DE2052677A1

DE2052677A1 - Schaltung eines Frequenz-Analog-Umwandlers

Info

Publication number: DE2052677A1
Application number: DE19702052677
Authority: DE
Inventors: Jiri Dipl.-Ing. Prag Badal
Original assignee: CZKD PRAHA
Current assignee: CZKD PRAHA
Priority date: 1970-10-20
Filing date: 1970-10-27
Publication date: 1972-05-04
Also published as: CH529352A

Description

Schaltung eines Frequenz-Analog-Umwandlers Die Erfindung betrifft Schaltung eines Frequenz-Analog-Umwandlers, dessen Aufgabe darin besteht, die Größe der gemessenen Frequenz in ein Gleichstromsignal umzuwandeln.
In der Regelungstechnik finden wir sehr oft Probleme, die beim Abtasten von verschiedenen Größen, zum Beispiel von Umdrehungen, entstehen. Es wird dabei verlangt, daß der betreffende FUhler der gegebenen physikalischen Grdße zusammen mit dem Umwandler ein Gleichstromsignal, das am wenigsten durch ungewUnschte StUrsignale belastet sein soll, herausglbt. Dazu werden Gleichstromfühler gebraucht, wie zum Beispiel eine Tachodynamo, die aber gegen Störsignale ziemlich emprindlich ist. Als eine moderne Methode wird die Verwendung eines magnetischen oder optischen Ftlhlers betrachtet, in dem die Drehzahlgröße in ein elektrisches Signal von veränderlicher Frequenz umgewandelt wird. Dieses Frequenzsignal muß in einen Gleichstrom oder eine Gleichstromspannung umgewandelt werden. Dabei ist es aber notwendig, daß der Umwandler mit großer Genauigkeit arbeitet.
Die Erfindung laut der Patentanmeldung beseitigt die oben angefUhrten Nachteile der bisher bekannten Einrichtungen und löst die gegebene Aufgabe in der Weise, daß an den Ausgang der FUhlerspule eines Impulsfühlers der Eingang eines Impulsformers angeschlossen ist, dessen Ausgang erstens mit dem Eingang eines Differenziergliedes und zweitens mit dem Eingang eines Richtungsglieds verbunden ist, wobei der Ausgang des Differenziergliedes mit dem Eingang eines Summiergliedes, der Ausgang des Summiergliedes und der Ausgang des Richtungsgliedes mit dem Eingang eines Umwandlers und der Ausgang des Umwandlers mit dem Eingang eines Verstärkers verbunden ist, und der Umwandler aus einer Spannungsquelle der gewünschten Größe gespeist wird. Der Ausgang des Richtungsgliedes ist noch mit dem Eingang des Umwandlers verbunden.
Ein Durchführungsbeispiel der Schaltung laut der Erfindung ist in der beigelegten Zeichnung dargestellt.
Der Drehzahlfühler 1 ist mit zwei Fühlerspulen 11, 12 versehen, deren Ausgangssignale an die Impulsformer 2, 2' gele@@et werden.
Die Ausgänge der Umformer 2, 2' sind an die Eingänge des Richtungsgliedes 4, 4' und an die Eingänge der Differenzierglieder 3, 3' angeschlossen, deren Ausgangs signale in dem Summierglied 5 addiert werden. Der Ausgang dieses Summiergliedes 5 wird zu den Umwandlern 6, 6' geleitet, die durch die Ausgänge des Richtungsgliedes ir blockiert und aus einer Quelle 8 der gewUnschten Größe gespeist werden. In den Verstärker 7 werden die Ausgänge der Quelle 8 der gewünschten Größe und der gemeinsame Ausgang der Umwandler 6, 6' geleitet.
Die einzeinen Teille haben die folgenden Aufgaben: Jeder Impuls-F@@mgeber glbt dem Fühler-Slgnal eine Standardf@rm. Dabel lann bei einem einfachen Fühler nur ein Formgeber verwendet werden, -oder zwei, wenn ein DoppelfUhrersystem mit gegenseitiger Phasenverschiebung der abgetasteten Spannungen verwendet wird. In dem Differenzierglied entstehen Impulse, und zwar bei der vorderen als auch bei der rückwärtigen Impulskante. Die Differenzierglieder sind wieder zwei oder nur eins. In dem Richtungsglied wird mit Hilfe von Impulsen, die mittels Koinzidenz geformt worden sind, die wechselseitige Impulsphasenverschiebung der beiden Spannungen festgestellt, woraus dann die Drehrichtung des Drehzahlfühlers bestimmt wird. Diese Angabe wird in die Umwandler geführt und bestimmt, welcher von ihnen geöffnet werden soll.
In dem Summierglied werden alle Ausgänge der Differenzierglieder addiert.
Durch diese Methode wird nämlich eine viermal so große Impulsfrequenz gewonnen, wie bei einem üblichen Impulsformer. Das bedeutet aber gleichzeitig, daß auch der brauchbare Meßbereich für die Umdrehungen viermal vergrößert wird.
In dem Umformglied werden die Impulse in aen Ausgangsgleichstrom oder die -spannung so umgeSfJllnt, daß durch einen jeden Impuls ein monostabiler Triggerkreis in Betrieb gesetzt wird. Der monostabile Trigger!,reiE sendet den Impuls von eiiier Standardbreite in einen Ausgangskreis mit einem KondenEator hinein. Die Häufiglceit der Imnulse bestimmt die Größe der Ausgangsspannung oder des Stromes. Bei einem Fühler mit zwei Systemen sind zwei Umwanaler vorhanden, von denen immer nur ein einziger in Betrieb ist. Die Ausgangsspannung von beiden Umwandlern ist symmetrisch.
Die Umwandler werden durch das Richtungsglied wechselweise blockiert.
D-r Ausgang wird zum Verstärker gefuhrt, der üblicherweise s schon einen Teil des Regellcreises bildet.
Für weniger anspruchsvolle Anwendungen ist es möglich, nur einen Einsystemfühler zu verwenden. Dann fällt das Summierglied, einer von den Impulsformern, eines von den Differenziergliedern und einer der Umwandler fort.

Claims

Patentanspruch

Schaltung eines Frequenz-Analog-Umwandlers, der insbesondere zum Umwandeln der Frequenz, die in den magnetischen oder optischen Fühlern entstanden ist, in einen Gleichstromsignal bestimmt ist , d a d u r c h g e k ß n n z e i c h n e t daß an den Ausgang der FUhlerspule (11, 12) eines Impulsfühlers (1) der Eingang eines Impulsformers (2, 2') angeschlossen ist, dessen Ausgang erstens mit dem Eingang eines Differenzierglie des (3, )') und zweitens mit dem Eingang eines Richtungsgliedes (4) verbunden ist, wobei der Ausgang des Differenziergliedes (3, 3') mit dem Eingang eines Summiergliedes (5), der Ausgang des Summiergliedes (5) und der Ausgang des Richtungsgliedes (4) mit dem Eingang eines Umwandlers (6, 6') und der Ausgang des Umwandlers (6, 6') mit dem Eingang eines Verstärkers (7) verbunden ist, und der Umwandler (6, 6') aus einer Spannungsquelle (8) der gewünschten Größe gespeist wird.

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