60. Импульсные преобразователи скорости.

Імпульсний перетворювач швидкості (ДИ), який здійснює перетворення кутової швидкості двигуна в імпульси із частотою (f) пропорційної швидкості.

ДИ - виробляє дві серії імпульсів, зрушених по фазі на π/2, які використовуються для визначення кутової швидкості і її знака. Один з можливих варіантів побудови ДИ це застосування фотоелектричного кодового диска.

Мал.8.21. Схема кодового диска

На кодовому диску розташовано дві серії щілин, які пропускають світло. Світло від джерела проходить через щілини й попадає на фотодіоди, які відкриваються, і пропускаю струм. При закритті щілин фотодіоди закриваються. При обертанні диска з кутовою швидкістю ω обоє фотодіода дають чергування max і mіn сигналів із частотою f_ди=ω/2π*N_ди, де Nди ємність кодового диска, число імпульсів за один оборот.

Однак отриманий сигнал не може бути надалі використаний без корекції, тому що він змінюється як за формою, так і амплітуді при зміні швидкості двигуна. Тому в схемі необхідний вузол формування вихідного сигналу. Можливий варіант.

Мал.8.22. Схема датчика імпульсів

У підсилювачі В1 сигнал підсилюється й формується по полярності (Uу1). Далі підсилювач , зібраний на V1,V2, що працює з позитивним зворотним зв'язком (релейний режим) дає на виході прямокутні імпульси (U1), зі змінною тривалістю. Однак вартий на виході одновібратор S формує на виході імпульси однакової амплітуди й тривалості.

Отримана схема повинна бути доповнена вузлом, який би виділяв напрямок обертання. Він може мати вигляд.

М ал.8.23. Схема розділення в часі імпульсів двох каналів в датчике швидкості

Вихідний сигнал (U_вых, В) з'явиться при такому напрямку обертання, при якому U₂ випередить по фазі на π/2 від U₁ і елемент збігу відкритий для U_вых1. При іншому напрямку обертання U₂ відстає по фазі на π/2 від U₁ і відкритий елемент збігу для U_вых2.

Другий складової ЦДС як ми відзначали, є СИ. Він може бути виконаний подвійно. На заданому періоді Т він може підраховувати число імпульсів

т.к. молодшому розряду відповідає один імпульс, те розв'язна здатність буде N/1, а точність δ=1/N. Дискретність Δn0=1/Nдит. Таким чином, збільшення дискретності можливо при збільшенні Т, а це значить при більших значеннях швидкості. Інший спосіб - це підрахунок високочастотних імпульсів на заданому інтервалі Т. Цей спосіб ефективний саме при низьких швидкостях. У реальних системах приводу, для зниження дискретності за часом у швидкодіючих системах з керуванням по інтегралу сигналу неузгодженості інтегрування різниці швидкостей виконується підрахунком різниці безпосередньо числа імпульсів з, що задає обладнання й з датчика імпульсів за допомогою реверсивного лічильника.

61.Датчик напряжения и тока.

В системах электропривода контролируемыми величинами являются не только механические величины, но и напряжение, ток, мощность и.т.д. Для измерения этих величин используются датчики. К числу типовых относятся датчик тока (ДТ), датчик напряжения (ДН).

Назначение таких датчиков – преобразование входной величины – напряжения или тока цепи преобразователя, двигателя в выходной сигнал, пропорциональный входной величине. Датчика могут при этом выполнять одновременно и функции согласующего элемента – потенциального разделителя, усилителя по напряжению, мощности. В зависимости от выходного сигнала датчика разделяются на аналоговые и дискретные.

Обобщенная структурная схема аналоговых (6.24.а) и цифровых (6.24.б) ДН и ДТ.

Рис.6.24.

можно выделить три части : вводную цепь ВЦ, потенциальный разделитель ПР, выходной усилитель Вых. ус. датчиком является входная цепь – делитель напряжения, шунт, трансформатор напряжения или тока с выпрямителем. Эта цепь преобразует измеряемые напряжения или ток во входное напряжение постоянного тока. Потенциальный разделитель гальванически разделяет входную и выходную цепь.

Выходной усилитель формирует усиленный по напряжению и мощности выходной сигнал датчика. Характеристики управления ДН и ДТ прямолинейны:

U_вых. =K^/_в.ц. * K_п.р. * K_у.в. * U= K_дн * U

U_вых. =K^//_в.ц. * K_п.р. * K_у.в. * I = K_дт * I

Для измерения цепи постоянного тока

U_вх. = K^//_в.ц. * I= R _ш * I

U_вх. = K^//_в.ц. * I= K_тт *K_в * R_ш * I

Цифровые ДН, ДТ имеют аналогичную структурную схему, но для формирования цифрового выходного сигнала снабжены АЦП (б). Характеристики управления цифровых ДН и ДТ описываются выражениями

N_вых. =K^/_в.ц. * K_п.р. * K_у.в. * K_ацп * U= K_дн * U

N_вых. =K^//_в.ц. * K_п.р. * K_у.в. * K_ацп *I = K_дт * I