Угломерное устройство

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности угловых измерений за счет увеличения стабильности работы устройства и компенсации влияния эксцентриситета диска на результаты измерений. Устройство содержит равномерно вращающийся диск 1 с двумя диаметральными щелями, через которые происходит поочередная засветка диаметральных оптронов 2 и 4 основного направления и диаметральных оптронов 3 и 5 измеряемого направления, расположенных симметрично относительно центра диска 1. По передним и задним фронтам импульсов оптронов 2, 4, 3, 5 формируются импульсы их середины с помощью формирователей 8, 9, 10, 11 соответственно. По этим импульсам формируются импульсы середины диаметральных оптронов основного направления с помощью формирователя 12 и измеряемого направления с помощью формирователя 13. После поворота диска 1 на 180° его щели по отношению к оптронам меняются местами, и процесс формирования импульсов повторяется, а полученные до и после поворота диска 1 на 180° импульсы диаметральных оптронов используются для формирования импульсов их середины с помощью формирователей 14 и 15 соответственно основного и измеряемого направлений, по которым с помощью RS-триггера 16 формируется временной интервал, строго пропорциональный величине угла между основным и измеряемым направлениями. С помощью блока 17 счета и регистрации и задающего генератора 6 временной интервал преобразуется в цифровую форму. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

{51)5 С 01 В 2!/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (54) УГЛОИЕРНОК УСТРОЙСТВО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2:) 3984039/31-28 (22) 02.12,85 (46) 23.05.90, Бюл, И- 19 (71) Новополоцкий политехнический институт им. 31енинского комсомола Велоруссии (72) В.Д,Сибирцев (53) 531,717 (088.8) (56) Гауф М, Электронные теодолиты и тахометры, -И,: Недра, 1978, с, 112114.

„,.SU„„35 A i (57) Изобретение отно ится к измерительной технике, Целью изобретения является повышение точности угловых измерений эа счет увеличения стабильности работы устройства и компенсации влия.мя эксцентриситета диска на результаты измерений, Устройство содержит равномерно вращаюпдйся диск 1 с двумя диаметралыгык щелями, через

1566215 которые происходит поочередная засветка диаметральных оптронов 2 и 4 основного направления и диаметральных аптронов 3 и 5 измеряемого паправления, .

p,асположепных симметрично относительно центра диска, l, По передним и задним фронтам импульсов оптронов 2, 4, 3, 5 формируются импульсы нх середины с поиощьго формирователей 8, 9„10 10

11 соо-ветственно,- По этим импульсам формируются импульсы середины диаметральпых оптропов основного направления с помощью формирователя 12 и из;меряемого направления с помощью формирователя 13, После поворота диска ,о

1 на 180 - его щели по отношению к onИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения углов временгым мего,цом, 25

Целью изобретения является повышение точности угловых измерений за счет повышения стабильности работы устройства и компенсации влияния эксцентриситета диска на резервуары измерений. !

На фиг. 1 приведена структурная схема угломерного устройства; на фиг, 2 временные диаграммы его работы, Устройство содержит диск 1 с двумя диаметр альными щелями, уст ановле нгый с воэможностью врагцеггия, оптроны 2-5, причем диаметральные оптроны 2 и 4 основного направления расположены симметрично относительно центра диска 1

H диаметральные оптроны 3 и 5 так же симметричны относительно центра диска последовательно соединенные задающий генератор 6 и счетный триггер 7, формирователи 8-11 середины импульсов оптронов по переднему и заднему фрон-, там, первые входы которых связаны соответственно с выходами. оптронов 2-5, вторые входы — с выходом задагощего генератора 6, третьи входы — с выходом счетного триггера 7, формирователи 12 и 13 импульсов середины диаметральных оптронов, первые вход г которых связа-. ны соответственно с выходами формирователей 8 и 10, вторые входы — с выходаги формирователей 9 и 11, третьи

55 входы — с выходом з адающего генер атора 6, четвертые входы — с выходом счетного триггера 7, формирователи 14 и 15 импульсов середины диаметральтронам меняются местами, и процесс формирования импульсов повторяется, а полученные до и после поворота диска 1 па 180 импульсы диаметральных оптронов используются для формирования импульсов их середины с помогггью формирователей 14 и 15 соответственно основного и измеряемого направлений, по которым с помощью RS-триггера 16 формируется временной интервал, строго пропорциональгый величине угла между основным и измеряемым направлениями, С цомощью блока 17 счета и регистрации и задающего генератора 6 временной интервал преобразуется в цифровую форму. 2 ил. ных оптронов на половину оборота диска, первые входы которых связаны соответственно с выходами формирователей 12 и 13> вторые входы — с выходом з адагоще го генер атор а 6, третьи входы; с выходом счетного три ггер а 7, RS- триггер 16, S-вход которого связан с выходом формирователя 14, à R-вход с выходом формирователя 1 5, блок 1 7 счет а и регистрации, первый вход которого связан с выходом RS-триггера, второй вход — с выходом з адагоще го генератора

6. (Формирователи 8> 9, 12 и 14 образуют канал обработки импульсов оптронов 2 и 4 основного направления, а формирователи 10 > 11, 13 и 15 — канал обработки импульсов оптронов 3 и 5 измеряемого наггравления) . С помощью RSтриггера 16 формируется временной интервал — эквивалент измеряемого угла между основным и измеряемым направлениями, который преобразуется в цифровую форму с помощью задающего генератора 6 и блока 17 счета и регистрации, .

Устройство работает следующим образом, Засветка диаметральных оптронов 2 и 4 основного направления и диаметральных оптронов 3 и 5 измеряемого направления происходит поочередно через диаметральные щели равномерно вращающегося диска 1 после поворота его на некоторый угол> зависящий от взаимного углового положения направлений.

При этом каждый OIITpoH дает импульс различной шириггы о, ..реднего до заднего фронтов, По фронтам импульсов .

Формул а изобретения

Угломерное устройство, содержащее диск с щелью, установленный с воэможностью вращения, первый и второй диаметральные оптроны основного направления, расположенные симметрично относительно центра диска, третий и четвертый диаметральные оптроны измеряемого направления, расположенные симметричло относительно центра диска, э адающпй ге. пер атор, усилитель-преоб-разователь импульсов оптронов, блок счета и регистрации, о т л и ч а ю— щ е е, с я тем, что, с целью повышения точности угловых измерений, в него введены четыре формирователя сер едины импульса оптрона по переднему и заднему фронтам, два формирователя импульсаа сер едкж ди аметр альк х оптронов, два формирователя импульса середины диаметральных оптронов на половину оборота диска, сче".íûé триггер и RS-триг- åð,,в диске выполнена вторая щель диаметрально к первой, прямой выход RS-триггера соединен с первым входам блока счета и регистра ии, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора и входом счетного триггера, выходы первого и второго оптронов соединены с первыми входам первого и второго формирователей середины импульсов оптро нов по переднему H заднему фронтам, выходы которых соединены соответственна с первым и вторым входамн первого формирователя импульса середины диаметрдльнь"х оптронов, выход которого соединен с первым входом первогс формирователя импульса середины диаме-;ральных оптронов на половину оборота диска, выход которого соединен с S-входом RSтриггера, выходы третьего и четнерто-.

5 i 5662 оптронов 2-5 формируются импульсы их середины с помощью формирователей 8 и

9 в канале основного направления и с помощью формирователей 30 и 11 в канале измеряемого нацравления, По этим

5 импульсам по мере их возникновения формируются импульсы их середины соответственно в канале основного направления с поМощью формирователя 12 и в канале измеряемого направления с помощью формирователя 13. Таким образом с помощью двух диаметральных щелей диска 1 и перечисленных формирователей формируется по одному импульсу на основное и измеряемое направлеьгия, После поворота диска 1 на

180 его щели по отношению к оптронам меняются местами и процесс формирования импульсов повторяется, а по- 20 лученные до и после поворота диска 1 на 180 импульсы диаметральных оптро— нов используются для формирования импульсов их серединьl © помощью формирователей 14 и 15 соответстьенно ос- 25 новного и измеряемого направлений, по которым с помощью RS-триггера 16 формируется временной интервал, строго пропорционалыгый величине угла между основным и иэмеряемлм направлениям, 30

С помощью блока 17 счета и регистрации временной интервал преобразуется в цифровую форму, В процессе формнрованил импульсов и счета используется тактовая часто †.а задающего генератора

6 и частота, равная половине тактовой, получаемая с помощью триггера 7.

Ha r, 2 по строкам показаны процессы формирования импульсов середины соответствующих блоков (фиг, 1) и временного интервала, где t > — временная э адержка середины импульса. по переднему и заднему фронтам импульса оптрона, t — временная задержка импульса середины по импульсам диамет- 45 ральных оптронов, t g — временная задержка импульса середиж по импульсам диаметр альных оптронов на половину оборот.. диска., При формировании временного интервала — эквивалента измеряемого угла (фиг, 2, строка 16). как разности зо времени исполнительных импульсов каналов основного и измеряемого направлений, суммарная временная задержка постоянной величины исключается..

Угломерное устройство высокой точ-, ностью и стабильностью результатов .измерений, Формироваже середины импульсов оптронов по переднему и заднему фронтам компенсирует дрейф их амплитудной характеристики, симметричной во времени, усреднение импульсов диаметральных оптронов и усреднение импульсов диаметраль ых oIITpo нов на половину оборота диска с диамвтральными ще;.ям:. компенсирует влияние эксцентриситета диска, влияние расположения диаметральных оптронов, отличающегося от 180, и влияние различной ширины диаметральных щелей дис-ка. Эти свойства выгодно отличают предлагаемое техническое решение от известных.!

566215

Составитель С, Конюхов

Техред Л. Олийнык

Редактор Н,Бобкова

Корректор H,Ðeâñêàÿ

Тираж 480

Заказ 1215

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прп ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðî:T, ул. Гагарина,10! го оптрбнов соединены с первымн входами третьего и четвертого формирователей середины импульсов оптронов

"по переднемуи заднему фронтам, выхопы которых соединены соответственно с первым и вторым входами второго формирователя импульса середины диаметральных оптронов, выход которого соединен с первым входом второго форми"

10 рователя импульса середины диаметральных оптронов на половину оборота диска> выход, которого соединен с R-входoM RS-триrгера, выход эадающеro генератора соединен с вторыми входами форми" 15 рователей середины импульсов оптронов

) по переднему и заднему фронтам, тре" тьими входами формирователей импульсов середины диаметральных оптронов и вторыми входами формирователей импульсов середины диаметральных оптро" нов на половину оборота диска, выход счетного триггера соединен в третьими входами формирователей середины импульсов оптронов по переднему и заднему фронтам, четвертыми входами формирователей импульсов середины диаметральных оптронов и третьими входами формирователей импульсов середины диаметральных оптронов на половину оборота диска,