реключателя 2. Сигнал неузгодженості ЛУ надходить на вхід підсилювача 8, з виходу якого вЂ" на виконавчий орган 4. З вихідним валом 5 системи стежить механічно пов'язані осі потенціометрів б і 7. Щітки
2год потенціометрів б і 7 з'єднані відповідно і окремо з нерухомими контактами пер тор
65 ше 2л, так що щітка потенціометра здійснює частину обороту щодо осі, не знімаючи напруги з сектора намотування. Сектори
8 і 9 потенціометрів б і 7 розгорнуті один щодо іншого на кут л, а початок одного з потенціометрів поєднано з початком відліку кута повороту вала 5, як зображено на фіг. 2. Ділянки, що залишилися, з кожного кінця сектора (ділянки перекриття) перевищують за величиною максимальну динамічну помилку системи, що стежить. Щітки 10 та 11 потенціометрів б і 7 рухаються синхронно. Сектори 8 і 9 запитані еталонною напругою U.
Пристрій працює наступним чином.
При обертанні валу 5 напруги U, U з потенціометрів виходів б, 7 змінюються так, як показано на фіг. 4. При будь-якому положенні валу 5 знімається вихідна напруга з будь-якого одного потенціометра б або 7, причому є ділянки одночасного знімання вихіднихнапруги з двох потенціометрів. Це дозволяє за допомогою перемикача
2 подавати на вхід блоку 1 напруга U „ при будь-якому значенні кута р, повороту вала 5 системи, що стежить. За наявності напруги, що задає UÇÿä із залежністю від кута ср3ядф представленої на фіг. 3, та наявності сигналу на перемикачі 2, що змінюється відповідно до зміни характеру залежності
U„, наприклад, зі зростання на спадання або навпаки, запропонований пристрій дає можливість порівнювати Uäÿä та U, â необмеженому діапазоні среад
За наявності зазначених умов запропонований пристрій працює наступним чином, При зміні р„, наприклад, у бік, зазначену на фіг. 2 стрілкою, напруга
U„зростає. При цьому на перемикач
2 надходить сигнал на підключення до входу блоку 1 виходу потенціометра 7, який виробляє напругу У зростає зі зміною срс. При зміні cp„, кут дещо відстає, в результаті чого утворюється відмінний від нуля сигнал неузгодженості ЛУ, що приводить в рух систему, що стежить.
У момент переходу р„„через значення л напруга U„, зменшується стрибком, а подається на перемикач 2 керуючий сигнал змінюється так, що до входу блоку 1 підключається вихід потенціометра б, в результаті чого U, íà вході блоку 1 також убуває стрибком на ту саму величину. Знак і величина сигналу ЛП не змінюються, і система, що стежить, продовжує відстежувати заданий кут.
Внаслідок динамічного запізнення щітки 10 і 11 в момент перемикання ще не підійшли до точок с, тому щітка 11 потенціометра б підключається до входу блоку 1, ще перебуваючи поза середньої ділянки l вЂ" т сектора 9, проте наявність ділянки перекриття т вЂ" n забезпечує надходження на вхід блоку 1 напруги U, необхідної величини.
задосягненні р„„значення 2л напруга знову зменшується стрибком, а сигнал У„на перемикач 2 змінюється таким чином, що до входу блоку 1 виявляється підключеним потенціометр 7. Знак і величина сигналу неузгодженості ЛУ при цьому перемиканні також залишаються незмінними, і вал 5 після виконання одного обороту продовжує обертатися в той самий бік, що забезпечує можливість відпрацювання ср „, у необмеженому діапазоні.
Пропонована потенціометрична слідкувальна система реалізована для випадку відпрацювання довільно змінюється кута повороту, що задається цифровою обчислювальною машиною у вигляді коду, який, перетворюючись далі перетворювачем «код-напруга», подавався на вхід блоку 1 у вигляді напруги У„ представленого на фіг. 3. Сигнал на перемикач 2 вироблявся в ЦВМ за спеціальною програмою і видавався у вигляді рівнополярної напруги на реле, яке використовувалося як перемикач 2.
Описаний пристрій може бути виконаний у кількох варіантах. Зокрема, залежність напруг U>, U> знімаються з потенціометрів б і 7, може бути досягнута зсувом щіток 10 щодо щіток 11 на л з однаковим розташуванням секторів 8 і 9 щодо початку відліку. Число потенціометрів і може бути більше двох. Відповідно перемикач 2 повинен мати і положень, напруга U, має зазнавати в періоді 2л кута ц і стрибків, а перемикання потенціометрів повинно відбуватися в моменти досягнення ср значень вЂ" К і
К, де К=О, 1, 2. При необхідності здійснити відпрацювання сер в діапазоні обмеженому, але більшому, ніж діапазон видачі сигналу одного потенціометра, можна встановити і потенціометрів з таким розрахунком, щоб їх сектори, перекриваючись, заповнили необхідний діапазон порівн.
Показана на фіг. 4 залежністьнапруг, що використовуються для побудови U íà вход блоку 1, може бути досягнута одним потенціометром з сектором більше л і з двома ізольованими щітками, розгорнутими на кут л. Відповідно при числі і більшому двох, такий потенціометр повинен мати сектор більше вЂ" та і щіток, розполоп
2 дружинних під кутами вЂ" . л
Потенціометрична слідкувальна система, що містить порівнюючий пристрій, підсилювач, двигун і потенціометр зворотного зв'язку з обмеженим сектором видачі сигналів, що відрізняється тим, що, з метою необмеженого збільшення діапазону кута повороту вихідного валу, на ньому встановлено і
267722 потенціометрів, щітки яких підключені до комутаційного пристрою і каналів, причому рухомий контакт останнього з'єднаний з порівнюючим пристроєм.
Упорядник 3. Маркова
Редактор Л. А, Утєхіна Техред Л. Я. Левіна Коректор М. П. Ромашова
Замовлення 1885111 Тираж 480 Передплатне
ЦНДІПД Комітету у справах винаходів та відкриттів при Раді Міністрів СРСР