Устройство для измерения угла поворота вала
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА, содержащее корпус, модупятсф с приводом, Ява импульсных датчика, амплитудный дискрикшватор , подкпюченш 1Й к импульсным дат-. чинам, ок вычиспения, каждый из квул BXOAtm KOT-oifero соединен с соответствующим ему выходом амплитудного даскриминат ((Ю, блок усреднения, пошлюченный к выходу блока вычисления, регистрат ч, ; первый вход которого соединён с блокшл усреднения, второй - с выходшл блока вычисления, отличаюшее с я тем, что, с цепью упрооаения конструкции , уменьшения габаритов и веса устрсАства, модулятор выполнен в виде штриховые меры, все штрихи которой идентичны за исключением одного, нмекяоего большую ширяцу, импульсные датчики сопряжены со штриховой мерой в выполнеtaa в виде п&ры осветитель - фотштриемник , одвн из датчиков укреплен на кор пусе, второй - на поворотной втулке, сочленяемой при намерении с контрояируе-. мым валом н размещенной соосно с мо- § дулягорся(, корпус выполнен в виде стака- i на, в котором размешены мои лятор с при-1Г/| водом, импульсные датчики и поворотная втулка. «
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
g(jg ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОБУСНОМУ CBNggtKFlhCTB Y ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР AO ÖÅËAM ИЗОБРЕТЕНИЙ И 07НРЫТИЙ (21) 2846776/18-28 (22) 29, 1 1.79 (46) 15.06.83, Бюк. М 22 (72) В. И. Урьяш (53) 53 1.7 17 (088.8) (56) 1. Туричин А. М. Электрические измерения неэлектрических величин. М.Л "Энергия», 1966, с. 459, рис, 24-6.; 2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2725666/18-28, кл. G 01 В 11/26, 1979 (щютотип), (54)(57) УСТРОЙСТВО ЗЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА ГЮВОРОТА ВАЛА, содержашее корпус, модулятор с приводом, два импульсных датчика, амплитудный дискриминатор, подключенный к импульсным датчикам, блок вычисления, каждый иэ двух входов ко-офпсо соединен с соответствуюшим ему выходом амплитудного дискриминатора, блок усреднения, подключенный . к „,Я0„„1023196 - А выходу блока вычисления, регистратор, первый вход которого соединен с блоком усреднения, второй - с вторым выходом бпока вычисления, о т л и ч а ю m ее с я тем, что, с пенью унрошвния конструкпии, уменьшения габаритов и веса устройства, модулятор выполнен в виде штриховой меры, все штрихи которой идентичны за исключением одного, имеюшего бапьшую ширину, импульсные датчики сопряжены со штриховой мерой и выполнены в виде пары осветитель - фотоприемник, од и из датчиков укреплен на кор.пусе, второй - на поворотной втулке, сочленяемой при измерении с контролируе мым ваком и размешенной соосно с мо- Я дулятором, корпус выполнен в виде стакана, в котором разметены модулятор с при-водом, импульсные датчики и поворотная втулка. 1О231е6 Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано gama контроля параметров движения, в частности для высокоточного измерения углов поворота. Известно устройство для измерения yr ла поворота вала, содержащее барабан с магнитными рисками, поворотную втулку, две считывающие головки, цифровой измеритель фазы (1). Известное устройство характеризуется недостаточной точностью измерений, обусловленной нестабильностью скорости барабана внутри одного оборота. Наиболее близким к изобретению явля- 5 ется устройство для измерения угла поворота вала, содержащее корпус, модулятор с приводом, два импульсных датчика, амплитудный дискриминатор, подключен, ный к импульсным датчикам, блок вычисления, каждый из двух входов которого соединен с соответствующим ему выходом емплитудного дискриминатора, блок усреднения, подключенный к выходу блока вычисления, регистратор, первый вход ко- 25 торого соединен с блоком усреднения, второй - с вторым выходом блока вычисления f 2 ) Недостатками данного устройства являются слОжность конструкции а также эна" 30 чительные вес и габариты, исключающие воэможность использования его во многих случаях контроля углов поворота "машин и приборов. Цель изобретения - упрощение конструкции, уменьшение габаритов и. веса устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, для измерения угла по.ворота sana, содержащем корпус, модуля,40 тор с приводом, два импульсных датчика, амплитудный дискриминатор, подключенный к импульсным датчикам, блок вычисления, каждый из двух входов которого, соединен с соответствуюпшм ему выходом амплитудного дискриминатора, блок усреднения, подключенный к выходу блока вычисления, регистратор, первый вход которого соединен с блоком усреднения,второй - с вторым выходом блоке вычисле.Ния, модулятор выполнен в виде штриховой меры, все штрихи которой идентичны за исключением одного, имеющего большую ширину, импульсные датчики со.пряжены со штриховой мерой и выполне- Hbl В виде пары ocsoTHTGnb " фОтопри емннк, один из датчиков укреплен на корпусе, второй - на поворотной втулке, сочленяемой при измерении с контропируа емым валом и размещенной соосно с модулятором, корпус выполнен в виде стакана, в котором "размещены модулятор с приводом, импульсные датчики и поворотная втулка. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фкг. 2диаграммы импульсов в определенных точ-ках устройства. Устройство содержит корпус 1, выполненный в виде стакана, в котором размещены модулятор 2, синхронный двигатель 3 и два импульсных датчика. Каждый иэ импульсных датчиков состоит из осветителя и фотоприемника, например, из светодиода и фотодиода. Первый датчик со-стоит из светодиода 4 и фотодиода 5, укрепленных в корпусе 1, второй - из светодиода 6 и фотодиода 7, укрепленных на поворотной втулке 8. Модулятор 2 выполнен в виде периодической штриховой меры, Все штрихи меры, например 9, идентичны, кроме одного штриха 10, имеющего большую, чем у других, ширину. Оба импульсных датчика сопряжены штриховым полем меры. Поворотная втулка 8 размещена соосно с модулятором 2 и устанавливается на контролируемый вал 11. Выходы импульсных датчиков (выходы фотодиодов 5 и 7) подключены не вход амплитудного дискриминатора 12, выходы которого соединены с блоком 13 вычисления, один выход блока 13 подключен к регистратору 15 непосредственно, другойчереэ блок. 14 усреднения. Амплитудный дискриминатор предназначен для выделения иэ потока импульсов, поступающих с обоих датчиков, тех импульсов, которые возбуждены штрихом 10 и для разделения sacro потока импульсов по двум измерительным каналам. Синхронный двигатель 3 подключен к стабилизированному по частоте блоку 16 питания. Каждый измерительный датчик снабжен диафрагмой, которая размещена между фотоприемником и модулятором. Устройство работает следующим образом. Подают питание с блока 16 на электродвигатель 3 и приводят модулятор во вращение с постоянной скоростью, Световой поток в импульсных датчиках поступает со светодиодов 4 и 6 соответственно на фотодиоды 5 и 7. Вращение модулятора приводит к периодическому пересечению световых потоков датчиков штри- хами модулятора, изменению етих свето-: вых потоков и возбуждению тем самым 3 1023196 . 4 нмпульсов тока на выходе фотоднодов 5 но числаМ угловal — „уклаш ваюпшх : «ъац«н 7 . Импульсы or всех штрихов перноди- ся в измеряемом угле . 4 Чнсло . щ опреческоя меры одннаковы по свонм пара« деляется во втор м нэмернтеле-блока 13 метрам, эа исключением тек, которые воэ-. автоматнческнм подсчетом .чнсла нмпульбуждены маркнрованным штрихом 10. Та сов, поступаюшнх с одного из датчиков кне импульсы отлнчаются:от остальных: на ннтервале временн Т между двумя по амплитуде, как зимбужденные большим маркированными импульсами. световым потоком. За один оборот моду- . На фнг. 2 для примера показан слуФ asтора возникают, таким обрезом, два чай, когда Ю 2. маркнрованных импульса - однй с фото.- i щ Выход первого канала подключен к ре» днода 5,:.другой — с фотоднода 7.. гнстратору через блок 14 усреднення, выНа фнг. 2 приведены днаграммы 17 полняюшнй операцию нмпульсов, поступаюших с реперного датчика (с фотоднода 5), а также днаграм-. . .-Аy g ма 18 импульсов, поступакашх с подвяж- и&4 41 ного датчика (с фотоднода 7). Обоэначегде у> - чнсло штрнков в периодической Т - пернод оборота модулятора; мере. Т - временной ннтервал между двумя Такнм образом, регнстратор 16.фнксн- соседними нмпульсамн, поступаю- 20 Рует две велнчнны: + н Фн щнмн с одноименного датчнка; Иэ фнг. 2 нндно, что. ф ф, временные интервалы между нм4i й-4 пульсами, поочередно поступаю- шими с неподвнжного и подвнжно-, Т --т,м+. ro датчнков (фотоднодов 5 m 7 ) i Я5 .Т„- временной интервал между двумя маркированнымн импульсами, соот- . Заменяя 4;„ на 6 „нэ выраження (1) ветствуюший действительному нз-.. "н переходя к угловой мере, можно опрамеряемому углу g - делить действнтельное эначенне угла ф - обозначение маркированного нм- - 3O по формуле, пульса..На фнг. 2 прнведены также эпюры 20 н 21 импульсов цлнтельностьв т,: н . А=АОИ1+К (>) Т формируемых в.блоке 13 вычнслення, . 35 Они подлежат запалненню счетнымн нмпульсамн с генератора образцовой час- .. где К - коэффициент преобраэовання (ea тоти. угла/ед, временн). Операцня вычнслення В амплитудном днскрнмннаторе 12 про- с . может быть в дальнейшем автоматннсходнт раэделенне потока нмпульсов по, энрована с помошью вычнслнтельнога уст 40 двум каналам: по первому каналу следу- ройства. ют все нмнульсы без нсключення - прос- Вынолненне модулятора в вийе aего тые. н маркнрованные, а по второму ка- днческой меры приводит к тому, что кают» калу - только маркнрованные нмпульсы. роанруемый угол нэмеряется g, раз за . Блок 13 построен как нзмернтель spe-. один оборот модулятора - по чнслу штрнменных ннтервалов между двумя соседнн- xos (пернодов)„- меры. В результате эа 45 мн импульсами, поочередно поступающнмн один оборот модулятора получают И вре с неподвижного н подвнжного датчиков, менных ннтервалов 4, (+„, +, ..., 4 ф ), црнчем измерение- пронэводнтся широтно- т.е. значений точного отсчета. импульсным методом. Существенно, что усредненню подиеБлок 13 содержнт s себе два,измеря- 5О жат нменно Ь (нлн кратное g cacao) по-. теля, по одному на каждый канал ннфор-. следовательно н непрерывно следуюшнх, мацнн, выделенный в дискриминаторе 12: один эа другим временнык ннтервалов. первый канал служнт дия нзмерення вре- Это цоавопяет сннэнть вннянне на реаульменнык ннтервалов 4 (канал точного - тат измерения снстематнческой н случай4 -oro ra), второй канал (грубого отсчета) > ной составляющих нестабнльностн скоросслужнт дия определенна - целого чнсла:. тн врашення модулятора внутри оборота уй временных интервалов Те, укладываю- н тем самым повыснть точность нэмеnmxcN на ннтервале Т,нлн соотнетствен- ..:Рення. 1023 196 Составитель Ю. Петраковский Редактор М. Келемеш Техред А. Бабинеи Корректор О, Билак Заказ 4197/27 Тираж 602 Подписное ВНИИПИ Государствеимюго комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектнаа, 4
