SU763705A2 - Цифровой измеритель мощности - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и предназна чено дл  использовани  в дискретных измерител х мощности, передаваемой вращающимис  валами. В основном авт.св. № 673874 описа цифровой измеритель мощности,содержащий измеритель деформации, датчики деформации, формирователи импульсов и схему управлени  l . Недостатком этого устройства . вл етс  отсутствие в нем схемы, обеспечивающей устранение погрешностей, вносимых формировател ми сигналов датчиков деформации вала. Вследствие малой величины деформации (угла закручивани ) вала, передающего крут щий ..момент, погрешности формирователей , преобразующих в импульснуй форму сигналы двух датчиков деформации закрепленных в контрольных сечени х вала, и изменение этих погрешностей во времени в результате уходов параметров формирователей (по произвольному закону) существенно снижают точность измерени  угла закручивани  вала и, следовательно, точность измерени  мощности. Цель изобретени  - повышение точности измерени  мощности. Указанна  цель достигаетс  тем, что в измеритель введены управл ющий триггер и две ключевые схемы, одна из которых включена между выходом первого датчика деформации и формирователем импульсов второго датчика деформации, который соединен с этим фрЕ трователем через вторую ключевую схему, причем управл ющие входы ключевых схем подключены соответственно к единичному и нулевому выходам управл ющего триггера, установочные входы которого св заны с- командными выходами схемы управлени . На чертеже представлена функциональна  схема измерител . В состав измерител  вход т: фазовый измеритель деформации 1, включак ций в себ  датчики деформации 2 и 3, формирователи 4 и 5 импульсов, фазовый дискриминатор б, ключевые cxeNM 7 и 8 и управл ющий триггер 9, задающий генератор 10, схема управлени  11, логические схемы 12 и 13, реверсивный счетчик 14 измерени  деформации, счетчик 15 результата, анализаторы О 16 и 17 Выход датчика деформации 2 соединен со входом формировател  4 и инфо мационным входом ключевой схемы 7. Выход датчика деформации 3 через информационный вход ключевой схемы 8 св зан со входом формировател  5, к которому также подключен и выход ключевой схемы 7. Управл нлцие входы ключевых схем 7 и 8 соединены соответственно с единичнЕлм и нулевым выходами управл ющего триггера 9, чьи установочные входы св заны с пер вым и вторым командными выходами схе мы управлени  11. Выходы формировате лей 4 и 5 подключены ко входам фазового дискриминатора б, знаковый выход которого св зан со знаковым входом логической схемы 12, а его информационный выход св зан с измерительным входом схемы 12. Измерительный вход логической схемы 13 сое динен с выходом одного из формирователей импульсов (например, формировател  5). Синхронизирующие входы схем 11-13 подключены к выходу задаю щего генератора 10. Первый и второй режимные выходы схем управлени  11 св заны соответственно с первыми и вторыми режимными входами логических схем 12 и 13. Первый и второй выходы логической схемы 12 соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами счетчика 14. Выход ло гической схемы 13 подключен ко входу счетчика 15. Выходы счетчиков 14 и 15 через анализаторы О 16 и 17 св заны с первым и вторым командными входами схемы управлени  11. Работа цифрового измерител  мощности заключаетс  в том, что в каждо цикле измерени  мощности осуществл е с  автоматическа  коррекци  измер емой величины сдвига фаз между сигналами с выходов датчиков деформации (характеризующего величину крут щего момента) на величину, соответствующую разности фаз (погрешности) между формировател ми, путем подключ ени  с помощью ключевых схем сигнала от одного из датчиков деформации ко входам обоих формирователей импульсо Устройство работает следующим образом. Перед началом каждого цикла измерени  мощности реализуетс  режим под строЧки. По сигналу с первого команд ного выхода схемы управлени  11 триг гер I Останавливаетс  в единичное состо ние, в результате чего ключева  схема 8 закрываетс , а схема 7 открываетс , и выходной от датчика деформации 2 подключаетс  ко входам обоих формирователей 4 и 5, На выходах формирователей 4 и 5 получаемые сигналы, в зависимости от различи  характеристик формирователей , могут иметь некоторую раз . ность фaзiiT, величина и знак кото рой определ ютс  фазовым дискриминатором б.. Длительность импульсного сигнала на информационном выходе дискриминатора 6 равна величине разности фаз, а высокий или низкий потенциал на знаковом выходе дискриминатора б соответствует положительному или отрицательному знаку разности фаз. В режиме подстройки сформированный на первом режимном выходе схемы управлени  11 потенциал подаетс  на первый режимный вход логической схемы 12. При этом логическа  схема 12 с помощью импульсов задающего генератора 10 (период следовани  которых Tj.p) преобразует поступающие на ее измерительный вход сигналы от фазового дискриминатора б в пачки импульсов, которые в зависимости от знака разности фаз подаютс  на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 14. В течение интервала времени, отводимого на режим подстройки (равного по длительности рабочему режиму измерени  разности фаз датчиков 2 и 3), в реверсивном счетчике 14 определ етс  число импульсов опорной частоты, пропорциональное величине и знаку сдвига фаз на выходах формирователей 4 и 5, вызванного погрешност ми формирователей . При этом знак этого числа противоположен знаку разности фаз, т.е. в случае положительного знака разности фаз счет импульсов в счетчике 14 идет по вычитающему каналу, а в случае отрицательного знака - по суммирующему каналу. Таким образом, в результате счета в режиме подстройки число в счетчике 14 характеризует величину - ( i лТф ) , В рабочем режиме измерени  разности фаз по сигналу со второго командного выхода схемы управлени  11 триггер 9 устанавливаетс  в нулевое состо ние, в результате чего ключева  схема 7 закрываетс , а схема 8 открываетс  и на входы формирователей 4 и 5 поступают соответствующие сигналы от датчиков деформации 2 и 3. При этом измер етс  реальный сдвиг фаз между датчиками 2 и 3, определ емый как крут щим моментом, так и существующими погрешност ми, вносимыми, формировател ми, т.е. кр- qp Так как импульсы, характеризующие эту величину, суммируютс  с содержи .мым счетчика 14, полученным в режиме подстройки, то в результате в счетчике 14 будет число импульсов, пропорциональное величине 4iAV( Эта величина характеризует только сдвиг фаз датчиков деформации 2 и 3,

определ емый крут щим моментом М, без учета погрешностей формирователе 4 и 5.

Режим измерени  разности фаз выполн етс  в течение интервала времени , отсчитываемого счетчиком 15, на который через логическую схему 13 (управл емую от. сигнала с первого режимного выхода схемы управлени  11) поступают импульсы от задающего генератора 10.

Переход к режиму измерени  мощности осуществл етс  при переполнении счетчика 15 и поступлении через анализатор О 17 сигнала на второй командый вход схемы управлени  11. При этом происходит переключение разрешающего потенциала на второй режимный выход схемы управлени  11, в результате чего логическа  схема 12 подключает к вычитающему каналу счетчика 14 сигналы, поступающие от задающего генератора 10, а логическа  схема 13 подключает ко входу счетчика 15 сигналы, поступающие с выхода одного из формирователей (например, с формировател  5). Частота следовани  этих сигналов пропорциональна скорости вращени  веша. Таким образом, в счетчике 15 за врем , пропорциональное М подсчитываетс  число импульсов, пропорциональное скорости вращени  вала, что и соответствует измер емой мощности, передаваемой вращающимс  валом.

Таким образом, введение в устройство двух ключевых схем и св занното с ними управл гощего триггера позвол ет обеспечить режим автоматической подстройки, в результате которого в каждом цикле измерени  мощности производитс  коррекци  измер емого значени  сдвига фаз датчиков деформации на величину погрешности, вносимой различием характеристик формирователей сигналов датчиков, за счет чего повьплаетс  точность измерени  мощности .

0

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 673874, кл. G 01 L З/Ю, 1977 (прототип).