Устройство для измерения линейных перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для измерения линейных перемещений и при контроле линейных размеров объектов. Целью изобретения является повышение точности. Устройство содержит дифференциальный индуктивный датчик, средняя точка которого соединена с выходом измерительного генератора стабилизации амплитуды, выполненного по схеме емкостной трехточки и емкостным делителем. Плечи индуктивного датчика поочередно посредством ключей, управляемых триггером фаз, подключаются к общей шине. Плечо индуктивного датчика и емкостной делитель создают колебательный контур для измерительного генератора, собранного по схеме емкостной трехточки со стабилизацией амплитуды. Разность частот измерительного генератора, соответствующая разности индуктивностей плеч и пропорциональная измеряемому перемещению, регистрируется схемой, подключенной к выходу измерительного генератора и содержащей два RS-триггера, тактовый генератор, третий ключ, схему запрета, мультиплексор, два счетчика, регистр и индикатор. 1 ил.

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧКК ИХ

РЕСПУБЛИК (}Ю (И) А1 (g1)g G 01 B /00 (, 1

ГОСУДАРСТБЕННИЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОИ ЕТЕНИЯМ.И ОТНГЫТИЛМ

ЕИ Гкнт ССО

1 (21) 383485? /24-63 (22) 02. 01 . 85 (46) 23.03.90. Бюл. М (71) Московское особое конструкторское бюро средств автоматизации и контроля и электроэрозионного оборудования (72) М,Е. Глушковский, 10.М. Пустыльник и Л.Б. Овечкин (53) 621.2.083.8:681.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 759841, кл. С 01 В 7/02, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (5?) Изобретение относится к измерительной технике и може быть использовано в машиностроении для измерения линейных перемещений и при контроле линейных размеров объектов. Целью изобретения является повышение точности. Устройство содержит диФФеренциальный индуктивный датчик, Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения линейных перемещений, например, при контроле линейных размеров и может бить использовано в измерительной технике, машиностроении, других областях техники.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит диФФеренциальный индуктивный датчик 1, средняя

2 средняя точка которого соединена с выходом измерительного генератора, стабилизации амплитуды, выполненного по схеме емкостной трехточки и емкостным делителем. Плечи индуктивного датчика поочередно посредством ключей, управляемых триггером Фаз, подключаются к общей шине. Плечо индуктивного датчика и емкостной делитель создают колебатлеьный контур для измерительного генератора, собранного по схеме емкостной трехточки со стабилизацией амплитуды. Разность частот измерительного генератора, соответствующая разности индуктивностей плеч и пропорциональная измеряемому перемещению, регистрируется схемой, подключенной к выходу измерительного генератора и содержащей два

RS-триггера, тактовый генератор, третий ключ, схему запрета, мультиплексор, два счетчика, регистр и индикатор. 1 ил. точка которого соединена с входом измерительного генератора 2. Выход измерительного генератора 2 через триггер 3 Шмидта соединен со счетчиком 4 периода, выход переполнения n" которого соединен с входом Т-триггера

5 Фаз и S-входом RS-триггера 6 блокировки, а выход переполнения Чс с R-входом RS-триггера 6 блокировки. Выходы Т-триггера 5 Фаз подключены к управляющим входам первого и второго ключей 7 и 8, включенных соответственно между левым и правым

1551969 плечами дифференциального индуктив"

Ного датчика 1 и общей шиной, и к первому и второму входам мультиплексора 9 причем инверсный выход Т-триг9

5 гера 5 фаэ соединен также с входом схемы 10 запрета. Выход триггера 6 блокировки подключен к управляющим входам схемы 10 запрета и третьего ключа 11, причем сигнальный вход третьего ключа 11 соединен с тактовым генератором 12. Выход третьего ключа 11 соединен с Т-входом реверсивного счетчика 13 кода, а выход схемы 10 запрета — с R-входом счетчика 13 кода, с С-входом регистра

14 индикации, выход которого подключен к индикатору 1 5, и с R-входом

RS-триггера l 6 знака, выход которого соединен с управляющим А-входом муль- 20 типлексора 9 и с DI-входом регистра

14 индикации. Выход мультиплексора

9 подключен к управляющему А-входу счетчика 13 кода, Э-выход которого соединен с соответствующим входом регистра 14 индикации, а выход заема "сО - с 8-входом PS-триггера 16 знака.

Устройство работает следующим образом, 30

Измерительный генератор 2, подключенный к одному из плеч дифференциального индуктивного датчика 1, работает непрерывно. Сигналы с выхода измерительного генератора 2 (подключение к которому не влияет на его работу) отрабатываются триггером 3 Шмидта и пересчитываются счетчиком 4 периода, который переключает триггер 5

Фаз, В первой фазе (триггер 5 в состоянии "1") на обшую шину через ключ 7 замыкается правое плечо датчика 1, г ри этом ключ 7 остается ðàэомкнуть|м.Плечо индуктивного датчика

1 и емкостной делитель генератора 2 создают колебательный контур для измерительного генератора 2, собранно го по схеме емкостной трехточки. Во второй Фазе подключается к общей шине левое плечо датчика l . Разность частот измерительного генератора 2, соответствующая разности индуктивностей плеч измерительного генератора

2, пропорциональна измеряемому перемещению и регистрируется последующей схемой.

В первой фазе триггер 5 Фаэ через мультиплексор 9 устанавливает реверсивный счетчик 13 кода в режим слежения, и импульсы от тактового гене- ратора 12, стабилизированного кварцевым резонатором, проходят череэ третий ключ ll и пересчитываются счетчиком 13. В течение первых п периодов работы измерительного генератора

2 в этой фазе третий ключ I1 блокируется триггером 6 блокировки, чтобы исключить измерения Во время установления амплитуды колебаний измерительного генератора 2 в начале фазы, Для стабильной работы измерительного генератора 2 амплитуда колебаний его должна поддерживаться постоянной.

Во второй фазе измерения триггер

5 Фаэ через мультиплексор 9 переводит счетчик 13 кода в режим вычитания, и к концу этой Фазы измереиия в нем содержится раэностный результат, пропорциональный измеряемому перемещению. В начале первой фазы следующего измерения результат пре-, дыдущего измерения по команде с выхода схемы 10 запрета передается в регистр 14 индикации, а счетчик 13 кода и триггер 16 знака сбрасываются в исходное состояние.

Если число импульсов тактового генератора во второй фазе измерения превышает число импульсов в первой (отрицательная величина перемещения}, то импульс, появившийся на выходе за-. ема "- О счетчика 13 кода, перебрасывает триггер 16 знака в состояние

"1" и по А-входу управления мульти-. плексора 9 подключает инверсный выход триггера 5 Фаз к счетчику 13 кода, т.е. переключает счетчик 13 кода в режим суммирования. При этом величина отрицательного перемещения измеряется в прямом коде, а не в дополнительном, Состояние счетчика

13 кода и триггера 16 знака переписывается в регистр 14 индикации по

D- u DI-входам. Знак перемещения вместе с величиной его можно отсчитать по индикатору 1 5 в течение следующего периода измерений.

Формула изобретения

Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее дифференциальный индуктивный датчик, средняя точка которого соединена с входом иэмерительнбго генератора, выход иэСоставитель . И.Горелова

Техред А.Кравчук Корректор О.Ципле

Редактор Л.Зайцева

Тираж 500

Подписное

Заказ 320

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1 мерительного генератора через триггер Шмидта соединен с входом счетчика периода, а также регистр индикации, выход которого соединен с индикатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок стабилизации амплитуды измерительного генератора, первый, второй н третий ключи, Ттриггер фаз, два RS-триггера соответственно блокировки и знака, схема запрета, тактовый генератор, мультиплексор и счетчик кода, причем левое и правое плечи дифференциального индуктивного датчика соединены с общей шиной соответственно через первый и второй клюшки,, управляющие входы которых соединены с прямым и инверсным выходами Т-триггера фаз, выход k" счетчика периода соединен с Rвходом RS-триггера блокировки, а вьг ход >и — с S-входом этого триггера и Т-входом Т-триггера фаэ, кроме то551969 6 го, прямой выход Т-триггера фаэ соединен также с первым входом мультиплексора, а инверсный выход — с вторым входом мультиплексора и сигналь5 ным входом схемы запрета, сигнальный вход третьего ключа соединен с выходом тактового генератора, а управляющие входы третьего ключа и схемы запрета соединены с выходом триггера. блокировки, выход третьего ключа подключен к Т-входу счетчика кода, выход схемы запрета подключен к Рвходу этого счетчика, к R-входу триггера знака и С-входу регистра индика-. ции, а выход мультиплексора соединен с управляющим входом счетчика кода, выход данных которого соединен с аналогичным входом регистра индикации, а выход заема с0" счетчика кода подключен к S-входу триггера знака, выход которого соединен с управляющим входом А мультиплексора и 1у1-входом регистра индикации .