Устройство для измерения перемещений

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее задающий генератор, два делителя частоты, преобразователь перемещений фазового типа, фазовый дискриминатор, реверсивный счетчик, два управляемых ключа, подключенных входами к выходу задающего генератора, выходами к соответствующим входам реверсивного счетчика, управляющий вход первого ключа соединен с первьм выходом фазового дискриминатора, первый делитель частоты через преобразователь перемещений фазового типа соединен с первым выходом фазового дискриминатора , отл.ичающеес я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено третьим и четвертым ключами , подключенными входами к выходу . задающего генератора, выходами соответственно к первому и второму делителям частоты, вторым преобразователем перемещений фазового типа, включенным между вторьм делителем частоты и вторым входом фазового дискриминатора, управляющий вход третьего управляемого ключа подклюСО чен к первому выходу фазового дискриминатора , а управляющие входы с второго и четвертого управляемых ключей соединены с вторым входом фазового дискриминатора. О1 ел сд

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (19) (111

7 5 А

M59 G 01 В. 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3538966/18-28 (22) 10.01.83 (46) 30 ° 07,84. Бюл. Р 28 (72) Ю.A.Áûñòðîâ, Л.В.Михайлов и В.С.Пономарев (53) 531.71 (088.8) (56) 1.Туричин A.N. Электрические, измерения неэлектрических величин.

М., Энергия, 1966, с. 459.

2.Авторское свидетельство СССР

М 310266, кл, G 06 3 3/00, 1968 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее задающий генератор, два делителя частоты, преобразователь перемещений фазового типа, фазовый дискриминатор, реверсивный счетчик, два управляемых ключа, подключенных входами к выходу задающего генератора, выходамик соответствующим входам реверсивного счетчика, управляющий вход первого ключа соединен с первым выходом фазового дискриминатора, первый делитель частоты через преобразователь перемещений фазового типа соединен с первым выходом фазового дискриминатора, о т л.и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено третьим н четвертым ключами, подключенными входами к выходу задающего генератора, выходами соответственно к первому и второму делителям частоты, вторым преобразователем перемещений фазового типа, включенным между вторым делителем частоты и вторым входом фазового дискриминатора, управляющий вход третьего управляемого ключа подключен к первому выходу фазового дискриминатора, а управляющие входы второго и четвертого управляемых ключей соединены с вторым входом фазового дискриминатора.

1105755

1О

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, для измерения и цифровой индикации перемещений рабочих органов станков.

Известно устройство для измерения угловых перемещений, содержащее барабан с приводом, две магнитные головки, индикатор l1 3

Однако известное устройство не позволяет измерять алгебраическую сумму перемещений двух контролируемых объектов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения перемещений, содержащее задающий генератор, два делителя частоты, преобразователь ,перемещения фазового типа, фазовый дискриминатор, реверсивный счетчик, два управляемых ключа, подключенных входами к выходу задающего генератора, выходами — к соответствующим входам реверсивного счетчика„ управляющий вход первого ключа соединен с первым выходом фазового дискриминатора, первый делитель частоты через преобразователь перемещений фазового типа соединен с первым входом фазового дискриминатора (23.

Недостаток данного устройства заключается в невозможности измерений с его помощью суммы перемещений двух преобразователей.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей устройства, т.е. обеспечение возможности измерений суммы или разности перемещений двух преобразователей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения перемещений, содержащее задающий генератор, два делителя частоты, преобразователь перемещений фазового типа, фазовый дискриминатор, реверсивный счетчик, два управляемых ключа, подключенных входами к выходу задающего генератора, выходами к соответствующим входам реверсивного счетчика, управляющий вход первого ключа соединен с первым выходом фазового дискриминатора, первый де-литель частоты через преобразователь перемещений фазового типа соединен с первым выходом фазового дискриминатора, снабжено третьим и -.åòвертым ключами, подключенными входами к выходу задающего генератора, выходами — соответственно к первому и второму делителям частоты, вторым преобразователем перемещений фазового типа, включенным между вторым делителем частоты и вторым входом фазового дискриминатора, управляющий вход третьего управляемого ключа подключен к первому выходу фазового дискриминатора, а управляющие входы

4Q

66

65 второго и четвертого управляемых ключей соединены с вторым входом фазового дискриминатора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, управляемые ключи 2-5, реверсивный счетчик б импульсов, делители 7 и 8 частоты, преобразователи 9 и 10 перемещения фазового типа и фазовый дискриминатор 11, причем выход генератора 1 соединен через ключи 2 и 3 с входами счетчика б, а через ключи 4 и 5 и делители 7 и 8 с входами преобразователей 9 и 10.

Выходы преобразователей подключены к входам фазового дискримина — îðà 11, выходы которого соединены с управляющими входами ключей 2-5. Связи фазового дискриминатора с в одами делителей через ключи 4 и 5 являютс-i для преобразователей обратными связями.

Работа устройства основана на сравнении фаз- сигналов преобразователей, компенсации разности фаз этих сигналов и счете импульсов, число которых пропорционально этой разности фаз. Компенсация. разности фаэ сигналов преобразователей осуществляется эа счет обратной связи путем вычитания импульсов на входе одного из делителей до совпадения фаэ сигналов преобразователей.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии фазовый сдвиг сигналов преобразователей 9 и 10 отсутствует, поэтому отсутствует сигнал на выходе фазового дискриминатора, ключи 2 и 3 закрыты,, ключи

4 и 5 открыты. Импульсы генератора 1 поступают через ключи 4 и 5 на делители 7 и 8, на выходе которых формируются опорные сигналы, поступающие на вход преобразователей 9 и 10.

Частота опорных сигналов меньше частоты импульсов генератора во столько раз, во сколько цена импульса меньше шага шкалы преобразователя. При перемещении подвижного звена преобразователя фаза его выходного сигнала сдвигается относительно опорного сигнала на величину, пропорциональную перемещению его подвижного звена. Разность фаэ сигналов преобразователей относительно друг друга пропорциональна алгебраической сумме сдвигов фаз каждого сигнала относительно опорного, т.е. алгебраической сумме измеряемых перемещений. Сигналы преобразователей сравниваются фаэовым дискриминатором 11, на,одном из выходов которого появляется импульсный сигнал. Длительность этого сигнала пропорциональна относи,— тельной разности фаз сигналов преобразователей, а знак определяется

1105755

Составитель Ю.Петраковский

Редактор М.Келемеш Техред О.Неце Корректор Е.Сирохман

Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 5585/32

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 тем, по какому из выходов дискриминатора выдается выходной сигнал. Выходной сигнал дискриминатора 11 открывает ключ 2 (или 3) и закрывает ключ 4 (или 5) . При этом (за счет вычитания импульсов генератора 1) из- 5 меняется фаза опорного сигнала делителя 8 (или 7) и, следовательно, фаза выходного сигнала преобразователя 10 (или 9) относительно сигнала второго преобразователя, а на соответ- О ствующий вход счетчика 6 через ключ 2 (или 3) поступают импульсы генератора. Процесс длится, пока фазы сигналов преобразователей не совпадут.. ,При этом на счетчик поступит коли- (5 чество импульсов, пропорциональное скомпенсированной разности фаз сигналов преобразователей, т.е. относительному перемещению преобразователей. Сбрасывая показания счетчика на нуль, можно установить начало отсчета перемещений от любого положения преобразователей. Изменяя полярность включения преобразователей, можно измерять сумму или разность перемещений их подвижных звеньев.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производить непрерывное измерение суммы или разности перемещений двух преобразователей, например толщины деталей, относительного перемещения инструмента и детали при одновременном перемещении шпинделя и стола станка и т.п.