RU1827525C - Movement-phase converter - Google Patents
Movement-phase converterInfo
- Publication number
- RU1827525C RU1827525C SU914920933A SU4920933A RU1827525C RU 1827525 C RU1827525 C RU 1827525C SU 914920933 A SU914920933 A SU 914920933A SU 4920933 A SU4920933 A SU 4920933A RU 1827525 C RU1827525 C RU 1827525C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- alarm
- signal
- amplifier
- unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике и может быть использовано дл измерени перемещений. Целью изобретени вл етс повышение информативности. Преобразователь перемещение-фаза содержит чувствительный элемент, включающий в себ ферромагнитный корь, установленный с возможностью перемещени , симметрирующую ферромагнитную пластину, секции обмотки возбуждени , соединенные последовательно согласно, секции измерительной обмотки, соединенные последовательно встречно, сердечник, блок повышени достоверности измер емого перемещени , в который вход т ключи, эталонный фазосдвигающий блок, блок управлени , шина управлени , а также генератор синусоидального напр жени , фазосдвигающий блок коррекции фазы опорного сигнала, усилители-ограничители, фазометр, имеющий в своем составе выходной каскад усилени напр жени посто нного тока, блок регулировани чувствительности преобразовател , блок формировани предупредительного сигнала , в который вход т регулируемый фазовращатель , усилитель-ограничитель, схема сравнени , блок формировани аварийного сигнала, в который вход т регулируемый фазовращатель , усилитель-ограничитель, схема сравнени , а также узел индикации предупредительного сигнала и узел индикации аварийного сигнала. 3 ил.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure movements. The aim of the invention is to increase information content. The displacement-phase transducer comprises a sensing element including a ferromagnetic core mounted for displacement, a symmetrical ferromagnetic plate, excitation coil sections connected in series according to, measuring winding sections connected in series, a core, a measurement movement increasing reliability block into which includes keys, a reference phase-shifting unit, a control unit, a control bus, as well as a sinusoidal voltage generator, phase separation a flashing reference phase correction block, amplifier limiters, a phase meter incorporating a DC voltage amplification output stage, a converter sensitivity control unit, an alarm signal generating unit that includes an adjustable phase shifter, an amplifier-limiter, a comparison circuit; an alarm generating unit, which includes an adjustable phase shifter, an amplifier-limiter, a comparison circuit, as well as an alarm indication unit and an ind katsii alarm. 3 ill.
Description
Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике и может быть использовано дл измерени перемещений валов двигателей (объектов контрол ), и регистрации их положени в критических точках диапазона измер емых перемещений с выдачей отличительных сигналов.The invention relates to a control and measuring technique and can be used to measure the movements of motor shafts (objects to be monitored), and record their position at critical points of the range of measured movements with the generation of distinctive signals.
Цель изобретени - повышение информативности .The purpose of the invention is to increase information content.
На фиг. 1 приведена блок-схема преобразовател ; на фиг. 2 - векторна диаграмма выходных сигналов; на фиг. 3 - временные диаграммы выходных сигналов преобразовател .In FIG. 1 shows a block diagram of a converter; in FIG. 2 is a vector diagram of output signals; in FIG. 3 - time diagrams of the output signals of the Converter.
Преобразователь перемещение-фаза содержит чувствительный элемент 1, включающий в себ ферромагнитный корь 2, установленный с возможностью перемещени , симметрирующую ферромагнитную пластину 3, секции 4 и 5 обмотки возбуждени ,электрически соединенные последовательно согласно, секции 6 и 7 измерительной обмотки, электрически сое- дине ные последовательно встречно, сердечник 8, блок 9 повышени достоверности измер емого перемещени , в который вход т ключи 10 и 11, эталонный фазосдвигаю00 hOThe displacement-phase converter comprises a sensing element 1, including ferromagnetic core 2, mounted for displacement, balancing the ferromagnetic plate 3, sections 4 and 5 of the field winding, electrically connected in series according to sections 6 and 7 of the measuring winding, electrically connected sequentially counter, core 8, block 9 increase the reliability of the measured movement, which includes keys 10 and 11, the reference phase-shift00 hO
ч| ел ю елh | eat you eat
щий блок 12, блок 13 управлени , шина 14 управлени , а также генератор 15 синусоидального напр жени , фазосдвигающий блок 16 коррекции фазы опорного сигнала, усилители-ограничители 17 и 18, фазометр 19, имеющий в своем составе выходной каскад 20 усилени напр жени посто нного тока, блок 21 регулировани чувствительности преобразовател , блок 22 формировани предупредительного сигнала, в который вход т регулируемый фазовращатель 23, усилитель-ограничитель 24, схема сравнени 25; блок 26 формировани аварийного сигнала, в который вход т регулируемый фазовращатель 27, усилитель-ограничитель 28, схема сравнени 29, а также узел индикации 31 аварийного сигнала. Параллельно секции 7 измерительной обмотки подключен фазосдвигающий элемент R, в качестве которого выбран резистор, который в соче- тании с индуктивностью измерительной обмотки представл ет собой фазовращатель.a blocking unit 12, a control unit 13, a control bus 14, as well as a sinusoidal voltage generator 15, a phase shifting block 16 for correcting the phase of the reference signal, limiters 17 and 18, a phase meter 19, which incorporates a constant voltage output stage 20 current, block 21 for adjusting the sensitivity of the converter, block 22 for generating an alarm signal, into which the adjustable phase shifter 23 enters, amplifier-limiter 24, comparison circuit 25; an alarm generating unit 26, which includes an adjustable phase shifter 27, an amplifier-limiter 28, a comparison circuit 29, and an alarm indicating unit 31. In parallel with section 7 of the measuring winding, a phase-shifting element R is connected, for which a resistor is selected, which, in combination with the inductance of the measuring winding, is a phase shifter.
Преобразователь работает следующим образом.The converter operates as follows.
При подключении обмотки возбуждени (секции 4 и 5) к источнику 15 синусоидального напр жени в секци х 6 и 7 измерительной обмотки возбуждаютс напр жени Upa6 (х) и Uon (x) соответственно. С помощью фазосдвигающей цепи (параллельно соединенные индуктивность секции 7 измерительной обмотки и элемент R) фазу синусоидального напр жени Uon (х) смещают относительно синусоидального напр жени ираб (х) на угол $j более 90°, не менее 180°. Напр жени Краб (х) и Uon (x) геометрически суммируют на секци х 6 и 7, а результирующий сигнал УЈ и опорный сигнал Uon (x) через ключи 11 и блок 16 коррекции фазы опорного сигнала подают на входы усилителей-ограничителей 17, 18 соответственно, с выходов которых сигналы 1% и Uon (x) подают соответственно на сигнальные входы ВХ.1 и ВХ.2 фазометра 19, регистрирующего разность фаз между сигналами U и U0n (x) в виде напр жени посто нного тока.When the field winding (sections 4 and 5) is connected to the sinusoidal voltage source 15, the voltage Upa6 (x) and Uon (x), respectively, are excited in sections 6 and 7 of the measurement winding. Using a phase-shifting circuit (parallel connected inductance of section 7 of the measuring winding and element R), the phase of the sinusoidal voltage Uon (x) is shifted relative to the sinusoidal voltage of irab (x) by an angle $ j of more than 90 °, not less than 180 °. The voltages Crab (x) and Uon (x) are geometrically summed over sections 6 and 7, and the resulting signal VЈ and the reference signal Uon (x) are supplied through the switches 11 and the phase correction block 16 of the reference signal to the inputs of limiters 17, 18 respectively, from the outputs of which the signals 1% and Uon (x) are supplied respectively to the signal inputs BX.1 and BX.2 of the phase meter 19, which registers the phase difference between the signals U and U0n (x) in the form of a direct current voltage.
При перемещении контролируемого объекта и св занного с ним кор 2 в направлении увеличени зазора (Зр обеспечиваетс модул ци напр жений на обмотках 6, 7 в функции перемещени dp,When moving the controlled object and the associated core 2 in the direction of increasing the gap (Zp, the voltage modulation on the windings 6, 7 is provided as a function of the movement dp,
Напр жение Upa6 (х), возбуждаемое t вVoltage Upa6 (x) driven by t in
секции 6, уменьшаетс , а напр жение Uon (х), возбуждаемое в секции 7, возрастает.section 6 decreases, and the voltage Uon (x), excited in section 7, increases.
Функци преобразовани определ етс вы 0 5 0 The conversion function is determined by you 0 5 0
55
0 5 0 5 0 5 0 5
Э E
ражениемrage
РВЫХ arctg sinj/ьREAR arctg sinj / b
55
то ,/, . Upa6 (х) then, /,. Upa6 (x)
cosvb+ ц;;cosvb + q ;;
О).ABOUT).
где УЙЫХ - фаза результирующего суммарного сигнала Ц относительно вектора напр жени Uon (x);where YYYYH is the phase of the resulting total signal C relative to the voltage vector Uon (x);
Vo угол сдвига фаз между векторами напр жений ираб (х) и Uon (x).Vo is the phase angle between the stress vectors irab (x) and Uon (x).
При изменении модулированных напр жений Upa6 (x) и Uon (x) на секци х 6, 7 измерительной обмотки в функции перемещени измен етс величина и фаза суммарного (результирующего) сигнала на величину ( дег), что по сн ет векторна диаграмма выходных сигналов датчика (фиг. 2), на которой напр жени , соответствующие максимальному зазору (Зр.тах, обозначены штрихом, а без него - напр жени , соответствующие минимальному зазору рр min.When the modulated voltages Upa6 (x) and Uon (x) change on sections 6, 7 of the measuring winding, the value and phase of the total (resulting) signal change by the value (deg) in the displacement function, which illustrates the vector diagram of the sensor output signals (Fig. 2), in which the stresses corresponding to the maximum clearance (Sp. max are indicated by a dash, and without it, the stresses corresponding to the minimum clearance pp min.
При измерении перемещений в рабочем режиме управл ющий сигнал на шине 14 отсутствует, на инверсном выходе блока 13 по вл етс управл ющий сигнал, который поступает на управл ющий вход ключа 11 и открывает его. С пр мого выхода блока 13 сигнал поступает на вход ключа 10 и закрывает его. Суммарное синусоидальное напр жение UJT с выхода секций 6, 7 измерительной обмотки поступает на вход первого усилител -ограничител 17, а опорное синусоидальное напр жение Uon (x) - через открытый ключ 11 и блок 16 коррекции фазы опорного сигнала поступает на вход усилител -ограничител 18,When measuring displacements in the operating mode, there is no control signal on bus 14, a control signal appears on the inverse output of block 13, which is fed to the control input of key 11 and opens it. From the direct output of block 13, the signal enters the input of key 10 and closes it. The total sinusoidal voltage UJT from the output of sections 6, 7 of the measuring winding is fed to the input of the first amplifier-limiter 17, and the reference sinusoidal voltage Uon (x) is supplied through the public switch 11 and the reference phase correction block 16 to the input of the amplifier-limiter 18 ,
С выходов усилителей-ограничителей 17, 18 сигналы J и U0n (x) поступают на входы фазометра 19, который регистрирует изменение фазы суммарного сигнала в функции перемещени рвы f (5Р) на его входах в виде изменени напр жени посто нного тока в функции перемещени .From the outputs of the limiter amplifiers 17, 18, the signals J and U0n (x) are fed to the inputs of the phase meter 19, which registers the phase change of the total signal as a function of moving the ditch f (5P) at its inputs as a change in the DC voltage as a function of movement.
Повышение информативности преобразовател , выражающеес в формировании и регистрации предупреждающей информации о перемещении объекта контрол в зону , нахождение в которой может привести к предаварийной или аварийной ситуации двигател или другого механизма, осуществл етс следующим образом.An increase in the information content of the converter, expressed in the generation and recording of warning information about the movement of the monitoring object in the zone, the presence of which can lead to a pre-emergency or emergency situation of the engine or other mechanism, is carried out as follows.
Синусоидальный опорный сигнал U0n (вх-18), поступающий на вход регулируемого фазовращател 23 с выхода блока 16, с помощью регулируемого фазовращател 23 блока 22 сдвигают по фазе таким образом, чтобы при достижении объектом контрол зазора (точки диапазона измерени ) 5Р предупр. на выходе схемы совпадени 25 по вилс The sinusoidal reference signal U0n (input-18), which is input to the adjustable phase shifter 23 from the output of block 16, is shifted in phase with the help of the adjustable phase shifter 23 of block 22 so that when the object reaches the gap (measurement range point) 5P warning. at the output of matching circuit 25
сигнал U пред.щв виде последовательности пр моугольных импульсов. При этом (исход из практических соображений при конструировании ) угол у предупр. сдвига по фазе опорного сигнала Don (вых-23) на выходе фазовращател 23 относительно сигнала Uon (вх-18) на его входе можно регулировать в пределах 0,5 рвых.тах Афедулр 0,9 рвых max (рвых.тах - максимальное значение диапазона изменени фазы результирую- щего суммарного сигнала U , соответствующего диапазону измер емых перемещений).signal U pre.as a sequence of rectangular pulses. At the same time (the outcome from practical considerations in the design) angle at warning. phase shift of the reference signal Don (out-23) at the output of the phase shifter 23 relative to the signal Uon (in-18) at its input can be adjusted within 0.5 rpm. phase change of the resulting total signal U corresponding to the range of measured displacements).
Сдвинутый по фазе сигнал U0n (вых-23) с выхода фазовращател 23 (на фиг. 3, г изображен сплошными лини ми) проходит через усилитель-ограничитель 24, на выходе которого формируетс сигнал Uon (вх. 1-25) (на фиг. 3, г изображен штриховыми лини ми ), который поступает на первый вход 8Х. 1 схемы совпадени 25. на второй вход ВХ.2 которой поступает сигнал Don (вх. 2-25,29) пр моугольной формы с выхода усилител - ограничител 17 (на фиг. 3, б изображен штриховыми лини ми).The phase-shifted signal U0n (out-23) from the output of the phase shifter 23 (shown in solid lines in Fig. 3d) passes through an amplifier-limiter 24, at the output of which a signal Uon (input 1-25) is generated (in Fig. 3d is shown by dashed lines), which is supplied to the first input 8X. 1 of coincidence circuit 25. to the second input ВХ.2 which receives a Don signal (input 2-25,29) of a rectangular shape from the output of the amplifier - limiter 17 (shown in dashed lines in Fig. 3b).
На выходе схемы совпадени 25 формируетс предупредительный сигнал ипред(вх- 30) в виде последовательности пр моугольных импульсов с измен ющейс в сторону увеличени длительностью по ме- ре увеличени измер емого зазора (на фиг. 3. д изображена максимальна длительность этих импульсов), который поступает на вход блока 30 индикации предупредительного сигнала. Блок 30 обеспечивает преобразование и индикацию предупредительного сигнала в световом или другом виде , позвол ющим его обнаружить автоматической системе управлени и регулировани машиной (агрегатом) или обс у- живающим персоналом и прин ть необходимые меры, например, по подготовке к работе резервной машины или агрегата.At the output of matching circuit 25, a warning signal ipred (in-30) is generated in the form of a sequence of rectangular pulses with increasing in duration with increasing duration as the measured gap increases (Fig. 3. e shows the maximum duration of these pulses), which arrives at the input of the warning indication unit 30. Block 30 provides conversion and indication of the warning signal in a light or other form, allowing it to be detected by an automatic control and regulation system by a machine (unit) or maintenance personnel and take necessary measures, for example, to prepare for operation of a backup machine or unit.
Одновременно синусоидальный опорный сигнал Uon (вх-18) поступает на вход регулируемого фазовращател 27 блока 26 формировани аварийного сигнала. С помощью регулируемого фазовращател 27 сдвигают по фазе сигнал Uon (вх-18) таким образом, чтобы при достижении объектом контрол зазора (точки диапазона измерени ) dp авар, на выходе схемы совпадени 29 по вилс сигнал Uaep чл в виде последовательности пр моугольных импульсов.At the same time, the sinusoidal reference signal Uon (BX-18) is input to the adjustable phase shifter 27 of the alarm generating unit 26. Using an adjustable phase shifter 27, the signal Uon (BX-18) is phase-shifted so that when the object reaches the gap (measurement range point) dp avar, at the output of the matching circuit 29, the Uaep signal will appear as a sequence of rectangular pulses.
При этом (исход из практических сооб- ражений при конструировании) угол уЗааар сдвига по фазе опорного сигнала Uon (вых- 27) на выходе фазовращател 27 относительно сигнала U0n (ex-18} на его входеIn this case (based on practical considerations in the design), the angle of rotation of the reference signal Uon (output 27) at the output of phase shifter 27 relative to the signal U0n (ex-18} at its input
можно регулировать в пределах 0,8 реых тах равар. рвых тех.Сдвинутый по фазе сигнал Uon. (вых-27) с выхода фазовращател 27 (на фиг. 3, е изображен сплошными лини ми ) проходит через усилитель-ограничитель 28, на выходе которого формируетс сигнал Uon. (ex. 1-29) (на фиг. 3, е изображен штриховыми лини ми), который поступает на первый вход ВХ.1 схемы совпадени 29, на второй вход ВХ.2 которой поступает сигнал U (вх. 2-25, 2§У пр моугольной формы с выхода усилител -ограничител 17 (на фиг. 3, б изображен штриховыми лини ми). На выходе схемы совпадени 29 формируетс аварийный сигнал Uaeap. (вх-31) в виде последовательности пр моугольных импульсов с измен ющейс в сторону увеличени длительностью по мере увеличени измер емого зазора (на фиг. 3. ж изображена максимальна длительность этих импульсов). который поступает на вход блока 31 индикации аварийного сигнала.can be adjusted within 0.8 re max. first technical phase-shifted signal Uon. (output-27) from the output of phase shifter 27 (shown in solid lines in Fig. 3e) passes through an amplifier-limiter 28, at the output of which a signal Uon is generated. (ex. 1-29) (in Fig. 3, e is shown by dashed lines), which is fed to the first input ВХ.1 of the coincidence circuit 29, to the second input ВХ.2 of which a signal U is received (input 2-25, 2 § A rectangular shape at the output of the amplifier-limiter 17 (shown in dashed lines in Fig. 3b). The Uaeap alarm is generated at the output of the matching circuit 29. (I-31) as a sequence of rectangular pulses with a changing direction increase in duration as the measured gap increases (in Fig. 3. g shows the maximum duration of these pulses). steps to the input of block 31, the alarm indication.
Блок 31 обеспечивает преобразовани и индикацию аварийного сигнала в световом , звуковом или другом виде, позвол ющем его обнаружить автоматической системе управлени и регулировани машиной (агрегатом) или обслуживающим персоналом и прин ть экстренные меры к остановке машины с целью исключени аварийной ситуации и дать команду на пуск в работу резервной машины (агрегата), подготовленной к работе после выдачи предупредительного сигнала.Block 31 provides conversion and indication of the alarm signal in a light, sound or other form that allows it to be detected by an automatic control system by a machine (unit) or maintenance personnel and take emergency measures to stop the machine in order to prevent an emergency and give a start command into the operation of the backup machine (unit), prepared for operation after issuing an alarm.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914920933A RU1827525C (en) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | Movement-phase converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914920933A RU1827525C (en) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | Movement-phase converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1827525C true RU1827525C (en) | 1993-07-15 |
Family
ID=21566032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU914920933A RU1827525C (en) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | Movement-phase converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1827525C (en) |
-
1991
- 1991-01-22 RU SU914920933A patent/RU1827525C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР Мг 1663397, кл. G 01 В 7/00. 1989. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0883234A2 (en) | Drive circuit for brushless motor | |
JPH04307306A (en) | Angle position sensor for revolving shaft | |
US8466646B2 (en) | Apparatus and method for determining angular position | |
US4841209A (en) | Actuator control system with displacement sensor fault detection | |
US5174041A (en) | Method for measuring a length and electronic slide caliper | |
DK172562B1 (en) | Method of measuring fault currents in an inverter, as well as inverters with controlled semiconductor switches | |
RU1827525C (en) | Movement-phase converter | |
JP3041645B2 (en) | Angular position sensor for absolute measurement of rotation angle over multiple rotation speeds | |
US4268786A (en) | Position pickup for numerically controlled machine tools | |
JPH06147922A (en) | Displacement measuring device | |
US5668480A (en) | Variable-phase resistive transducer, and method of operating same | |
CA1089951A (en) | Electronic system for detecting direction of motion | |
US4162491A (en) | Inductive position sensor with minimum output signal level capacitively coupled to indicate failure of device | |
GB1495148A (en) | Switch-condition-transmitting device | |
GB2257524A (en) | Device for detecting defects in sensors | |
JP2002533707A (en) | Sensor device for detecting physical measurements | |
JPH01176972A (en) | Noncontact type position detection sensor | |
SU951162A1 (en) | Method of indicating current direction or voltage polarity | |
SU1569987A1 (en) | Position-to-number converter | |
GB2043258A (en) | Position sensor with failure detector | |
JPH0224687B2 (en) | ||
SU1021928A1 (en) | Device for measuring displacements | |
SU1174859A1 (en) | Device for measuring rotational speed | |
RU2069889C1 (en) | Servo system | |
SU1018005A1 (en) | Device for checking electrical conductivity |