Устройство для измерения угловых перемещений

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее п вичный преобразователь, формирователь прямоугольных импульсов, включенный на выходе первичного пр&образователя , преобразователь частоты в аналоговый сигнал, последовательно включенные амплитудно-импульсный модулятор , управляющий вход которого подключЁН к выходу преобразователя частоты , и интегратор, блок формирования сигнала, вход которого подклкучен к выходу интегратора, и интерполятор, вклю ченный на выходе блока формирования, отличающееся тем, что , с целью повышения точности измерения, оно снабжено последовательно соединенными. вторым амплитудно-импульсным модулянтором и вторым интегратором, выход которого подключен к второму входу блока формирования, и фазсрасщепителем, вход которого подключен к выходу формирователя прямоугольных импульсов, первый выход подключен к входу преоб§ разователя частоты и к сигнальному входу первого модулятора, а второй выход - к (Л сигнальному входу второго модулятора, управляющий вход которого подключен к выходу преобразователя частоты.. .

„,Я0„„1030644

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПжЛИК (дд Q 01 В 7/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3416107/18-28 (22) 30.03,82 (46) 23.07.83. Бюл. № 27 (72) Г. С. Жаунеров (71) Вильнюсский филиал Экспериментального научноисследовательского инсти гута металлорежущих станков (53) 531.717.39: 621.317 (088, 8) (56) 1. Патент ФРГ ¹ 1945206, кл. G 0105/23, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 831722, кл. G 01 В 7/30) 1981 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕШЕНИЙ, содержащее первичный преобразователь, формирователь прямоугольных импульсов, включенный на выходе первичного преобразователя, преобразователь частоты в аналоговый сигнал, последовательно включенные амплитудно-импульсный модулятор, управляющий вход которого под» ключик к выходу преобразователя частоты, и интегратор, блок формирования сигнала, вход которого подключен к выходу интегратора, и интерполятор, включенный на выходе блока формирования, отличающееся тем, что,с целью повьпиения точности измерения, оно снабжено последовательно соединенными, вторым амплитудно-импульсным модулятором и вторым интегратором, выход которого подключен к второму входу блока формирования, и фазорасщепителем, вход которого подключен к выходу формирователя прямоугольных импульсов, первый выход подключен к входу преобразователя частоты и к сигнальному входу первого модулятора, а второй выход - к сигнальному входу второго модулятора, управляющий вход которого подключен к выходу преобразователя частоты.

1ОЗО6

30

Изобретение относится к измеритель, ной технике и может быть использовано для измерения угловых перемещений.

Известно устройство для измерения yr левых перемещений, содержащее измерительный преобразователь, блок формирова. ния сигналов и регистратор 1, Недостатком данного устройства я)шляется невысокая точность измерения„ обусловленная необходимостью использования двухканального измеритещ,ного преобразователя, которому присущи погрешности ортогональности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройст

Bci для измерения угловых перемещений, содержащее первичный преобразователь, формирователь прямОугольны (HMII "ëü

ОВ Вт(ЩОп лНЦЫ f, На ЫКОпс ЦЕРВИЧЧОГО преобразователя, преобразователь часто ты в аналоговый сигнал, последователь> но включенные амплитудно-импульсный. модулятор, управляющий вход которого подключен к выходу преобразователя частоты) и и..-ттегратор„блок Формирования сигнала. вход которого поттючен к вь ходу интегратора, и интерполя.(ор, включенный на вхoде ogлока ())ормирора., пня 2 )

Челсстатком известного устройства я .алие ся невысокая точность измерения

Обусловленная тем что на бпок (1юрми-, рования cHI HQ)loB Один из сигналов пОступает непосредственно с первичного

:п)еобразователя, а на другой - через сОВокупность блоков., вносящих фазовый сдвиг, зависящий от частоты сигнала первичного преобразователя,, а также тем, .что при колебаничх частоты си)=нала вследствие инерционности преобразователя частоты будет изменяться амплитуда треугольного напряжения на выходе интегратора, Целью изобретения является повышение точности измерения..

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения угловых перемещений, содержащее первичный преобразователь, формирователь прямоугольных импульсов, вкгпоченный на выходе первичного преобразователя, преобразс= ватель частоты в аналоговый сигнал) последовательно вкжоченнь е амплитудноимпульсный модулятор, управлыоший вход которого подключен к выходу преОбразователя частоты, и интегратор, блОк формирования сигHBIIBð ВХОД кОто "

pow подкточен к выходу интегратора, интерполятОО вкпюченный на вых де

44 2 блока формирования, снабжено последовательно oîåäèíåíoûìê вторым амплитудно- импульсным модулятором и вторым интегратором, выход которого подключен к второму входу блока формирования, и фазорасшепителем, вход которого подключен к выходу формирователя прямоугольных импульсов, первый выход подключен к входу преобразователя частоты и к сигнальному входу первого модуляторами G BTopof(выхОд к сигналь ному входу второго модулятора, управляющий вход которого подключен к выходу преобразователя частоты.

На чертеже приведена блок — схема устройства для измерения угловых перемещений.

Устройство содержит первичный преобразователь 1, формирователь 2 прямоугольных импульсов, преобразователь 3 частоты в аналоговый сигнал, фазорасщепитель 4, включенный на выходе формирователя 2, первый 5 и второй 6 амплитудно-Импульсные модуляторы, управлыошце входы которых подключены к выходу преобразователя 3, первый 7 и второй 8 интеграторы, подключенные входами к выходам соответственно модуляторов 5 и 6 блок 9 формирования сигналов, входы которого подкшочены к выходам интеграторов 7 и 8, и интер== лолятор 10, включенный на выходе блоza 9 формирования ск налов.

Устройство работает следуюц им образом.

Первичный преобразователь 1 углс=вых перемещений вырабатывает на выходе синусоидальный электрический. сигнал„ который преобразуется в прямоугольный . сигнал типа меанлр в формирователе 2, Это прямоугольное симметричное напряжение поступает на вход фазорасщепите= ля 4,. который на своих выходах образует две последовательности импульсов — синусоидальную и косинусоидальную.

Принцип работы фазорасщепителя 4 может быть использован побой, например

1 он может быть построен на двух счет ных триггерах. один из которых срабатывает от переднего, а второй — от заднего фронтов llpsmoym)I HI Ix сигналов, поступающих на вход фазорасщепителя 4, При этом его выходные ортогональные сигналы имеют частоту в два раза меньц|ую. Прямоуголыпяе симметричные напряжения., сдвинутые одно относительно другого на четверть периода, с выходов фазорасщепителя 4 поступают на ийформационн)те входы ампли уцно. импульс

30644

3 1О ных модуляторов 5 и 6. К одному из выходов фазорасщепителя 4 также подключен преобразователь 3 частоты в ана логовый сигнал, на выходе которого об разуется постоянное напряжение, пропорциональное частоте прямоугольного электрического сигнала на выходе фазорасщепителя 4. Это постоянное напряжение используется в качестве модулирующего и,поступает на управляющие входы амплитудно-импульсных модуляторов 5 и 6, на выходах которых получ6ются два прямоугольных симметричных напряжения, сдвинутых одно относительно другого на четверть периода, амплитуды которых изменяются пропорционально частоте сигнала фазорасщепителя 4, которая в два раза меньше частоты сигнала преобразователя 1. Далее сигнал с выходов модуляторов 5 и 6 подается на интеграторы 7 и 8, где после интегрирования получаются два треугольных напряжения, сдвинутых одно относительно другого на четверть периода, амплитуды которых не зависят

or частоты. Например, если с ростом частоты увеличивается пропорционащно постоянное напряжение на выходе преобразователя 3 частота - напряжение, то также пропорционально увеличиваются амплитуды меандров на выходах модуляторов 5 и 6, а в процессе их интегрирования в интеграторы 7 и 8 амплитуды

10 треугольных напряжений на их выходах убывают пропорционально частоте, поэто му в результате такой компенсации амплитуды треугольных напряжений соираняются постоянными, не зависящими

15 от частоты. Далее треугольные напряжения, фазы которых сдвинуты на 90о, поо тупают на входы блока 9 формирования сигналов, который формирует сигналы, необходимые для нормального функциони20 рования интерполятора 10, на вход которого поступает сигнал с блока 9, На выходе интерполятора 10 при этом появится результат измерения углового перемещения в цифровой форме.

ВНИИПИ Заказ 5190/41

Тираж 602 Поцписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород,ул. Проектная,4