Спосіб компенсації динамічної похибки методу вимірювання переміщення за допомогою вимірювального перетворювача типу індуктосин, що базується на вимірюванні зсуву фази
Анотація
Датчики типу індуктосин широко застосовуються для вимірювання переміщення в різних технічних і технологічних галузях. Вони відзначаються надійністю, довговічністю, низькою статичною похибкою вимірювання, простотою обслуговування. Нині в експлуатації знаходиться значна кількість обладнання, в якому використовуються вимірювачі переміщення на основі датчиків типу індуктосин. Одним із методів вимірювання переміщення з використанням індуктосинів є метод, що базується на перетворенні кутового переміщення в фазу, істотним недоліком якого є наявність динамічної похибки методу вимірювання. Таким чином, завдання компенсації динамічної похибки методу вимірювання переміщення за допомогою вимірювального перетворювача типу індуктосин, що базується на вимірюванні зсуву фази, є актуальним і становить певний науковий і практичний інтерес. У статті розглянуто спосіб компенсації динамічної похибки методу вимірювання переміщення за допомогою вимірювального перетворювача типу індуктосин, що базується на вимірюванні зсуву фази, який не потребує застосування додаткових приладів для визначення швидкості переміщення заготовки, наприклад тахогенераторів. Для визначення швидкості переміщення заготовки пропонується використовувати дані, отримані при вимірюванні переміщення за допомогою вимірювального перетворювача типу індуктосин із застосуванням методу вимірювання, що базується на вимірюванні зсуву фази. Відзначено, що запропоноване рішення дасть можливість повністю компенсувати абсолютну динамічну похибку розглянутого методу вимірювання переміщення тільки для випадків рівномірного або рівноприскореного руху. В реальності характер руху виконавчого органу визначається роботою конкретного типу електроприводу і його складових частин, а саме системи управління, електродвигуна, а також характеристиками технологічного обладнання. У загальному випадку для визначення впливу обладнання на абсолютну динамічну похибку необхідно проводити статистичні дослідження для конкретного типу електроприводу і технологічного обладнання. Для реалізації розглянутого способу компенсації динамічної похибки запропоновано модернізовану структуру мікроконтролерного вимірювача переміщення з використанням індуктосину як датчика положення. Застосування методу компенсації динамічної похибки дасть змогу істотно розширити експлуатаційні характеристики методу вимірювання, а саме – підвищити точність вимірювання, й істотно збільшити максимальне значення швидкості переміщення заготовки
Ключові слова
похибка вимірювання; метод вимірювання; вимірювання переміщення; вимірювальний перетворювач; індуктосин
Використані джерела
[1] V. L. Koshkin, Numerical control hardware systems. Moscow, Russia: Mashinostroenie, 1989 [in Russian].
[2] V. G. Domrachev, V. R. Matveevskij, and Yu. S. Smirnov, Circuitry of digital displacement transducers: reference guide. Moscow, Russia: Energoatomizdat, 1987 [in Russian].
[3] "Resolvers – angular displacement transducers based on rotary transformer", SKBIS. [Online]. Available:https://skbis.ru/catalog/rotary/resolver. Accessed on: May 30, 2021 [in Russian].
[4] "Incremental linear photovoltaic displacement transducers", SKBIS. [Online]. Available: https://skbis.ru/catalog/linear/sealed. Accessed on: May 30, 2021 [in Russian].
[5] V. P. Petropavlovskij, and N. V. Siniczyn, Phase converters of an angle. Moscow, Russia: Mashinostroenie, 1984 [in Russian].
[6] Synchro/resolver conversion: handbook. Data Device Corporation 105 Wilbur Place, Bohemia, New York 11716-2482. [Online] Available: https://www.ddcweb.com/documents/synhd bk.pdf.
[7] Device 2C42-65: operation manual 3.035.090 RE, 1991, part 1 [in Russian].
[8] N. V. Khrulev, "The structure of a microcontroller displacement meter based on inductosin", Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu (Tekhnichni nauky), no. 1. pp. 136-139, 2015 [in Russian].
[9] C. J. Liu, M. Qi, and J. B. Zou, "Error modeling of inductosyn angle measuring system", Journal of Harbin Institute of Technology, vol. 41, no. 9, pp. 51-55, 2009.
[10] C. J. E. L. L. Zhenghua, and W. Yunjie, "High speed and accuracy position measuring method based on inductosyn", Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, vol. 4, 2005.
[11] E. G. Mironov, and N. P. Bessonov, Metrology and technical measurements: tutorial. Moscow, Russia: KNORUS. 2015 [in Russian].
[12] V. M. Rudnytskyi, M. V. Khrulov, H. V. Kanashevych, A. I. Chyslov, H. V. Kryvous, and A. B. Skutskyi, "Analysis of dynamic error of movement measurement method by measuring converter of inductosyn type based on phase shift measuring", Visnyk Cherkaskogo derzhavnogo tekhnologichnogo universitetu, vol. 1, pp. 17-22, 2019 [in Ukrainian]. doi: 10.24025/2306-4412.1.2019.164805.
[13] A. E. Malinovskij, and I. S. Savateeva, "Complex sensor for servo drive", Matematicheskaya morfologiya: electron. math. and medico-biol. journ., vol. 13. iss. 4, 2014. [Online]. Available: http://www.sci.rostelecom67.ru/user/sgma/ MMORPH/N-44-html/malinowsky/ malinowsky.htm. Accessed on: May 30, 2021 [in Russian].
[14] B. M. Yavorskij, and A. A. Detlaf, Physics reference, 2nd ed. Moscow, Russia: Nauka, 1983 [in Russian].
[15] Control modules for variable speed DC drives: SINAMICS drives operating instructions, Siemens, 2011. [Online]. Available: https://driveka.ru/upload/iblock/8ae/%20di%20wxvpvaoumrsb.pdf. Accessed on: May 30, 2021 [in Russian].
[16] V. V. Kombarov, E. A. Aksenov, and E. A. Krizhivecz, "Determination of physical quantities of displacement of organs of CNC machines". Aviaczionnokosmicheskaya tekhnika i tekhnologiya, no. 7, pp. 109-114, 2011 [in Russian].