SU853446A1 - Measuring device for balancing machine - Google Patents

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К БАЛАНСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исполь зовано в различных балансировочных станках. Известно измерительное устройств к балансировочному станку, содержащее датчики дисбаланса, св занный с ними рещающий , подключенные к его выходу усилитель, измеритель величины и угла дисбаланса, два син хронных детектора, входы которых св заны с выходами усилител , а выходы с входом измерител  величины и угла дисбаланса, два сдвинутых на 90° один относительно другого датчика опорного сигнала и св занные с нимиформирователи опорных сигналов, выходы которых соединены с управл кмдими входами синхронных детекторов 1 . Недостатком устройства  вл етс  низка  точность измерени  величины и угла дисбаланса, обусловленна  пр моугольной формой квадратурных опорных сигналов, подаваемых на управл ющие входы синхронных детектор Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  в- л етс  измерительное устройство к балансировочному станку, содержащее датчики дисбаланса, св занный с ними рещающий блок, два усилител , подключенные к его выходам, измеритель величины и угла дисбананса, блок синхронных детекторов, входы которого св заны с выходами усилителей, а выход - с входом измеоител  а также датчик опорного сигнала и формирователь опорных сигналов С2 . Однако известное устройство не обеспечивает требуемой точности измерени  при изменении скорости вращени  балансируемого ротора из-за искажени  формы квадратурных опорных сигна1лов. Целью изобретени   вл етс  повы:Шение точности балансировки. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном устройстве формирователь опорных сигналов выполнен в виде последовательно соединенных схемы управлени , схемы сравнени  и схемы формировани  квадратурных составл ющих, а также, св занных последоват ельно делител  частоты, счетчика и схемы запоминани , опорного генератора, выЯод которого св зан с входом схемы управлени , и второго счетчика, соединенного входом с вторым выходом схемы управлени , а выходом - с вторым входом схемы, сравнени , третий вход которой соединен с выходом схемы запоминани  второй вход схемы управлени  - с выходом датчика опорного сигнала, третьи вход и выход соответственно с выходом и вторым входом схемы формировани  квадратурных составл ющиз , четвертый выход - с входом делител  частоты, п тый выход - с вторым входом схемы запоминани , а второй и третий вьоходы схемы формировани  квадратурных составл ющих соединены с управл ю14ими входами блока синхронных детекторов.(54) MEASURING DEVICE FOR BALANCING MACHINE The invention relates to measurement technology and can be used in various balancing machines. A measuring device to a balancing machine is known, comprising an unbalance sensor, a decisive sensor associated with it, an amplifier connected to its output, an unbalance magnitude and angle meter, two synchronous detectors, whose inputs are connected to the amplifier outputs, and the magnitude and angle inputs unbalance, two 90 ° shifted one relative to the other sensor of the reference signal and associated with them the reference signal formers, the outputs of which are connected to the control of the inputs of the synchronous detectors 1. The drawback of the device is the low accuracy of measuring the magnitude and angle of imbalance caused by the rectangular shape of the quadrature reference signals supplied to the control inputs of the synchronous detector. The closest technical solution to this invention is a measuring device to the balancing machine that contains imbalance sensors associated with with them a decisive block, two amplifiers connected to its outputs, a meter of magnitude and angle of unban, a block of synchronous detectors, whose inputs are connected to the outputs of silica gel, and the output - with the input of the sensor and the sensor of the reference signal and the driver of the reference signals C2. However, the known device does not provide the required measurement accuracy when changing the rotational speed of the balanced rotor due to the distortion of the shape of the quadrature reference signals. The aim of the invention is to improve: the accuracy of balancing. The goal is achieved by the fact that, in the known device, the reference signal driver is made in the form of serially connected control circuits, comparison circuits and quadrature components forming circuits, as well as connected sequentially frequency divider, counter and memory circuit, the reference generator, the output of which connected to the input of the control circuit, and the second counter connected to the second output of the control circuit, and the output to the second input of the circuit, a comparison whose third input is connected to the output of the circuit Recalling the second input of the control circuit with the output of the reference signal sensor, the third input and the output respectively with the output and the second input of the quadrature forming circuit, the fourth output with the input of the frequency divider, the fifth output with the second input of the memory circuit, and the second and third The circuits of the quadrature component formation circuit are connected to the control inputs of the synchronous detector unit.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого измерительного устройства .The drawing shows a block diagram of the proposed measuring device.

Устройство содержит датчики 1 и 2 дисбаланса, св занный с ними решающий блок 3, усилители 4 и 5, подключенные к его выходам, измеритель 6 величины и угла дисбаланса.; блок 7 синхронных детекторов, входы котороfo св заны с выходами усилителей 4 и 5, а выход - с входом измерител  6, а также датчик 8 опорного сигнала и формирователь 9 опорных сигналов , выполненный в .виде последователно соединенных схемы 10 управлени , схемы И сравнени  и схемы 12 формировани  квадратурных составл ющих/ а также св занных последовательно делител  13 частоты, счетчика 14 и схе.мы 15 запоминани , опорного генератора 16, выход которого св зан с входом схемы 10 управлени , и второго счетчика 17, соединенного входом с вторым выходом схемы 10 управлени , а выходом - с вторым входом схемы 11 сравнени , третий вход которой соединен с выходом схемы 15 запоминани ,, второй вход схемы 10 управлени  - с выходом датчика 8 опорного сигнала, третьи вхо и выход соответственно - с выходом и вторым входом схемы 12 формировани  квадратурных составл ющих, четвертый выход - с входом делител  13 частоты, п тый выход - с вторым входом схемы 15 запоминани , а второй и третий выходы схемы 12 формировани  квадратурных составл ющих соединены с управл ющими входами блока 7 синхронных детекторов.The device contains unbalance sensors 1 and 2, decisive block 3 connected with them, amplifiers 4 and 5 connected to its outputs, meter 6 of magnitude and angle of unbalance .; block 7 of synchronous detectors, the inputs of which are connected to the outputs of amplifiers 4 and 5, and the output - to the input of meter 6, as well as the sensor 8 of the reference signal and the driver 9 of the reference signals, made in the form of series-connected control circuit 10, circuits And comparisons quadrature component forming circuits 12 / and the associated frequency divider 13, the counter 14 and memory circuit 15, the reference generator 16, the output of which is connected to the input of the control circuit 10, and the second counter 17 connected by the input to the second output of the circuit ten control and output to the second input of the comparison circuit 11, the third input of which is connected to the output of the memory circuit 15, the second input of the control circuit 10 to the output of the reference signal sensor 8, the third input and output respectively to the output and the second input of the formation circuit 12 the quadrature components, the fourth output — with the input of the frequency divider 13, the fifth output — with the second input of the memory circuit 15, and the second and third outputs of the quadrature formation circuit 12 are connected to the control inputs of the synchronous detectors block 7.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Механические колебани  оси ротор 18 преобразуютс  в электрическую величину посредством датчиков 1 и 2 дисбаланса. Сигналы датчиков 1 и 2 дисбаланса, пропорциональные скорости перемещени  концов оси ротора 18, поступают на рещающий блок 3, где производитс  разделение плоскостей коррекции. Затем сигналы подаютс  на широкополосные усилители 4 и 5, где усиливаютс  по амплитуде., и без искажени  формы поступают на блок 7 синхронных детекторов.The mechanical oscillations of the axis of the rotor 18 are converted into electrical magnitude by means of the unbalance sensors 1 and 2. Imbalance sensor signals 1 and 2, which are proportional to the speed of movement of the ends of the rotor axis 18, go to decisive unit 3, where correction planes are divided. The signals are then fed to broadband amplifiers 4 and 5, where they are amplified in amplitude, and, without distortion of shape, arrive at block 7 of synchronous detectors.

Дл  получени  периодических опорных напр жений с частотой, соответствующей частоте вращени  ротора, используетс  датчик 8 опорного сигнала и формирователь 9 опорных сиг надов.To obtain periodic reference voltages with a frequency corresponding to the rotor speed, a reference signal sensor 8 and a driver 9 reference signals are used.

Принцип формировани  опорного сиг нала основан на выработке в каждом приоде вращени  ротора 18 трех дополнительных импульсов, дел щих период на 4 равные части.The principle of forming the reference signal is based on the development of three additional pulses in each rotational rotor 18, dividing the period into 4 equal parts.

Опорный генератор 16 непрерывно врабатывает импульсы заполнени  с посто нной частотой.The reference generator 16 continuously operates the filling pulses with a constant frequency.

Датчик 8 опорного сигнала вырабатывает за каждый оборот ротора 18 импульс, характеризующий положение метки на роторе 18.The sensor 8 of the reference signal generates for each revolution of the rotor 18 pulse characterizing the position of the label on the rotor 18.

При поступлении импульса с датчика 8 опорного сигнала на схему 10 управлени , последн   вырабатывает последовательность импульсов, которы выполн ют следующие функции.When a pulse is received from the sensor 8 of the reference signal on the control circuit 10, the latter produces a sequence of pulses that perform the following functions.

Первый импульс, по времени совпадающий с импульсом датчика 8 опорного сигнала, устанавливает схемуThe first pulse, the time coincides with the pulse of the sensor 8 of the reference signal, sets the circuit

12формировани  квадратурных составл ющих в исходное состо ние, одновременно прекраща  поступление импульсов на второй счетчик 17, делитель12forming the quadrature components to the initial state, simultaneously stopping the flow of pulses to the second counter 17, the divider

13частоты исхему 11 сравнени . Второй импульс сбрасывает инфор ,мацию в схеме 15 запоминани  и во втором счетчике 17.13 frequencies and 11 comparisons. The second pulse resets the information in the memory circuit 15 and in the second counter 17.

Третий импульс производит перезапись информации предьздущего оборота ротора из счетчика 14 в схему 15 запоминани .The third pulse rewrites the information of the previous rotation of the rotor from the counter 14 to the memory circuit 15.

Четвертый импульс сбрасывает информацию в счетчике 14.The fourth pulse resets the information in the counter 14.

Одновременно на делитель 13, проивод щий деление частоты на четыре, счетчик 17 и схему 11 сравнени  начинают поступать импульсы с частотой работы опорного генератора 16. Импульсы , поступающие на схему 11 сравнени , имеют врем  задержки относительно импульсов, поступающих на второй счетчик 17. Этим учитываетс  врем  переходных процессов во втором счетчике 17 после прихода очередного импульс а счет а.At the same time, a divider 13, producing frequency division by four, counter 17 and comparison circuit 11, begin to receive pulses with the frequency of the reference oscillator 16. The pulses fed to the comparison circuit 11 have a delay time relative to the pulses fed to the second counter 17. This takes into account transient time in the second counter 17 after the arrival of the next impulse

Как только состо ни  второго счетчика 17 и схемы 15 запоминани  одинаковы , схема 11 сравнени  вырабатывает первый импульс сравнени , который отстает от импульса с датчика 8 опорного сигнала на 1/4 периода врщени  ротора 18. По этому сигналу схемой 10 управлени  вырабатываетс  импульс, которым сбрасываетс  информаци  во втором счетчике 17, и он начинает новый подсчет импульсов.As soon as the states of the second counter 17 and the memory circuit 15 are the same, the comparison circuit 11 generates the first comparison pulse, which lags the pulse from the reference signal sensor 8 by 1/4 of the rotor 18. The control circuit 10 generates a pulse, which resets information in the second counter 17, and it starts a new pulse count.

Claims (2)

Когда состо ни  второго счетчика 17 и схемы 15 запоминани  одинаковы схема 11 сравнени  вырабатывает второй импульс сравнени , отличающийс  от первого на 1/4 периода вращени  ротора 18. С помощью второго импульса срав нени  схема 10 управлени  вырабаты вает импульс, который сбрасывает информацию во втором счетчике 17, и он начинает новый подсчет импуль сов. Когда в третий раз совпадут состо ни  счетчика 17 и схемы 15 запоминани , схема 11 сравнени  вы рабатывает третий импульс сравнени отстающий от второго на 1/4 период вращени  ротора 18. С помощью трет го импульса сравнени  схема 10 управлени  прекратит поступление импульсов на счетчик 17 и схему 11 сравнени . Схема 12 формировани  квадратурных составл ющих формирует меандры со сдвигом, равным четверти периода вращени  ротора, с помощью импульсов с датчика 8 опорного сигнала и импульсов сравнени . При поступлении очередного импульса с датчика 8 опорного сигнала на схему 10 управлени  все повтор етс  сначала. Сформированные сигналы схемы 12 формировани  квадратурных составл ющих поступают на вторые входы блока 7 синхронных детекторов. С выхода блока 7 синхронных детекторов составл ющие сигналов днобаланса подаютс  на измеритель б, где фиксируетс  величина и угол дис баланса. Применение нового технического решени  формировател  опорных сигн лов позвол ет увеличить точность .измерени  величины и угла дисбалан са вследствие повышени  стабильност квадратурных составл ющих опорного сигнала. Формула изобретени  Измерительное устройство к балансировочному станку, содержащее датчики дисбаланса, св занный с ними рещающий блок, два усилител . подключенные к его выходам, измеритель величины и угла дисбаланса, блок синхронных детекторов, входы которого св заны с выходами усилителей , а выход - с входом измерител , а также датчик опорного сигнала и формирователь опорных сигналов, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности балансировки , формирователь опорных сигналов выполнен в виде последовательно соединенных схемы управлени , схемы сравнени  и схемы формировани  квадратурных составл ющих , а также св занных последовательно делител  частоты, счетчика и схемы запоминани , опорного генератора , выход которого подключен к входу схемы управлени , и второго счетчика, соединенного входом с ВТОРЫМ выходом схемы управлени , а выходом - с вторым входом схемл сравнени , третий вход которой соединен с выходом схемл запоминани ,второй вход схемы управлени  - с выходом датчика опорного сигнала, третьи вход и выход соответственно - с выходом и вторым входом схемы формировани  квсщратурных составл ющих, четвертый выход с входом делител  частоты, п тый выход - с вторым входом схемы запоминани , а второй и третий выходы схемы формировани  квадратурных составл ющих соединены с управл ющими входами блока синхронных детекторов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР. № 222710, кл. G 01 М 1/22, 1966. When the states of the second counter 17 and the storage circuit 15 are the same, the comparison circuit 11 produces a second comparison pulse, which differs from the first one by 1/4 of the rotation period of the rotor 18. Using the second comparison pulse, the control circuit 10 generates a pulse, which resets the information in the second counter 17, and he starts a new pulse count. When the states of the counter 17 and the memory circuit 15 coincide for the third time, the comparison circuit 11 generates a third comparison pulse lagging behind the second by 1/4 rotation period of the rotor 18. Using the third comparison pulse, the control circuit 10 will stop the flow of pulses to the counter 17 and circuit 11 comparison. The quadrature component forming circuit 12 generates square wave with a shift equal to a quarter of the rotor rotation period using pulses from the sensor 8 of the reference signal and comparison pulses. When the next pulse arrives from the reference signal sensor 8 to the control circuit 10, everything repeats from the beginning. The generated signals of the quadrature formation circuit 12 are fed to the second inputs of the block 7 of synchronous detectors. From the output of block 7 of synchronous detectors, the components of the balance signals are fed to meter b, where the magnitude and angle of the balance are fixed. The use of a new technical solution of the reference signal generator allows an increase in the accuracy of measuring the magnitude and angle of unbalance due to an increase in the stability of the quadrature components of the reference signal. Claims A measuring device for a balancing machine, comprising imbalance sensors, a decisive unit associated with them, two amplifiers. connected to its outputs, an imbalance magnitude and angle meter, a unit of synchronous detectors, whose inputs are connected to the amplifier outputs, and an output to the meter input, as well as a reference signal sensor and a shaper of reference signals, in order to increase the accuracy of balancing The shaper of the reference signals is made in the form of serially connected control circuits, comparison circuits and quadrature component formation circuits, as well as a series-connected frequency divider, a counter, and a memory circuit. and, a reference generator, the output of which is connected to the input of the control circuit, and a second counter connected to the SECOND output of the control circuit and the output to the second input of the comparison circuit, the third input of which is connected to the output of the memory circuit, the second input of the control circuit to the output the reference signal sensor, the third input and output, respectively, with the output and the second input of the formation of the field power components, the fourth output with the input of the frequency divider, the fifth output with the second input of the memory circuit, and the second and third output The quadrature component shaping circuitry is connected to the control inputs of the synchronous detector unit. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR. No. 222710, cl. G 01 M 1/22, 1966. 2.Genauigkeits - Auswuchtmaschinen der Baureihe HW-B in Wegmessender Ausfiihrung Bauart ReutlingerZosenhausen . Проспект фирмы Reutlinger , Дармштадт, 1973, с. 13 (прототиг ).2.Genauigkeits - Auswuchtmaschinen der Baureihe HW-B in Wegmessender Ausfiihrung Bauart ReutlingerZosenhausen. Prospect firm Reutlinger, Darmstadt, 1973, p. 13 (prototyg).