Устройство для измерения погрешностей деления лимбов

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения погрешностей деления лимбов угломерных приборов. Целью изобретения является увеличение точности измерения устройства за счет исключения динамической I /

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИН

m40 01 В 21 ОО

13 Б, БИБЛИОТЕКИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИД-"ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4069005/24-28 (22) 26.03.86 (46) 23.07.88. Бюл. N - 27 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) Г.В. Егоров, С.М. Латыев, С.С. Митрофанов и В.П. Петров (53) 531.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 853384, кл. С 01 В 21/00, 1979.

„„SU„„1411583 А 1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОГРЕБHOCTEA ЛЕЛЕ НИЯ ЛИМБОВ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения погрешностей деления лимбов угломерных приборов ° Целью изобретения является увеличение точности измерения устрой" ства за счет исключения динамической

1411583 доставля!о!цей! ошибки измерения . Оно соСодержит ось I, жестко связанную с блоком ориентации контролируемого римба 2, привод 3 вращения оси, фото( лектрический микроскоп 5, делитель 7, астоты, счетчик 8 адреса, оперативный запоминающий блок 9 и счетчик 10 мпульсов, представляющий собой изнарнтелэный канал, фотоэлактрнчаскую систему 6 считывания положений штри,хов эталонного лимба 4, делитель 12 (,частоты, счетчик 13 адреса, оперативный запоминающий блок 15 и счетчик импульсов, представляющие собой опорный канал. Устройство содержит также генератор 11 импульсов счета, кодонабиратель 19, блок 21 регистрации, блок 22 управления и вычислительный блок, состоящий иэ блока 16 вычитания, блока 17 умножения, блока 18 де ления,блока 20 суммирования. В измерительном канале измеряются и фиксируют,ся коды Т;.временных интервалов, соответствующих угловым интервалам между штрихами измеряемого лимба. В опорном канале измеряются и фиксируются коды Т, временных интервалов, соответствуюИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения погрешностей деления лимбов углоизмерительных приборов.Цель изобретения - увеличение точности измерений устройства за счет исключения динамической составляющей ошибки измерения.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит ось 1, жестко связанную с блоком ориентации контро-1g лируемого лимба 2, привод 3 вращения оси, эталонный лимб 4, фотоэлектрический микроскоп 5 фиксации положений штрихов контролируемого лимба и, фотоэлектрическую систему 6 считыва" ния положений штрихов эталонного лиь ба. Фотоэлектрический микроскоп подключен через первый делитель 7 частощих угловым интервалам между штрихами эталонного лимба. В блоке 16 наразносTh Я Т; = Т 1, — Т !, а в блоке 17 — угловая погрешность деления измеря емог о лимба, ра н на я Л Чр =

= cu. дТ ° . Угловая скорость а) для каж! 1 1 дого углового интервала вычисляется в блоке 18 в соответствии с выражением Ы;= !1 /Тр1, где (— эталонный угловой интервал, заданный кодонабирателем 19. В блоке 20 вычисляется

I суммарная погрешность деления измеря! а емого лимба: Л (g = K. Q /Т ° ЙТ „°

1а1

Колебание скорости вращения оси в процессе измерения приводит к тому, что числа Т; и Т, на элементарных контролируемых угловых участках также колеблются. Однако благодаря тому, что угловые скорости вращения эталонного и измеряемого лимбов одинаковы, это колебание учитывается путем вычисления значения скорости вращения оси для каждого элементарного углового участка, чем исключается динамическая ошибка измерения. 1 з.п. ф-лы, ил.

2 ты, первый счетчик 8 адреса к первому входу первого оперативного запоминающего блока 9 и второму входу первого счетчика 10 импульсов. Первые входы счетчиков 10 и 14 импульсов подключены к генератору 11 импульсов счета.

Фотоэлектрическая система 6 считывания подключена через второй делит ель 1 2, частоты, второй счетчик 13 адреса к второму входу второго счетчика 14 импульсов и первому входу второго оперативного запоминающего блока 15. Пер вый вход блока 16 вычитания соединен с выходом первого оперативного запоминающего блока 9, а второй вход — с выходом второго оперативного запоминающего блока 15. Выход блока вычитания соединен с входом блока 17 умножения, второй вход которого подключен к выходу блока 18 деления. Блок деления первым входом подключен к выходу вторorо оперативного запоминающеro

141 1 583 блока 15, а вторым входом — к кодонабирателю 19 угловой цены импульса эта лонной угловой системы после делителя

12. Выход блока 17 умножения последовательно подключен к суммирующему блоку 20, регистрирующему блоку 21 и к блоку 22 управления.

Выход блока управления подключен к вторым входам делителей 7 и 12 частоты, счетчиков 8 и 13 адреса, суммирующего блока 20 и к третьим входам оперативных запоминающих блоков 9 и

15, счетчиков 10 и 14 импульсов и блока 17 умножения. 115

Устройство работает следующим образом.

Включают привод 3 вращения оси 1.

На делителях 7 и 12 частоты устанавливают соответственно коэффициенты деления n, n позволяющие согласовать угловую цену импульсов, поступающих с фотоэлектрического микроскопа 5 и фотоэлектрической системы

6 считывания (при и = 1 делители пропускают каждый импульс, при п1 =2

I пропускается каждый второй импульс, при п = 3 — каждый третий и т.д.) .

В

На кодонабирателе 19 устанавливают угловую цену импульса эталонной угло- 30 вой системы после делителя 12 — (;

Ц = (п, где (— цена импульса, о выработанная эталонным лимбом 4 и фотоэлектрической считывающей системой

6; п — коэффициент, установленный на 35 делителе 12 частоты.

Затем включают блок 22 управления, который вырабатывает командные импульсы 6(с(0(g H 0(g» сдвинутые 40 по времени, например, с помощью линий задержек.

По команде а, приводятся в исходное положение (сбрасываются) делители 7 и 12 частоты, счетчики 8 и 13 адреса и счетчики 10 и 14 импульсов.

Первый импульс, выработанный фотоэлектрическим микроскопом 5 по штриху контролируемого лимба 2, прошедший через делитель 7 и счетчик 8 адреса на второй вход счетчика 10 импуль50 сов, дает команду на открытие счета импульсов, поступающих на его первый вход с генератора 11 импульсов счета.

Второй импульс и каждые последующие импульсы, поступающие на второй вход счетчика импульсов, дают команду на запись сосчитанного счетчиком 10 числа импульсов Т; в оперативный запоминающий блок 9, на сброс счетчик;

10 и на начало счета вновь. Запись

Т; в оперативнь|й запоминающий блок производится в соответствующие ячей— ки памяти по адресам, выработанным счетчиком 8 адреса и поступающим на первый вход блока 9. Таким образом в оперативный запоминающий блок 9 поступают и хранятся массивы чисел

Т,, заполняющие промежутки между контролируемыми угловыми интервалами . лимба 2.

Одновременно первый импульс, выработанный фотоэлектрической считывающей системой 6 по штрихам эталонного лимба 4, прошедший через делитель 12 частоты, счетчик 13 адреса на второй вход счетчика 14 импульсов, дает команду на открытие счета импульсов, поступающих на его первый вход с генератора 11 импульсов счета. Второй импульс и каждые последующие импульсы, поступающие на второй вход счетчика импульсов, дают команду на запись сосчитанного счетчиком 14 числа импульсов Tg> в оперативный запоминающий блок 15, на сброс счетчика 14 и на начало счета вновь. Запись чисел

Т ; в оперативный запоминающий блок

15 производится в соответствующие ячейки памяти по адресам, выработанным счетчиком 13 адреса и поступаюпим на первый вход блока 15 ° Таким обра» зом в оперативный запоминающий блок

15 поступают и хранятся массивы чисел Т ;, заполняющие промежутки между эталонными угловыми интервалами д

По команде o(блока 22 управления, поступающей на оперативные запоминающие блоки 9 и 15,: числа импульсов, записанные в соответствующие ячейки памяти этих блоков, поступают в блок

16 вычитания. В блоке вычитания находят разность:

ВТ1 Т Т2 1 обусловленную отклонением контролируемого углового интервала лимба 2 от его эталонного значения. Вычисление числового значения погрешности Д .

1 производится в блоке 17 умножения, в котором по команде о(производится перемножение полученной разности д Т

1 на текущее значение скорости вращения оси Ы; на данном угловом интерва" ле, поступающее на второй вход блока умножения с блока 18 деления Д ц.=

= И;йТ;.

1411583

10 о

Ф

Тираж 680 Подписное

BHHHTIH Заказ 3643/36

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Текущее значение скорости вращения оси (л) вычисляется в блоке 18 деления

rtóòåM деления угловой цены импульса . талонной угловой системы после второ5

)о делителя, набранной на кодонабиателе 19, на число импульсов Т,, потупающее на блок деления с оперативого запоминающего блока 15 по коанде l

Полученное в блоке умножения знаение погрешности деления контролиру-15 мого лимба поступает в суммирующий лок 20, где оно по команде o(< суммиуется с предыдущим значением погрешости

1 о

4V = — Ч Т 4Т

° „Т,. та операция необходима для выявления акопленной составляющег погрешности еления штрихов и привязки погрешносей к единой системе отсчета.

Полученное значение погрешности оступает в блок 2 I регистрации. Поседний после регистрации каждого теущего значения погрешностей такти ует блок 22 управления, который выабатывает управляющие сигналы а, ., 4, для вычисления следующего йачения погрешности.

Колебание скорости вращения оси в

1 роцессе .измерения приводит к тому, то числа Т1. и Т на элементарных

11 контролируемых угловых участках лим ов колеблются. Однако благодаря тоМу, что угловые скорости вращения 40 та лонного и по веря емого лимб о в одиь аковы, это колебание учитывается пу1 ем вычисления значения скорости врап ения оси для каждого элементарного углового участка, чем исключается ди- 45 1амическая ошибка измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения пог

1 ешностей деления лимбов, содержащее

< сь, жестко связанную с блоком ориентации контролируемого лимба, импульсную эталонную отсчетную угловую сис 1ему, привод вращения оси, фотоэлектрический микроскоп фиксации поло- 55 жения штрихов измеряемого нимба„ блок упрваления, генератор импульсов сче1 та, вычислитель и блок регистрации, отличающееся тем,что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено двумя делителями частоты, двумя счетчиками адреса, двумя оперативными запоминающими блоками, двумя счетчиками импульсов, причем второй вход первого оперативного запоминающего блока. соединен через первый счетчик адреса и первый делитель частоты с фотоэлектрическим микроскопом, второй вход второго оперативного запоминающего блока соединен че— рез второй счетчик адреса и второй делитель частоты с импульсной эталонной отсчетной угловой системой, вторые входы первого и второго оперативных запоминающих блоков соединены соответственно с первым и вторым счетчиками импульсов, подключенными своими первыми входами к генератору импульсов счета„ вычислитель выполнен в виде блока вычитания, блока деления, блока умножения„ суммирующего блока и кодонабирателя, первый вход вычитателя подключен к выходу первого оперативного запоминающего блока, а его второй вход подключен к выходу второго оперативного запоминающего блока, выход блока вычитания соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с выходом блока деления, первый вход которого соединен с выходом второго оперативного запоминающего блока, а второй вход подключен к кодонабирателю, выход блока умножения соединен с . входом суммирующего блока, последовательно соединенного с блоком регистрации, выход которого соединен с входом блока управления, выходы блока управления соединены с вторыми входами делителей частоты, счетчиков адреса, суммирующего блока и с третьими входами счетчикоВ импульсов„ оперативных запоминающих блоков и блока умножения, 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что импульсная эталонная отсчетная система выполнена в виде эталонного лимба и фото" электронного узла считывания положения штрихов. !